[发明专利]一种生物炭固定微生物填充的可渗透反应墙的制备方法

说明书

本发明公开了一种生物炭固定微生物填充的可渗透反应墙的制备方法，属于地下水污染修复领域，本发明的可渗透反应墙，包括煤渣进水层、铁粉混合填料层、固定化微生物层、煤渣出水层的四层结构，其中的煤渣进水层、煤渣出水层、铁粉混合填料层可以达到降低水中溶解氧的目的，固定化微生物层中采用生物炭制作降解菌的固定化颗粒，与石英砂混合后一起填入可渗透反应墙中，下游再添加煤渣出水层，是应用固定化厌氧型微生物降解地下水中污染物，减少菌种流失，能够提高污水处理效率，且本发明的可渗透反应墙成本低，微生物流失少、活性高、抗冲击能力强，可应用厌氧型微生物。

技术领域

本发明属于地下水污染修复领域，更具体地说涉及一种生物炭固定微生物填充的可渗透反应墙的制备方法。

背景技术

土壤地下水污染是目前社会面临的一个严峻的环境污染问题，处理污染地下水的修复方式包括原位修复和异位修复两大类，虽然异位修复在治理初期效果显著，对于后期处理却收效甚微，只能作为一种临时性的控制方法，因此异位修复技术逐渐被原位修复技术所取代。

地下水污染的原位修复技术，按照修复机理可分为物理修复、化学修复、生物修复等。物理修复如气体抽提技术和化学修复如氧化剂修复技术都存在处理成本高、易产生二次污染、工程可行性差等缺点，未得到更广泛的应用。生物修复具有投资少、操作简单、对周围环境影响小且不产生二次污染等优点，在降解污染物方面表现出了巨大的潜力。

尽管生物修复技术有着上述优点，但也存在着局限性：微生物修复效果受环境因素影响大、高效菌种易流失导致细菌密度降低、与土著微生物的竞争力差等。

固定化微生物技术是将特选的微生物固定在某种载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。这种技术应用于废水处理，有利于提高生物反应器内微生物（尤其是特殊功能的微生物）的浓度，有利于微生物抵抗不利环境的影响，有利于反应后的固液分离，缩短处理所需的时间。目前用作微生物载体的材料主要有：有机高分子载体、无机高分子载体和复合材料载体。有机高分子载体又分为天然和人工合成两类。天然有机高分子载体对生物无毒性，传质性能好，但机械强度低，在厌氧条件下易被微生物分解；人工合成的有机高分子载体一般强度较大，但传质性能较差固定微生物时对其活性影响较大；无机载体机械强度高、比表面积大、耐酸碱性能好，但吸附量有限且易流失；复合载体种类繁多，制作工艺难易程度也不一。

目前主要的微生物固定化方法有吸附法、交联法、包埋法和截留法。吸附法操作简便，不影响微生物活性，但受载体种类和比表面积影响大，菌体易从载体分离；交联法结合牢固，细胞高度密集，但化学交联会影响细胞活性且操作价格贵；包埋法物化稳定性强，颗粒强度大，但操作过程复杂，对传质性能影响大；截留法可针对性调控反应底物但膜易受污染易堵塞，成本高。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种生物炭固定微生物填充的可渗透反应墙的制备方法，本发明用生物炭固定微生物填充的可渗透反应墙处理地下水污染，主要用生物炭吸附固定微生物并填充应用在PRB中，减少微生物流失，提高微生物处理地下水污染效果。

本发明是这样实现的：

一种生物炭固定微生物填充的可渗透反应墙的制备方法，其特征在于，所述的可渗透反应墙，包括煤渣进水层、铁粉混合填料层、固定化微生物层、煤渣出水层。通过在渗透反应墙上游布置的上述四层结构，其中的煤渣进水层、煤渣出水层、铁粉混合填料层可以达到降低水中溶解氧的目的。其中的固定化微生物层中采用生物炭吸附固定厌氧降解菌的固态颗粒，与煤渣混合后一起填入可渗透反应墙中，下游再添加煤渣出水层，是应用固定化厌氧型微生物降解地下水中污染物，减少菌种流失，能够提高污水处理效率。并且利用本发明的可渗透反应墙的原位修复方法，修复目的明确，布置灵活，材料成本低。

具体的制备方法如下：

步骤一，挖好基坑后，在水流方向的上游侧布置框架和铁丝网，首先填充煤渣进水层，煤渣进水层为煤渣和石英砂混合物，；