[发明专利]一种原位再生氧化耦合可渗透反应墙工艺

说明书

本发明公开的一种原位再生氧化耦合可渗透反应墙工艺，在填充有零价铁的可渗透反应墙反应区内置入用于注入铁循环调节剂或氧化剂的通道，再生氧化耦合型可渗透反应墙，提高可渗透反应墙的使用年限，同时扩充对污染物的处理种类。

技术领域

本发明涉及地下水修复治理领域，具体涉及一种原位再生氧化耦合可渗透反应墙工艺。

背景技术

地下水污染给人类的生存和经济发展带来了严重的负面影响。不同污染场地中含有不同类型和种类的污染物，往往是多种重金属和有机物相互耦合在一起。治理过程中一方面需要对重金属离子进行还原和固定，另一方面需要对有机污染物进行氧化降解，其治理难度也大幅度上升。

可渗透反应墙（PRB）是用于地下水的治理技术之一，其原理是通过可渗透的反应屏障对地下水污染羽进行阻截和修复。因反应墙中活性填充物主要活性成分是零价铁，零价铁可以实现对重金属离子的还原，对卤代烃的还原脱卤，但不能对有机物进行氧化矿化，即目前的PRB只能针对单一类污染组分去除，不能同时去除多种并存污染组分。同时PRB存在失活问题，最终导致PRB的使用年限和效果大幅度降低。以上两点是目前PRB技术在治理复杂地下水污染过程中面临的难点和重点问题，同时也阻碍了PRB 技术的大规模应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种原位再生氧化耦合可渗透反应墙工艺，再生氧化耦合型可渗透反应墙，提高可渗透反应墙的使用年限，同时扩充对污染物的处理种类。

本发明的解决的技术方案是，一种原位再生氧化耦合可渗透反应墙工艺，在填充有零价铁的可渗透反应墙反应区内置入用于注入铁循环调节剂或氧化剂的通道。

优选地，所述铁循环调节剂包括柠檬酸酸、抗坏血酸、草酸、磷酸中的一种或几种。

优选地，所述氧化剂包括双氧水、高锰酸钾、过硫酸盐中的一种或几种。

优选地，所述的铁循环调节剂与零价铁的摩尔比1-10：100。

优选地，所述的氧化剂与零价铁的质量比例为0.1-5：100。

优选地，所述通道包括至少一个平行于可渗透反应墙反应区的管道，所述管道包括地上部及地下部，所述地下部侧壁设有用于注入铁循环调节剂或氧化剂的通孔。

本方案的具体机理及步骤如下：零价铁是PRB中的主要活性填充材料，具有吸附和还原作用，可以吸附还原固定重金属离子或其他氧化性较强的离子，而零价铁本身被氧化，表面生成的铁氧化层会抑制零价铁释放电子而导致零价铁失活，同时铁氧化层胶体会阻碍地下污染源进入PRB而造成堵塞。根据PRB的上下游检测井中污染物的种类和去除情况，定期定量向管道定期注入一定比例的不同类型的铁循环调节剂，因铁循环调节剂具有一定的酸性和配位络合能力，可以实现对钝化铁氧化层的溶解和去除，再次活性零价铁；根据PRB的上下游检测井中污染物的种类和去除情况，定期定量向管道定期注入一定比例的不同类型氧化剂，通过零价铁的还原作用，还原注入的氧化剂（双氧水、过硫酸盐等），生成强氧化性的自由基，实现对有机污染物（脂肪烃、芳香烃、卤代烃等）的矿化降解，扩增污染物的处理种类，且可通过检测上下游检测井判断污染物的去除效果。

本方案的有益效果为：

1. 通过深埋于可渗透反应墙反应区内的管道，定期注入铁循环调节剂再生已失活的零价铁，去除钝化的铁氧化层，疏通PRB，延长PRB使用寿命；

2. 通过深埋于可渗透反应墙反应区内的管道，定期注入氧化剂，氧化剂由零价铁还原，生成强氧化性自由基，对有机污染物进行矿化降解，扩展可渗透反应墙反应区处理污染物的种类；

3. 注入的铁循环调节剂和氧化剂价格低廉，环境友好，活性高，不会形成二次污染。

附图说明

图1为原位再生氧化耦合型PRB技术的示意图；