[发明专利]一种复合污染场地生物可渗透反应墙及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合污染场地生物可渗透反应墙，包括混凝土基座、混凝土顶盖、反应墙腔体和反应区填料，所述反应区填料包括沿地下水渗流方向依次设置的溶磷芽孢杆菌矿化层、厌氧芽孢杆菌降解层和好氧芽孢杆菌降解释氧层；溶磷芽孢杆菌矿化层包括溶磷芽孢杆菌、第一石英砂和磷矿石粉；厌氧芽孢杆菌降解层包括厌氧芽孢杆菌、第二石英砂和第一活性炭；好氧芽孢杆菌降解释氧层包括好氧芽孢杆菌、过氧化物、第三石英砂和第二活性炭；可实现重金属‑有机物复合污染修复、净化能力强；可根据污染程度变化弹性调节服役强度，增加反应墙寿命；可用于高风险突发污染场地防治。

技术领域

本发明涉及地下水污染修复技术领域，特别涉及一种复合污染场地生物可渗透反应墙及其制备方法。

背景技术

以工业为发展驱动的发展中国家，普遍存在多种多类重金属、有机及复合污染、水土复合污染等复杂情况。现有处理污染地下水的方式包括原位修复和异位修复两类，可渗透反应墙技术是地下水修复中的常用原位处理技术，其垂直于污染地下水流经的方向建造，由可渗透反应墙内反应材料去除流过地下水中的污染物。可渗透反应墙因具有持续原位处理污染物，处理多种污染物、扰动小、处理效果好、安装施工方便、性价比相对较高等优点，目前在欧美已有很多成功的实际工程实例，其中既有有机污染场地，也有重金属污染场地，但高效适用于有机-重金属复合污染场地的可渗透反应墙还较少。此外，我国长江、黄河流域污染场地具有地质水文情况复杂，污染程度多变，存在突发污染场地的特点。因此可渗透反应墙不仅需求于现有污染场地的修复，还亟需满足对高风险突发污染场地的防治。

可渗透反应墙内的反应介质或为以吸附为主的磷灰石，沸石，熔渣，亲有机黏土，生物炭等；或为具有氧化还原性质的零价铁；或为对水中有污染物有代谢作用的微生物。其中，微生物可渗透反应墙因其修复过程无二次污染、低碳节能、可彻底降解有机污染物，具有良好的应用前景。

然而，现有的微生物可渗透反应墙存在以下缺陷：对重金属以及重金属-有机物复合污染修复效果差、净化能力弱；可渗透反应墙内微生物营养物质被不断消耗，使反应墙寿命短暂；微生物活性由反应墙现存营养物质含量决定，无法针对污染程度采取相适应的代谢活性，因此对于污染程度多变的污染场地，不能根据污染程度弹性调节修复强度；微生物反应墙一经投放，微生物生存代谢即启动，不能满足高风险突发污染场地防治对可渗透反应墙待命服役的要求。

因此，如何制备一种可对重金属污染净化能力强、能根据污染程度弹性调节服役强度、能够满足高风险突发污染场地防治的可渗透反应墙，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种复合污染场地生物可渗透反应墙及其制备方法，可实现重金属-有机物复合污染修复、净化能力强、能够满足高风险突发污染场地能根据污染程度弹性调节服役强度。

为了实现上述目的，本发明提供一种复合污染场地生物可渗透反应墙，所述可渗透反应墙包括混凝土基座、混凝土顶盖、反应墙腔体和反应区填料，所述混凝土基座和所述混凝土顶盖之间设有所述反应墙腔体，所述反应区填料设于所述反应墙腔体内；

所述反应区填料包括沿地下水渗流方向依次设置的溶磷芽孢杆菌矿化层、厌氧芽孢杆菌降解层和好氧芽孢杆菌降解释氧层；

所述溶磷芽孢杆菌矿化层的原料包括溶磷芽孢杆菌、第一石英砂和磷矿石粉；

所述厌氧芽孢杆菌降解层的原料包括厌氧芽孢杆菌、第二石英砂和第一活性炭；

所述好氧芽孢杆菌降解释氧层的原料包括好氧芽孢杆菌、过氧化物、第三石英砂和第二活性炭。

进一步地，所述溶磷芽孢杆菌、所述厌氧芽孢杆菌和所述好氧芽孢杆菌均经驯化以有机污染物为所需碳源和氮源；所述溶磷芽孢杆菌、所述厌氧芽孢杆菌和所述好氧芽孢杆菌为购买的菌或者筛选自待修复污染场地。