[发明专利]含1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐地下水的模拟修复系统和方法

说明书

本发明提供了一种含1,2‑二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐地下水的模拟修复系统和方法，所述系统是将顶部敞口的长方形箱式壳体自左向右依次分隔为污染源段、污染物迁移转化段和污染物修复段；所述污染物修复段的样品空间层自左向右依次为填充电气石、黄铁矿、石英砂和硫自养反硝化菌的混合物的脱氮物填充层、填充过硫酸盐、电气石、黄铁矿和石英砂的混合物的氧化物填充层以及填充电气石、石英砂和硫酸盐还原菌的混合物的脱硫物填充层。本发明优化了含水层的pH值和氧化还原电位，整体提高地下水中类芬顿系统的氧化性和反硝化菌、硫酸盐还原菌的活性，明显提升了生物修复系统、化学氧化系统在工业污染地下水修复中的有效性和实用性。

技术领域

本发明涉及污染地下水处理技术领域，具体地说是涉及一种含1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐地下水的模拟修复系统和方法。

背景技术

地下水是水文循环的主要参与者，对于发展中国家城乡供水系统极为重要，它是供水系统的重要来源，也是区域上分散供水系统的主要来源，随着我国城市化、工业化进程的加快、经济和人口的快速增长，加之环保意识淡薄，产生污水不达标排放、农药化肥过量施用、垃圾不合理填埋等，导致地下水污染多呈复合型污染，尤其是1,2-二氯乙烷、硝酸盐和和硫酸盐导致地下水污染问题更加凸显：1,2-二氯乙烷(1,2-Dichloroethane)是一种易挥发的剧毒氯代烃有机物，是地下水中含氯污染物毒性最强的污染物之一。它的年产量超过5.443×10⁹kg，是世界上产量最多的工业卤代物，其具有相对较高的水溶性(8524mg/L)和在土壤中的潜在流动性，因此1,2-二氯乙烷早就在地下水中被检测出来。1,2-二氯乙烷密度比水大，一旦进入地下水便会以重非水相液体(DNAPL)形式存在，由于地下水经常移动缓慢，使得1,2-二氯乙烷的残留时间可能持续几年到上百年，因此可能导致持续的环境和健康风险。

20世纪60年代以来我国化肥使用量不断增加，目前成为世界上最大的化肥生产国和消费国，由于氮肥的过量使用，通过地表径流、淋洗和蒸发等途径产生了一系列生态环境问题，尤其是地下水中硝酸盐和硫酸盐污染呈逐年增加的态势。因此，地下水中1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐的污染正在逐渐成为一个全球性的环境问题，如何高效去除地下水中1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐成为各国学者争相研究的工作。

目前国内外学者已经对1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐进行了一系列的研究工作，相关修复方法大致包括：原位化学氧化还原方法、物法、异位修复技术及原位修复技术等。在众多污染地下水修复技术中，利用土著微生物的新陈代谢作用降解污染物的生物修复技术与常利用二价铁或零价铁还原去除污染物的化学修复技术应用较为广泛。然而发展至今，微生物易受污染物毒效应抑制且修复周期长、大量投加铁化合物导致成本较高等局限性依然存在。针对目前对1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐污染问题研究程度不高，相关治理措施体系不完善等，仍需进一步探索可长期、高效、稳定去除1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐污染地下水的化学修复方法和修复系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种含1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐地下水的模拟修复系统和方法，以解决现有化学修复方法和修复系统应用效果不理想，系统运行稳定性差，对反应体系pH要求较高等问题。

本发明采用的技术方案是：一种含1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐地下水的模拟修复系统，其是将顶部敞口的长方形箱式壳体自左向右依次分隔为污染源段、污染物迁移转化段和污染物修复段；

在所述箱式壳体的前壁板与后壁板的内侧均匀设置有若干直立的凹形卡槽，所述卡槽的下沿与所述箱式壳体的底板相接触，所述卡槽的上沿与所述箱式壳体的上口平齐；在所述箱式壳体的前壁板与后壁板上的位置相对的两个所述卡槽之间插接一张矩形的多孔配水板，在所述多孔配水板的板面上密布有过流孔眼，所述多孔配水板的下沿与所述箱式壳体的底板相接触，所述多孔配水板的上沿与所述箱式壳体的上口相平齐；所述多孔配水板将所述箱式壳体的内腔分隔为若干样品空间层；在所述箱式壳体的上口设置有可掀起或扣合的密封盖；