[发明专利]一种循环井耦合可渗透反应墙修复地下水污染的方法

说明书

本发明涉及一种循环井耦合可渗透反应墙修复地下水污染的方法，该方法包括如下步骤：S1、检测待修复区域的受污染情况及实地勘探参数；S2、制备活性复合材料；S3、将活性复合材料作为填料装填至可渗透反应墙的墙体内；S4、将装填好的可渗透反应墙以水平/垂向的方式布置于循环井三维流场中，以建立耦合修复体系并完成修复工作，其中，活性复合材料为植物叶片提取液作为还原物质制备的零价铁并负载于生物炭上，活性复合材料装填于可渗透反应墙的处理层，处理层的两侧分别配置有进水区和出水区，使得在循环井的驱动作用下，待修复的地下水能够在循环井井体外从进水区流入可渗透反应墙，并经过处理层去除污染物后从出水区流出。

技术领域

本发明涉及有机污染地下水修复技术领域，尤其涉及一种循环井耦合可渗透反应墙修复地下水污染的方法。

背景技术

现代工农业常用氯酚作为防腐剂、杀虫剂和消毒剂等的原材料，它是一种典型的卤代有机物。常见的氯酚有单氯酚(MCP)，2,4-二氯酚(2,4-DCP)，2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)，它们随着分子内氯原子取代位的增多毒性逐渐增强，由于其在环境中半衰期较长被认为是持久性有机污染物。同时氯酚已经被列为我国优先控制污染物，相对于其他的芳香环化合物，它具有溶解度较大，土壤难以将其吸附和固定等特点，常随着地下水的流动发生迁移，会导致大面积的地下水污染。

地下水循环井技术因其对地层结构扰动较小、影响范围大、操作维护简单等优点，常应用于有机污染土壤、地下水的原位修复。现有循环井技术主要通过主体井管的特殊设计配合曝气/抽注水作用带动含水层中地下水流动，从而使地下水循环井周围空间形成三维水流循环。经过三维水流循环不断地扰动地下水含水层，从而带动含水层中的有机污染物进入井内。最终在井内通过曝气等手段将地下水中的挥发性有机污染物、半挥发性有机污染物吹脱，从而达到降解地下水中有机污染物的目的。然而，对于溶解度较大的有机污染物，单一的循环井技术难以达到理想的修复效果，则需通过耦合其他修复技术才能实现有机污染物的高效去除。

PRB技术又称可渗透反应墙技术，在有机污染地下水修复方面已取得广泛的应用。通常，PRB技术通过在地下构筑可渗透反应墙或反应带，当地下水流经反应墙或是反应带时，有机污染物即与反应墙发生一系列的相互作用(沉淀、吸附、氧化-还原、固定、生物降解)，从而实现地下水中有机污染物的去除。目前，尚未见到PRB技术与循环井技术相结合的报道，同时考虑到地下水循环井技术具有扰动一定范围内水流作垂向循环运移等特点，本专利拟设计一款水平PRB，通过引导污染地下水形成垂向水力循环通过反应墙并发生相互作用，从而达到强化循环井修复有机污染地下水能力的目的。

CN103991942B公开了一种利用甲壳动物荧光素促进Fe³⁺/H₂O₂体系降解废水中氯酚类有机污染物的方法。为解决上述技术问题，该发明的技术方案如下：控制一定的pH和温度操作条件，在氯酚浓度为1～200mg/L的废水中，加入甲壳动物荧光素及Fe(III)盐和H₂O₂，使其分别达到氯酚浓度的一定倍数，无需特殊光照条件，搅拌处理一定时间后，水体中氯酚类污染物的降解百分率可以达到93.5～98％。该发明克服了传统光助高级氧化体系处理氯酚类污染废水过程需要紫外光辐射的问题，该方法具有工艺简单、设备投入少、成本低、处理迅速高效的优点，在处理氯酚类污染的地下水及透光性差的氯酚类污染水体方面具有广阔的应用前景。

地下水循环井(GCW)与可渗透反应墙(PRB)技术因对地层结构扰动小，修复范围大、地表设施少、节约资源成本等优点，是近年来地下水原位修复领域的研究热点并被广泛应用。例如：