一種受污染地下水原位修復(fù)技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及可溶性地下水污染物的原位凈化工藝技術(shù)，尤其適用于原位厭氧 區(qū)域內(nèi)凈化地下水中的可溶性污染物。
【背景技術(shù)】
[0002] 含有有害性污染物的地下水的治理問題是當前面臨的一個非常嚴峻的問題。這些 從儲存設(shè)備溢出或泄露的有害物質(zhì)，或是排放在地表的有害污染物，滲透到地下水中，嚴重 污染地下水，是飲用水的一個嚴重的威脅。與地表水相比，盡管地下水并不易被污染，但是 一旦被污染，對于污染物的凈化將是一個很困難且非常耗時的。利用現(xiàn)有技術(shù)回收和凈化 污染性地下水的效果并不是很好。例如，將地下水從飽和帶抽出，經(jīng)過凈化處理后再排放回 地下飽和帶，整個過程耗資較大，而且將地下水抽出到地表，容易引起地下水中重金屬和其 他污染物對當?shù)氐奈：Α?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明采用原位厭氧凈化反應(yīng)工藝技術(shù)和設(shè)備，沉淀金屬、微生物消化反應(yīng)、還原 脫氯和沉淀除鉻。沉淀工藝是將固體相從液體介質(zhì)中分離的技術(shù)。首先需要幾個連接井深 入到污染土壤的飽和層，井孔里插入非滲透性的套管，套管的底部為具有可滲透性?？赏ㄟ^ 套管向飽和層注入大量的碳水化合物和硫酸鹽，并施加一定的壓力，以保證加入的物質(zhì)與 飽和層液體充分混合，并在飽和層內(nèi)充分擴散，從而使硫酸鹽還原并產(chǎn)生甲烷。也可應(yīng)用添 加了碳水化合物和硫酸鹽的糖蜜提取液直接注入飽和層，省去了通過兩個接入管向飽和層 分別注入碳水化合物和硫酸鹽。導(dǎo)管的基部連接混漿泵，以使注入物在導(dǎo)管內(nèi)更為均勻的 混合。混合物通過導(dǎo)管的液體滲透部分的滲透孔與周圍的地下水混合。
[0004] 硫酸還原異養(yǎng)菌和脫氮微生物，都是土壤的原生微生物菌群，可作為催化劑沉淀 金屬、使微生物反硝化、還原脫氯和沉淀鉻。本發(fā)明工藝技術(shù)中涉及了兩個微生物參與的 反應(yīng)。一個反應(yīng)就是利用碳水化合物和地下水中的溶解態(tài)氧合成二氧化碳和水。這個反 應(yīng)使飽和層的溶解態(tài)氧被消耗，并形成了一個無氧環(huán)境。經(jīng)過反應(yīng)，飽和帶的溶解態(tài)氧的 含量低于0. 5mg/L。另外，這個反應(yīng)最終將這一帶變?yōu)樯锏厍蚧瘜W(xué)帶，其氧化還原能力低 于-250mv，可溶性有機碳類物質(zhì)與污染物的比大于50:1。
[0005] 另一個反應(yīng)就是硫酸鹽還原和生成甲烷。反應(yīng)中，硫酸鹽被還原為二價硫離子。硫 離子與水溶性的重金屬離子結(jié)合而形成固體沉淀，這些沉淀物混入土壤基質(zhì)中。無需從土 壤基質(zhì)中分離沉淀物或去除，因為這些難溶性物質(zhì)已無害。
[0006] 下面的反應(yīng)式就是利用糖和硫酸鹽沉淀地下水中的可溶性金屬離子鉛、鋅、汞和 鎳：
【主權(quán)項】
1. 凈化污染性地下水中的可溶性污染物的工藝步驟包括： 一個或多個注入井，通往地下飽和層； 應(yīng)用碳水化合物和硫酸鹽，這些試劑通過注入井加入到地下水中，形成凈化反應(yīng)區(qū)； 凈化反應(yīng)區(qū)內(nèi)，發(fā)生硫化物還原反應(yīng)和可溶性金屬沉淀，包括高價態(tài)鉻轉(zhuǎn)化為三價鉻 并最終生成氫氧化鉻沉淀； 反硝化菌群作用下，硝酸鹽還原，最終生成氮氣； 在微生物菌群的催化作用下，PCE脫氯生成TCE，后者進一步脫氯生成DCE，再生成VE， 最終生成乙烯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注入井內(nèi)的導(dǎo)管由兩部分組成，即滲透性部分和非滲透性部 分，其中滲透性部分深入到飽和層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注入井的地表段可通過導(dǎo)管連接一個泵，如計量泵，通過壓 力作用，將試劑注入到地下水中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注入井內(nèi)可安裝混合泵，在試劑注入飽和層前將試劑混合均 勻。
【專利摘要】本發(fā)明是一種原位凈化工藝，可用于還原脫氯、沉淀重金屬和微生物反消化反應(yīng)。這種原位凈化工藝需要一個無氧反應(yīng)區(qū)域，用于沉淀和過濾可溶性重金屬，如金屬硫化物、硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣、沉淀和過濾鉻。泵工藝系統(tǒng)有一個或多個延伸至地下污染飽和帶的井組成，井中有導(dǎo)管，用于輸送碳水化合物和硫酸鹽至污染飽和帶。在反應(yīng)帶中，溶解態(tài)的氧含量低于0.5mg/L，氧化還原電位低于-250mv，同時可溶性有機碳類化合物與污染物的比高于50:1，此時，微生物消化碳水化合物，可使硫酸鹽還原并產(chǎn)生甲烷。這種生物地球化學(xué)環(huán)境，可引起PCE脫氯還原為TCE，后者進一步脫氯生成DCE，再脫氯生成VE，最終生成乙烯。同時，這種生物地球化學(xué)環(huán)境下，還引起重金屬沉淀和微生物反硝化反應(yīng)。
【IPC分類】C02F9-14
【公開號】CN104556530
【申請?zhí)枴緾N201310475117
【發(fā)明人】曹惠忠, 李卓坪
【申請人】南京科盛環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月13日