本发明专利技术涉及三氯乙烯污染地下水的修复系统及修复方法。本发明专利技术的三氯乙烯污染地下水的修复系统，是由厌氧生物反应墙、释氧反应墙和好氧生物反应墙组成；按照厌氧生物反应墙，释氧反应墙和好氧生物反应墙的顺序修建安装修复系统；本发明专利技术构建了原位修复地下水中的三氯乙烯污染的多功能生物可渗透反应墙系统，释氧剂为土著微生物提供充足的氧气，分别添加以下三种物质，即剩余活性污泥、固定化三氯乙烯好氧降解菌以及三氯乙烯代谢相关的生物酶制剂，都能够强化微生物作用、提高三氯乙烯生物降解效率。厌氧生物作用、释氧作用和好氧生物作用的阶段式组合，为三氯乙烯污染地下水提供一种理想、高效且具有广阔的应用前景的生物修复系统。
Remediation system and repair method for trichloroethylene contaminated groundwater
The invention relates to a repair system and a repair method for trichloroethylene contaminated groundwater. The invention of trichloroethylene contaminated groundwater remediation system, is composed of the anaerobic reaction wall, the oxygen releasing reaction wall and aerobic biological reaction wall; in accordance with the anaerobic reaction wall, the oxygen releasing reaction wall and aerobic biological reaction wall in order to build install multifunctional biological repair system; the invention constructs for in situ groundwater remediation of trichloroethylene the permeable reactive barrier system, oxygen release agent provides sufficient oxygen for indigenous microorganisms, respectively, add the following three substances, namely residual activated sludge, immobilized bacteria and aerobic biodegradation of trichloroethylene TCE metabolism related enzymes, can strengthen and improve the effect of microbial biodegradation of trichloroethylene. The stage combination of anaerobic biological action, oxygen release and aerobic biological action provides an ideal, efficient and promising bioremediation system for trichloroethylene contaminated groundwater.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计污染地下水修复
，特别涉及三氯乙烯(TCE)污染地下水的修复 系统及修复方法。
技术介绍
地下水污染已经成为一个不容忽视的环境问题。目前我国浅层地下水中污染物种类 复杂、浓度超标，已超过土壤和地下水系统自然衰减的能力。利用单一修复方法或采用 一种修复技术往往不能快速、高效地控制地下水环境中多重污染的扩散迁移，往往导致 地下水环境污染加剧、治理难度增大，不仅威胁周边居民饮用水安全和增加企业的用水 成本；甚至可能导致慢性中毒或者突发性中毒。在地下水三大类污染中，有机物污染己 超过重金属污染和放射性污染，成为当前地下水污染的主要形式，其中地下水体中有机 氯代烯烃类的去除问题问题成为当前研究热点之一。三氯乙烃是重要的化工原料，被广泛应用于合成有机化合物的工业生产中；由于生 产工艺、排放不合理和堆放等原因，三氯乙烯通过挥发、泄漏等途径进入水体、空气、 土壤和地下水等环境，并成为地下水中检出率最高的有机污染物。渗透性反应格栅技术是污染地下水修复中受青睐的修复方法。然而，对于渗透性反 应格栅技术而言，当前的研究热点是填充材料的选择和改进，且其功能单一，不能适应 于目前地下水难降解组分的修复治理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新颖、高效、经济可行的三氯乙烯污染地下水的修复系 统及修复方法。该方法可将地下水中的三氯乙烯浓度降至可接受的范围。本专利技术的三氯乙烯污染地下水的修复系统，是由厌氧生物反应墙、释氧反应墙和好 氧生物反应墙组成；按照厌氧生物反应墙2，释氧反应墙3和好氧生物反应墙4的顺序 修建安装修复系统；该系统贯穿于土壤不饱和区和饱和区，直至与隔水层相切，其中厌 氧生物反应墙2、释氧反应墙3和好氧生物反应墙4均位于土壤饱和区，而土壤不饱和 区部分则为回填土。本专利技术的三氯乙烯污染地下水的修复系统的修复方法，污染源1与地下水流方向垂 直的某处通过挖一填的手段，当污染地下水在天然水力梯度下进入厌氧生物反应墙2后， 活性污泥中的厌氧混合菌和在营养物质的强化的厌氧条件下将三氯乙烯还原为二氯乙 烯、氯乙烯或乙烯等中间产物；当地下水穿过好氧生物反应墙4后，会带着微生物生长 所需的营养元素以及厌氧代谢的中间产物以及在释氧反应墙3中获得充分的游离氧气， 最终在强化好氧生物作用下使得三氯乙烯及其中间产物得以彻底去除。所述的三氯乙烯污染地下水的修复系统的修复方法，其中厌氧生物反应墙2填充物 组成如下厌氧活性污泥为60%—70%、粗砂为8% — 15%、粘土为15%—25%、微量 元素为2% (其中包括MgS04 7H20为0. 4%、 Fe2(S0》3为0. 4%、 MnS04 H20为0. 5%、 ZnS04 仏0为0. 5%、 CaCl2为0. 1%、 NaCl为O. 1%)。所述的三氯乙烯污染地下水的修复系统的修复方法，其中释氧反应墙3填充物过氧化物(Mg20、 Ca20)、粗纱、高岭土、硫酸铵和水构成，质量组成比为2: 1: 1: 1.5: 1.15。所述的三氯乙烯污染地下水的修复系统的修复方法，其中好氧生物反应墙4内填充 物选择剩余活性污泥、固定化三氯乙烯好氧降解菌以及三氯乙烯代谢相关的生物酶制剂等 上述三种形式之一。所述的三氯乙烯污染地下水的修复系统的修复方法，其中好氧生物反应墙4内第一 种填充物的组成如下好氧活性污泥为60%—70%、粗砂为8% — 15%、粘土为15% — 25%、微量元素为2% (其中包括MgS04 7H20为0. 4%、 Fe2(S0》3为0. 4%、 MnS04 H20 为O. 5%、 ZnS04 &0为0. 5%、 CaCl2为0. 1%、 NaCl为O. 1%)。所述的三氯乙烯污染地下水的修复系统的修复方法，其中好氧生物反应墙4内第二种 填充物的组成如下固定化三氯乙烯好氧降解菌为60%—70%、粗砂为8% — 15%、粘土 为15%—25%、微量元素为2% (其中包括MgS04 7H20为0.4%、 FeJSOjj 0.4%、 MnS04 仏O为0. 5%、 ZnS04 H20为0. 5%、 CaCUO. 1%、 NaCl为0.1X)。所述的三氯乙烯污染地下水的修复系统的修复方法，其中好氧生物反应墙4内第三种 填充物的组成如下三氯乙烯代谢相关的生物酶制剂为25%—40%、粗纱为8% — 15%、 粘土为15%—25%、水泥为10%—20%、水为10% — 20%;微量元素为2% (其中包括 MgS04 7H20为0. 4%、 Fe2(S0》3为0. 4%、 MnS04 H20为0. 5%、 ZnS04 H20为0. 5%、 CaCl2 为0. 1%、 NaCl为0. 1%)。三氯乙烯代谢相关的生物酶制剂包括AMO、醒O羟化酶、POM 还原酶以及共代谢三氯乙烯的相关酶制剂(其中包括甲苯单加氧酶、甲苯双加氧酶、丙垸 利用菌加氧酶，亚硝化单胞菌氨加氧酶、垸基单加氧酶等)。本专利技术的独特之处就在于构建了原位修复地下水中的三氯乙烯污染的多功能生物可 渗透反应墙系统，其由厌氧生物反应墙、释氧反应墙和好氧生物反应墙三层构成。依据 TCE的代谢途径和降解机理，旨在提高微生物的活性并改变地下水贫氧、寡营养的状态。 释氧剂为土著微生物提供充足的氧气，分别添加剩余活性污泥、固定化三氯乙烯好氧降解 菌以及三氯乙烯代谢相关的生物酶制剂都能够强化微生物作用并提高生物降解效率。厌氧 生物作用、释氧作用和好氧生物作用的阶段式组合，为三氯乙烯污染地下水提供一种理想、 高效且具有广阔的应用前景的生物修复系统。此外，本专利技术中添加的生物活性物质、营养 盐类和释氧化合物均为环境友好成分，在使用时不会向地下水环境中引入新的污染物质。附图说明图1:多功能生物可渗透反应墙系统示意图。其中l一污染源，2—厌氧生物反应墙，3—释氧反应墙，4一好氧生物反应墙。当混合有机污染物污染源l渗流至地下后，会在重力作用下垂直向下迁移，当污染 物穿过土壤不饱和区进入饱和区后，则会在地下水流作用下发生横向扩散，从而造成地 下水污染。在污染源1下游且与地下水流方向垂直的某处通过挖一填的手段，按照厌氧 生物反应墙2，释氧反应墙3和好氧生物反应墙4的顺序修建安装多功能生物可渗透反 应墙系统。该系统贯穿于土壤不饱和区和饱和区，直至与隔水层相切，其中厌氧生物反 应墙2、释氧反应墙3和好氧生物反应墙4均位于土壤饱和区，而土壤不饱和区部分则 为回填土。当污染地下水在天然^C力梯度下进入厌氧生物反应墙2后，活性污泥中的厌 氧混合菌在强化的厌氧条件下将三氯乙烯还原为二氯乙烯、氯乙烯或乙烯等中间产物。 此时地下水携带着好氧微生物、在释氧反应墙3中获得的游离氧、低氯代乙烯等厌氧代 谢产物以及营养元素到达好氧生物反应墙(4)，最终在好氧微生物降解作用下使得三氯 乙烯及中间产物得到彻底去除。实施例1 :(1) 厌氧生物反应墙填充物的制备方法取工业污水处理厂或者生活污水处理厂厌氧 消化阶段的剩余污泥，按照活性污泥70%;粗砂13%;粘土15%;微量元素为 2% (其中包括MgS04 7仏0为0.4%、 Fe2(S0》3为0.4%、 MnS04 &0为0.5%为、 ZnS04 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三氯乙烯污染地下水的修复系统，是由厌氧生物反应墙、释氧反应墙和好氧生物反应墙组成；其特征是按照厌氧生物反应墙（２），释氧反应墙（３）和好氧生物反应墙（４）的顺序修建安装修复系统；该系统贯穿于土壤不饱和区和地下水潜水层，直至与隔水层相切，其中厌氧生物反应墙、释氧反应墙和好氧生物反应墙均位于地下水潜水层，而土壤不饱和区部分则为回填土。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵林，刘秀丽，刘涉江，谭欣，毛国柱，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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