[发明专利]一种垃圾填埋场地下水污染修复剂及修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾填埋场地下水污染修复剂及修复圾填埋场地下水污染的方法，属于环境保护中地下水污染治理领域。

背景技术

随着经济发展和人们生活水平的提高，城市人口急剧增加，城市数量和规模不断增长，城市垃圾量逐年增加，许多城市已形成了“垃圾包围城市”的严重局面。目前垃圾填埋法是国内外广泛使用的处理和处置城市垃圾的方法。我国的城市垃圾处理多为露天堆积或简易填埋，这种长期不加防护措施的不合理处置，造成垃圾渗滤液对地下水的严重污染。目前我国许多良好水源由于垃圾渗滤液的入渗无法再继续饮用，这对人体健康产生严重风险，对原本水资源就匮乏的我国造成了极大的威胁。

地下水污染已经成为当今世界的一个突出的环境问题。垃圾渗滤液的污染地下水问题已经成为国际上关注的热点环境问题之一。我国超过40％的河川和50％的城市地下水受到污染^[1]。保护地下水资源和治理被污染的地下水已刻不容缓。地下水的污染具有隐蔽性及难以逆转的特点，一旦被污染，就很难治理。在经济发达的西方国家，通常采用抽出—处理法(pump-and-treat)、生物修复等方法对污染地下水进行治理，但这些方法具有建造、运行、管理成本高，运行周期长，耗能大等缺点，不能得到广泛的应用。因此近几年来各国的专家学者都在研究开发更加经济有效的处理方法来代替这些传统的方法，同时也取得了一些可喜的成果，其中在含水层中安装PRB是最具有发展潜力的一种方法^[2]。传统的PRB多以零价铁为主要反应介质修复氯代烃和重金属污染地下水，在欧美国家广泛应用于控制和清除场地污染，使用的填充介质多种多样。然而，在我国这项技术刚刚起步。

结合国内垃圾填埋的现状，在没有渗滤液回收和处理设施的填埋场周围建立PRB来修复被渗滤液污染的地下水具有可行性。选择有效的介质和配比是应用PRB技术处理渗滤液污染地下水的关键。本次研究通过试验分析PRB工艺对渗滤液污染的地下水处理的适用性以及各种填充介质去除渗滤液污染的效果，为进行垃圾渗滤液污染控制和治理提供理论依据和参考。这在垃圾填埋场渗滤液处理过程有较高的应用价值，对于解决垃圾渗滤液对地下水的二次污染问题、有效保护我们的生存环境具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前垃圾填埋场地下水污染修复方法存在成本高、易造成二次污染和操作复杂的问题，而提供一种以活性炭、沸石、陶粒和零价铁粉为原料的垃圾填埋场地下水污染反应修复剂修复垃圾填埋场污染地下水的方法。本发明以活性炭、沸石、陶粒和零价铁粉为原料的垃圾填埋场地下水污染修复剂由活性炭、沸石、陶粒和零价铁粉组成；其中活性炭占总重量的16～19％、沸石占总重量的25～35％、陶粒占总重量的21～24％、零价铁粉占总重量的25～35％。

本发明所用原料性质如下：活性炭的粒径为0.45mm～0.9mm，沸石粒径0.15mm～0.45mm，陶粒粉粒径小于0.15mm，零价铁粉的粒径为0.15mm，其物理化学性质见下表。

表1 活性炭理化指标

表2 实验用沸石的化学成分

表3 实验用沸石的理化指标

表4 陶粒的化学性质

表5 陶粒的理化指标

本发明得到的重金属污染土壤修复剂是固体。

本发明优势：渗透反应屏障本质是一个填充有活性反应介质的被动反应区，墙体中含可去除污染物的物质，渗透反应屏障一般安装在地下含水层中，垂直于地下水流的方向，当地下水流在水力梯度的作用下通过渗透反应屏障时其中反应介质通过化学或生物反应将污染物转化或者截流，该方法具有安装施工方便、造价低廉、修复效果较好，不破坏生态环境的优点，是地下水修复技术的发展方向。欧美一些发达国家已对其进行了大量试验及工程技术研究，我国对这种技术的研究起步较晚，目前仍处于试验摸索阶段，现场应用还是空白，对该方法的实验研究也仅侧重于有机氯化物的处理，对垃圾填埋场富NH⁺₄-N污染地下水处理较少，渗透反应屏障应用中，反应介质成本和效能是核心问题，