[发明专利]一种应用工程废料作为PRB填料处理农田退水的方法

说明书

本发明公开了一种应用工程废料作为PRB填料处理农田退水的方法，包括以下步骤：通过静态试验选择合适的工程废料，之后将其作为活性材料填充在PRB反应装置中，按照一定的流速将模拟农田退水注入PRB反应装置，每隔一段时间在PRB反应装置出口处取样，对样品中的氮、磷和农药进行分析测试。本发明利用工程废料作为PRB活性填料原位修复氮、磷和农药污染农田退水的方法，使流经PRB的氮、磷和农药污染水体与活性材料充分接触，从而达到稳定有效地修复氮、磷和农药污染农田退水的目的。另外，工程废料包括工业废料和天然矿渣，降低了PRB技术的活性填料成本，实现了资源再利用。

技术领域

本发明涉及环境污染修复领域，具体涉及一种应用工程废料作为PRB填料处理农田退水中氮磷、农药(三环唑、马拉硫磷、稻瘟灵)等污染物的方法。

背景技术

水污染问题是全球面临的最热点环境问题之一，而面源污染已成为世界各国水环境的主要污染源。农田面源污染主要来自于耕作中化肥、农药的不合理施用及污水灌溉等，造成大量氮、磷和农药残留物随农田排水或雨水进入河流、湖泊等水环境。由氮磷等营养盐所引起的水体富营养化不仅是水体污染最为普遍的现象，还是国内外水体污染治理的难题。

从20世纪80年代起，关于农业面源污染物的生态控制措施研究逐渐受到国内外的重视，常见的修复方法主要有生态沟渠，人工湿地、生态浮床等。生态沟渠是由农田排水沟渠及其内部种植的植物组成，通过沟渠栏截径流和泥沙，植物滞留和吸收氮磷，实现生态栏截的功能；人工湿地技术是利用植物-微生物-基质这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过植物吸收、微生物分解、过滤、吸附、沉淀和离子交换来实现对废水的高效净化，同时，通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的资源化与无害化；生态浮床植物技术，即生物浮岛技术或人工浮岛技术，是运用无土栽培技术原理，以高分子材料为载体和基质，采用现代农艺和生态工程措施综合集成的水面种植植物技术。这些采用水生植物净化富营养化水体的传统方法虽然具有较好的效果，但还是存在诸多问题与弊端：人工湿地的填料价格昂贵；湿地植物在不同生长阶段净化效果不可预测，植物的越冬问题也需要解决；植物死亡后会造成氮、磷的二次污染。农田退水的传统治理方法受到植物、季节、治理速率及价格等因素的限制，使得人们开始寻求其他高效、经济的修复技术。

可渗透反应墙(PRB)技术始于20世纪90年代，是指在污染水流通过的区域设置反应墙，墙体中填充反应介质，当污染水体流经墙体，污染物质与反应介质之间发生物理、化学和生物等作用而被吸附、沉淀或降解，使污染物浓度达到相关地下水水环境质量标准。PRB技术起初只运用于地下水污染的防治与修复，但随着其需要扩展，PRB技术也与其他修复技术结合，应用到地表水污染修复及土壤污染修复等领域。由于PRB技术具有对污染物质的处理范围非常广泛，并且费用低，反应填料选择灵活等优点，将其运用在拦截污染农田退水，减少地表水体的污染会具有非常大的潜力。通过已有文献报道，从国内外已成熟的水体污染物去除材料中筛选出以下6种材料作为研究对象：分别为铁矿渣(主要成分零价铁屑)、工程废料(主要成分石灰石)、玉米秸秆生物炭(主要来自生物燃料生产)、菱镁矿渣(主要成分碳酸镁)、煅烧菱镁矿渣(主要成分氧化镁)和铝矿渣(主要成分氧化铝)。利用上述材料作为PRB活性填料去除农田退水中氮磷及农药污染物，达到“以废治废”的目的，实现废物的资源化利用。目前，本发明利用工程废料作为PRB活性填料去除农田退水中的氮磷及农药的方法还没有文献报道和专利公开。

发明内容

针对目前农田退水中氮磷及农药污染水体现状，本发明目的在于克服传统治理方法的成本高、处理速率慢等问题，提供一种应用工程废料作为PRB填料处理农田退水的方法，使流经PRB的农田退水与活性材料充分接触，从而达到稳定且有效地去除农田退水中氮磷、农药污染物的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种应用工程废料作为PRB填料处理农田退水的方法，包括以下步骤：

(1)确定农田退水中的主要污染物，配制污染溶液；