[发明专利]复合式PRB及处理地下水中重金属和有机污染物的方法

说明书

本发明涉及利用多介质复合式PRB处理地下水重金属、有机污染物的方法，其包括以改性膨润土和活性炭负载纳米零价铁为独立填料单元的渗透反应墙，渗透反应墙为连续墙式，改性膨润土填料单元设置在活性炭负载纳米零价铁填料单元的前侧，地下水先流到改性膨润土填料单元，对其中的有机污染物进行净化处理，之后再流到活性炭负载纳米零价铁填料单元对其中的重金属污染物进行净化处理，处理后的地下水流到净化水区。本发明复合式PRB采用了改性膨润土填料单元和活性炭负载纳米零价铁填料单元复合的方案，对地下水中的有机污染物的去除率能达到90%‑95%，对重金属污染物的净化处理效率能达到95%以上，对有机污染物和重金属污染物的处理效率有大幅提升。

技术领域

本发明属于地下水重金属和有机污染物修复领域，具体涉及利用多介质复合式PRB处理地下水重金属、有机污染物的方法。

背景技术

可渗透反应格栅（Permeable Reactive Barrier,简称PRB）技术具有处理效果好，无须外力驱动，且安装与运行成本低的优势，在国内外地下水污染原位修复中具有重要的应用价值。

公开号为CN104961223A的中国专利，公开了一种以负载型纳米零价铁为填料的可渗透反应墙，可渗透反应墙两侧放置磁体以形成磁场，磁场与水流方向垂直，可渗透反应墙内充有杭锦2#土负载纳米零价铁复合磁性材料、天然沸石和过硫酸盐，其中杭锦2#土负载纳米零价铁符合磁性材料中纳米零价铁与杭锦2#土的质量比为1：4-5；并公开了杭锦2#土负载纳米零价铁复合磁性材料的制备方法，以及利用上述的可渗透反应墙修复地下水硝基苯污染的方法。该方案主要解决纳米零价铁在可渗透反应墙内会团聚及被非污染物质氧化，使纳米零价铁失去反应活性和有效性降低等问题。

但是随着地下水中污染物的种类日益增多，除重金属外还包括各种有机污染物，现有的单一处理材料或混合填料PRB系统不能完全处理多种污染物，或混合填料介质设置不合理，造成处理效率低、使用寿命短，甚至导致PRB系统处理污染地下水无效的结果，因而，需要研究更优化的方案来解决前述问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于针对背景技术中所述的地下水中污染物种类多，现有的PRB系统效率低，使用寿命短，处理地下水污染效果差等问题，提供一种复合式PRB。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种复合式PRB，其包括以改性膨润土和活性炭负载纳米零价铁为独立填料单元的渗透反应墙，渗透反应墙为连续墙式，改性膨润土填料单元设置在活性炭负载纳米零价铁填料单元的前侧，地下水先流到改性膨润土填料单元，对其中的有机污染物进行净化处理，之后再流到活性炭负载纳米零价铁填料单元对其中的重金属污染物进行净化处理，处理后的地下水流到净化水区。

进一步的方案是，所述的改性膨润土填料单元包括溴化十二烷基三甲胺改性膨润土（DTMAB）和溴化十八烷基三甲胺改性膨润土（OTMAB）中的一种或两种，这两种有机改性膨润土均为采用湿法制备的改性膨润土。

进一步的方案是，所述的活性炭负载纳米零价铁填料单元，负载体为活性炭，粒径0.1～0.3 mm，负载物为纳米级颗粒状零价铁，纳米级颗粒状零价铁均匀分散负载在活性炭颗粒表面。

进一步的方案是，负载体活性炭与负载物纳米零价铁的比例约1.0～1.5：1，纳米零价铁的负载量约500～600 mg/g。