[发明专利]一种用于修复地下水污染的可渗透反应墙介质材料

说明书

技术领域

本发明属于地下水污染修复领域，特别涉及一种可渗透反应墙介质材 料配方的改良。

背景技术

目前，世界范围内的地下水污染问题日益突出，很多国家已经投入大 量的人力物力对污染的地下水进行修复。渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier，PRB)技术是近年来迅速发展的一种地下水污染的原位修复技术， PRB目前正逐步取代运行成本高昂的抽出处理技术，成为地下水修复技术 的发展方向，迄今为止，在北美和欧洲已经建立安装了120座以上的PRB。

大量研究证实，PRB可以去除地下水中共存的重金属(如Cr⁶⁺)和有 机物(如苯、乙苯、二甲苯和多氯联苯)，PRB对地下水中的污染物去除 种类和效果主要与渗透介质材料有关。目前，可用于PRB渗透介质的材 料主要有羟基磷酸盐、碳酸钙、沸石、颗粒活性炭、铁的氢氧化物、黏土 矿物、过氧化镁、过氧化钙、零价铁、Fe(II)矿物及双金属等等，实际应 用中，可以根据所处理的地下水的污染物种类选择不同的介质材料。

实际上，介质材料的选择不仅影响受污染地下水的去除效果，而且决 定了PRB的使用寿命。目前PRB介质材料大多选用单一材料(如零价铁) 或者性质相近的两种或两种以上材料(如CaO₂和MgO₂)构成，这些介 质材料对于处理地下水中单一污染物(如Cr⁶⁺)或者一类污染物(石油烃) 往往具有较好的处理效果，同时，这些介质材料的更换周期也较短，一般 在10年-20年后就需要更换反应介质。因此，PRB介质材料对污染物复杂 的地下水的处理效果不佳，以及介质材料的使用寿命短已经成为影响PRB 技术应用与推广的障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于修复地下水污染的可渗透反应墙介 质材料。

为实现上述目的，本发明提供的介质材料，是由其组成以重量计为 20％-30％的烧制骨料、15％-25％的CaO₂、5％-10％的MgO₂、10％-15％的 FeO，以及余量的泥炭混合而成；其中的烧制骨料是将粉煤灰、粘土、沸 石粉和石膏按重量比1-3∶1-3∶1-3∶1-3(优选的重量比2∶2∶1∶1)的比例均匀 混合后制粒，其粒径优选为5mm-15mm，于300-350℃温度下预热25-30 分钟，再在750-850℃温度烧结10-15分钟。

本发明的介质材料具有制备简单，原料来源丰富，成本低廉，使用寿 命长的特点，使用这种材料的可渗透反应墙对地下水中石油烃类和重金属 均具有良好的去除效果，大大提高可渗透反应墙对污染地下水的修复能 力，该材料不会产生有毒金属重新活化和地下水的新生污染问题。

具体实施方式

本发明提出的是一种用于污染地下水修复的可渗透反应墙介质材料， 其主要制作过程如下：首先将粉煤灰、粘土、沸石粉和石膏按照重量比按 1-3∶1-3∶1-3∶1-3的比例混合后，加压造粒(粒径在5mm-15mm之间)，随 后在300-350℃温度下预热25-30分钟后，再在750-850℃温度烧结10-15 分钟，制成活性骨料；制成后的骨料再与CaO₂、MgO₂、FeO以及泥炭按 照比例混合均匀后制成可渗透反应墙介质材料，以上物质在介质材料中的 含量(以重量计)为烧制骨料：20％-30％、CaO₂：15％-25％、MgO₂：5％-10％、 FeO：10％-15％以及余量泥炭。

本发明在可渗透反应墙添装后，可以明显改善受污染地下水修复效 果，有效延长介质的更换周期，在地下水修复过程中不产生新的污染物， 同时，更换后的介质材料无毒无害，无需进行无害化处置。因此，这种介 质材料的开发有利于渗透反应墙技术的推广与应用，有利于促进我国饮用 水安全问题的解决。

实施例1