[发明专利]一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统

权利要求书

1.一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统，其特征在于：由还原反应墙与吸附反应墙构成，还原反应墙在前，吸附反应墙在后，还原反应墙与吸附反应墙之间的间距为2.5-5m，还原反应墙与吸附反应墙的底端均深入到不透水层至少0.60～0.8m,顶端均需高于地下水最高水位0.4～0.5m。

2.根据权利要求1所述的一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统，其特征在于：所述的还原反应墙的反应墙填料粒径1～2cm，填充介质为有零价铁粉、秸秆、改性蛭石和硅酸盐，四者重量百分比为2-5%：15-20%：8-12%：63-75%；零价铁粉、秸秆、改性蛭石和硅酸盐的混合物的pH值为8.05±0.25；改性蛭石成分重量百分比为SiO₂37～42%、Al₂O₃9～14%、Fe₂O₃5～9%、MgO11～23%、TiO₂2～6%、K₂O3～6%、CaO5～33%；改性蛭石粒径范围为0.35～1.45mm；秸秆颗粒粒径范围为0.1～85mm；硅酸盐为硅酸盐水泥（标号325）。

3.根据权利要求1所述的一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统，其特征在于：所述的吸附反应墙的填充介质为生物质吸附材料和硅酸盐，二者重量百分比为20-35%：65-80%；生物质吸附材料为果壳、竹子或秸秆，生物质吸附材料颗粒粒径范围为10～50mm，硅酸盐为硅酸盐水泥(标号325)。

4.根据权利要求1所述的一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统，其特征在于：所述的还原反应墙填料制备方法，包括以下步骤：

1）将粒度为0.35～1.45mm的蛭石用弱酸弱碱溶液在75～95℃条件下进行2～4次离子交换、洗涤后，放置于烘箱中在60℃～80℃条件下干燥2.5～3.5小时，通入保护气氮气在管式炉200℃条件下焙烧2.5～3.5小时，其中蛭石与弱酸弱碱的混合比例为体积比1:10-20；得到物料1；

2)向物料1中加入零价铁粉、秸秆粉继续混合均匀，得到物料2；

3)将所得物料2在搅拌下喷洒清水和硅酸盐水泥，充分混匀，得到物料3；

4)将所得物料3用挤压造粒机制成1～2cm球状颗粒，得物料4；

5)将物料4徐养护24小时，使其硬化备用；

零价铁粉、秸秆、改性蛭石和硅酸盐，四者重量百分比为2-5%：15-20%：8-12%：63-75%。

5.根据权利要求1所述的一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统，其特征在于：所述的吸附反应墙填料的制备方法，包括以下步骤：将粒度为10～50mm的生物质吸附材料和硅酸盐水泥(标号325)在搅拌下喷洒清水，物质吸附材料和硅酸盐重量百分比为20-35%：65-80%，充分混匀，随后挤压造粒制成1～2cm球状颗粒，再养护24小时，使其硬化备用。

6.根据权利要求1所述的一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统，其特征在于：所述的双层可渗透反应墙的宽度为污染物羽流宽度的1.3～1.5倍。

7.根据权利要求1所述的一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统，其特征在于：

所述的双层可渗透反应墙的修复体系方法包括以下步骤：

1)在预定位置挖出两条沟渠，两沟渠之间留有间距；

2)还原反应墙与吸附反应墙的底端均深入到不透水层至少0.60～0.8m,顶端均需高于地下水最高水位0.4～0.5m；两墙的宽度取污染物羽流宽度的1.3～1.5倍，其中还原反应墙的厚度D可由公式D=vt计算，其中v为地下水平均流速,单位为cm/s，设计中采用最大流速值；t为修复污染物所需的反应时间,即污染物在反应墙的停留时间，单位为s，吸附反应墙的厚度与还原反应墙厚度接近即可；

满足以上双渗透反应墙的宽度、深度、厚度的要求，制作铁质框，并将其安装在沟渠内；

3)还原反应墙与吸附反应墙均需采用厚度为3～5mm高密度聚乙烯材料制备边长为1m的立方体填料箱,其中垂直于水流方向前后两墙面各布满半径为1cm的小孔64个；

4)将还原反应墙与吸附反应墙各自的球状填充颗粒分别填至相应的还原与吸附填料箱，将还原与吸附填料箱顺序放入相应的还原反应墙与吸附反应墙内；还原反应墙在前，吸附反应墙在后；还原反应墙与吸附反应墙之间的间距为2.5-5m。