[发明专利]一种基于地下水循环的原位生物反应器

说明书

本发明公开了一种基于地下水循环的原位生物反应器，包括：生物反应器，生物反应器设置在地下且开挖至污染羽，生物反应器包括地下结构，地下结构内自下至上设有微生物填料层、覆盖层和布水管；抽水井，抽水井设置在生物反应器的下游方向，抽水井的抽水管与布水管相连；抽水井将受污染的地下水抽出并通过抽水管进入布水管，经微生物填料层处理后进入地下，构成地下水回路。本发明属于以废治污、促进自然恢复的绿色可持续修复技术；通过抽水井、生物回渗，促进了地下水的迁移流动，可实现对污染场地进行扰动较小的修复治理；该发明所用设备少、能耗小，可以充分利用绿色可再生能源，对环境的二次影响较小。

技术领域

本发明涉及污染治理技术领域，具体涉及一种基于地下水循环的原位生物反应器，主要用于含氯有机物、石油烃、六价铬、硝酸根、硫酸根等污染土壤和地下水的原位修复。

背景技术

目前，我国在污染场地的修复中使用了大量的化学物质，比如过硫酸盐、双氧水等；部分不需要投加药剂的工艺，往往需要用到能耗较高的设备。大量化学物质的使用，很可能会产生二次污染；高能耗设备的使用，导致碳排放量过高。

在绿色可持续修复理念的影响下，采用可再生能源、使用天然的废弃物作为修复材料、充分发挥场地中微生物的作用，从而实现对污染场地的绿色、安全、长效治理，是目前的研究热点之一，也符合我国对污染场地实施风险管控与修复的管理理念。

虽然我国已有很多研究者开展微生物修复技术方面的研究，但由于受营养传输、微生物修复周期较长等因素的影响，微生物在原位修复方面的应用较少。

发明内容

为解决微生物技术在污染场地原位修复应用中所受的限制，并充分利用天然有机废弃物，践行以废治污、绿色可持续修复的理念，本发明提供一种基于地下水循环的原位生物反应器，扩大微生物修复技术的应用范围、提高修复效率。

本发明公开了一种基于地下水循环的原位生物反应器，包括：

生物反应器，所述生物反应器设置在地下且开挖至污染羽，所述生物反应器包括地下结构，所述地下结构内自下至上设有微生物填料层、覆盖层和布水管；

抽水井，所述抽水井设置在所述生物反应器的下游方向，所述抽水井的抽水管与所述布水管相连；所述抽水井将受污染的地下水抽出并通过所述抽水管进入所述布水管，经所述微生物填料层处理后进入地下，构成地下水回路。

作为本发明的进一步改进，所述地下结构为方形结构、地下大口径井或地下沟槽。

作为本发明的进一步改进，所述微生物填料层是由可透水的材料、多孔材料、营养材料和微生物药剂构成的修复层。

作为本发明的进一步改进，所述可透水的材料包括碎石、粗砂、细沙中的一种或多种；

所述多孔材料包括沸石、硅藻土、火山石、蛭石、多孔氧化铝、活性炭、生物质碳中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述营养材料为促进土著或功能微生物生长的含碳和/或含氮和/或含磷的物质；

所述微生物药剂为微生物菌群和/或生物酶。

作为本发明的进一步改进，所述覆盖层为天然有机质覆盖层。

作为本发明的进一步改进，所述布水管由开筛或具孔的PVC管或塑胶软管构成。

作为本发明的进一步改进，还包括供电系统；

所述供电系统与所述抽水井的抽水泵电连接。

作为本发明的进一步改进，所述供电系统为风力供电系统或太阳能电池板供电系统。

作为本发明的进一步改进，还包括监测井；

所述监测井位于所述抽水井与所述生物反应器之间，用于监测地下水的污染物含量。