[发明专利]一种可再利用的地下水营养物质缓释胶囊体

说明书

本发明涉及一种可再利用的地下水营养物质缓释胶囊体，其构造为多层腔室套设的中空囊状结构，包括开口外壳、与外壳可拆卸连接的用于封堵外壳局部开口的密封盖，其特征在于，外壳内穿设有用于限定地下水在胶囊体中定向输送的盐夹层，其中，盐夹层按照其容纳液体的渗透压高于地下水渗透压，并在定向输送过程中能够维持其渗透压的方式设置于外壳中；盐夹层设置为开放式结构并按照其开口也能够被密封盖选择性封堵的方式与密封盖可拆卸连接。本发明能够在地下水环境中持续为微生物提供营养物质供其生长繁殖，且本发明能够循环使用，减少浪费，有利于环境保护和生态环境可持续发展。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及微生物处理技术领域，具体为一种可再利用的地下水营养物质缓释胶囊体。

背景技术

随着城市化进程的加剧，人类对水资源的需求量急剧增加，污水排放量也随之增加，加之垃圾的堆放、工业“三废”的排放，化肥、农药的大量使用，以及在水资源开发利用等方面的管理力度不够等因素影响，地下水污染问题越发突出，严重制约着我国生态环境可持续发展进程。

地下水约占地球上液态淡水总量的99％，其踪迹遍及全球，具有巨大的社会、经济和环境效益，包括应对气候变化。微生物修复技术具有低能耗、低成本和无二次污染等有点，可以满足以上需求，但地下水环境复杂、贫氧、低温、低营养物质等特点使微生物修复技术的广泛应用受到限制。特别是营养物质的持续缓慢供给成为限制微生物修复污染地下水的关键因素之一。

目前最常采取的举措是人工直接投加营养物质。这种方式可以确保微生物浓度基本达到理想值，但人工投料费时费力。而且人工投加极易导致营养物质在地下水中分布不均，以致微生物在某处大量富集的情况。微生物的大量富集将产生难以去除的生物膜，严重阻碍污染地下水的原位修复效率。

微生物修复技术是将微生物菌群投放在污染水体中，在局部形成优势菌群，并抑制腐败菌、病源菌的增殖，发挥其氧化、氨化、硝化、反硝化、解磷、硫化和固氮等作用，把地下水中有机物迅速分解为二氧化碳、硝酸盐、氮气、磷酸盐等，从而达到改善地下水水质的目的。

目前，许多污染案例常采取微生物处理技术进行修复。以公开号为 CN110355193A的专利为例，其公开了一种基于动态地下水循环的污染场地原位修复方法。所述原位修复方法将动态地下水循环和原位微生物或化学还原/氧化等技术进行耦合优化，通过原位微生物或化学方法的还原/氧化作用对污染物进行修复、固定、解毒，同时通过动态地下水循环系统减少或去除污染总量，提高污染物的脱附能力和修复药剂在地下环境中的传输及分布能力。该发明污染场地原位修复方法充分发挥这些技术各自的特长并弥补其不足，在污染总量减量的同时进行微生物或化学还原/氧化、固定及解毒，提高了原位微生物或化学修复效率，降低了成本和能耗，缩短了修复周期。

上述专利将动态地下水循环和原位微生物技术进行耦合优化，通过原位微生物的还原/氧化作用对污染物进行修复、固定、解毒。两种技术的结合在保证环境友好的同时，又兼顾了修复效率，是目前处理污染地下水领域中广受关注及研究的新手段。

但是，现有的技术手段难以保证微生物处理技术在地下水修复领域的持续运作，由于处理水体的复杂性，需对水体中微生物浓度进行妥善把控，否则极易出现微生物浓度过低或死亡等现象，致使修复效率过低，或是微生物浓度过高，致使出现生物膜影响修复效果。为应对这种状况，行业内通常采取人工利用投料装置向地下水水体内投加营养物质，虽能使水体中微生物浓度在一段时间内维持在较合适区间，但人工投料费时费力，且极易出现营养物质浪费、投加不均匀等问题。