CN102070262A - 一种复合型渗透性反应墙及其原位处理方法 - Google Patents

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薛玉伟
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Abstract

本发明公开了属于环境保护的生活垃圾处理技术领域的一种非正规填埋场渗滤液复合型渗透性反应墙及其原位处理方法。本发明将活性材料铁粉、沸石、活性炭添加到墙体中，渗滤液在自身水力梯度作用下流过墙体时，充分与墙体进行物理、化学反应，除去渗滤液中大部分有机污染物、氨氮、重金属和有色物质，使经过处理的渗滤液达标排放。该方法建设简单，布置灵活，运行维护费用小，抗冲击负荷能力强，经济节能，具有很高的实用价值。

Description

一种复合型渗透性反应墙及其原位处理方法
技术领域
本发明属于环境保护的生活垃圾处理技术领域，具体涉及一种非正规填埋场渗滤液的复合型渗透性反应墙及其原位处理方法。
背景技术
直至目前，填埋处理一直是我国生活垃圾处理处置重要方法，由于生活垃圾产生量日趋增加，技术和资金的缺乏，以及制定垃圾填埋场建设和运行管理标准和规范的延迟，导致大量非正规垃圾填埋场出现。由于非正规填埋场是利用自然地理条件进行堆填，没有完善的填埋气导排收集系统、渗滤液导排系统、防渗系统和覆盖层，使得渗滤液产生量和水质随季节更迭变化较大，而且填埋气和渗滤液组分复杂，污染物浓度高，导致其对大气、水源、土壤和生态环境造成较严重的污染和破坏。渗滤液由于其自身特点对地表水、地下水和土壤的污染破坏尤为显著，故渗滤液无害化处理显得更为重要。但是，非正规填埋场位置比较分散，缺乏渗滤液导排系统和防渗系统，缺乏完善管理，这样导致渗滤液集中处理比较困难。
为此，开发一种适用于非正规填埋场渗滤液处理，地表水、地下水和土壤污染防治的技术迫在眉睫。
渗透性反应墙(PRB)原位修复技术具有建设简单，布置灵活，运行维护费用小，去除有机污染物、氨氮、重金属等效率高，脱色效果显著，抗冲击负荷能力强，经济节能等特点。因此被视为具有发展潜力的原位修复新技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种非正规填埋场渗滤液的复合型渗透性反应墙及其原位处理方法，用于解决现有非正规填埋场渗滤液集中收集处理困难，严重污染地表水、地下水和土壤的问题。
一种复合型渗透性反应墙，其特征在于，该反应墙由活性材料层及其两侧装填的0.1m厚的石英砂组成。
所述活性材料层由不同活性材料与石英砂混合成混合填料按顺序分层装填而成。
所述活性材料为粒径大小0～0.25mm的铁粉、0.5～2mm的沸石和0.5～1mm的活性炭。
所述石英砂粒径大小为0.5～1mm。
所述混合填料为0.25m厚铁粉混合填料、0.35m厚沸石混合填料和0.20m厚活性炭混合填料。
所述混合填料中活性材料与石英砂的体积比为3∶2。
所述混合填料按水流方向装填，装填顺序依次为0.25m厚铁粉混合填料、0.35m厚沸石混合填料、0.20m厚活性炭混合填料。
一种复合型渗透性反应墙原位处理方法，其特征在于，将反应墙垂直于渗滤液方向安装，渗滤液在自身水力梯度作用下通过反应墙，与墙体中活性材料发生物理、化学反应，除去渗滤液中杂质。
本发明的有益效果：1、该渗透性反应墙原位修复方法，修复目的明确，发挥其建设简单、布置灵活等特点，用于非正规填埋场渗滤液原位处理，克服非正规填埋场位置分散、渗滤液不易集中处理、地下水污染严重等困难。2、该渗透性反应墙原位修复方法作用原理是依靠渗滤液自身的水力梯度作用通过反应墙，使污染物与墙中活性材料发生反应，无需外加作用力，节约运行能耗和运行成本，具有良好的能源效益和经济效益。3、该渗透性反应墙原位修复方法对渗滤液中有机污染物、氨氮和重金属等都有很好的去除效果，而且对渗滤液有显著的脱色效果，尽量保证非正规填埋场渗滤液达标排放，降低地下水、地表水及土壤污染。
附图说明
图1复合型渗透性反应墙结构原理示意图；
图中箭头方向为渗滤液流动方向；标注1为石英砂、2为铁粉、3为沸石、4为活性炭、5为石英砂、6为钢丝网、7为透水土工布。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
实施例1：
该反应墙的结构如图1所示，长宽高分别为2m、1m、1m的长方体墙体，按水流方向依次为石英砂层、铁粉混合填料层、沸石混合填料层、活性炭混合填料层和石英砂层，各层之间用透水土工布分隔开，长方体墙体用钢丝网固定。
按垂直于渗滤液水流方向布置该反应墙，包括以下步骤：
(1)将活性材料0～0.25mm的铁粉、0.5～2mm的沸石和0.5～1mm的活性炭分别与0.5～1mm的石英砂混合，按体积比3∶2制成铁粉、沸石和活性炭混合填料。
(2)在垃圾填埋场下游垂直于渗滤液方向建一个2m长，1m宽的长方形渗滤液收集井，将长宽高分别为2m、1m、1m的钢丝网置于渗滤液收集井内。
(3)在网中依次添加0.1m厚的石英砂、0.25m厚的铁粉混合填料、0.35m厚沸石混合填料、0.2m厚活性碳混合填料、0.1m厚的石英砂，各层之间用透水土工布隔开。
反应墙布置好后，当垃圾填埋产生的渗滤液流经墙体时，与墙体中的活性物质发生物理化学反应，除去渗滤液中杂质，工作过程如下：
渗滤液首先通过石英砂层，使得部分悬浮物被石英砂过滤截留，防止渗滤液直接通过铁粉层造成堵塞降低流通量；然后渗滤液缓慢渗过铁粉层，发生氧化还原反应去除多种重金属(Cr、Ni、Pb、U、Cu、Co、Cd、Zn、Mo和V等)和氯代有机物如三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)等，而且与零价铁粉反应后有利于提高渗滤液的可生化降解性；接着渗滤液渗入沸石层，有效的吸附和离子交换作用利于去除大量的氨氮和部分有机污染物；最后渗滤液缓慢经过活性炭层，高效的吸附作用吸附大量难降解的污染物和深色度粒子；使非正规填埋场的渗滤液经复合型渗透性反应墙原位处理后基本达到排放标准。
该复合型渗透性反应墙原位处理方法去除渗滤液中固体悬浮物达40％以上；有机污染物去除效率高达90％(以化学需氧量CODcr形式表示)；对氨氮的去除达53％；金属阳离子去除也可达到30％；并对渗滤液有非常显著的脱色效果。

Claims (8)

1.一种复合型渗透性反应墙，其特征在于，该反应墙由活性材料层及其两侧装填的0.1m厚的石英砂组成。
2.根据权利要求1所述的一种复合型渗透性反应墙，其特征在于，所述活性材料层由不同活性材料与石英砂混合成混合填料按顺序分层装填而成。
3.根据权利要求2所述的一种复合型渗透性反应墙，其特征在于，所述活性材料为粒径大小0～0.25mm的铁粉、0.5～2mm的沸石和0.5～1mm的活性炭。
4.根据权利要求2所述的一种复合型渗透性反应墙，其特征在于，所述石英砂粒径大小为0.5～1mm。
5.根据权利要求2所述的一种复合型渗透性反应墙，其特征在于，所述混合填料为0.25m厚铁粉混合填料、0.35m厚沸石混合填料和0.20m厚活性炭混合填料。
6.根据权利要求2所述的一种复合型渗透性反应墙，其特征在于，所述混合填料中活性材料与石英砂的体积比为3∶2。
7.根据权利要求2所述的一种复合型渗透性反应墙，其特征在于，所述混合填料按水流方向装填，装填顺序依次为0.25m厚铁粉混合填料、0.35m厚沸石混合填料、0.20m厚活性炭混合填料。
8.一种复合型渗透性反应墙原位处理方法，其特征在于，将反应墙垂直于渗滤液方向安装，渗滤液在自身水力梯度作用下通过反应墙，与墙体中活性材料发生物理、化学反应，除去渗滤液中杂质。
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