本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)中地下水修復(fù)領(lǐng)域，具體地說，是一種使用鋼渣凈化受污染地下水的方法，是將鋼渣安置于受污染地下水中，去除污染物。

背景技術(shù)：

地下水污染引發(fā)社會(huì)的普遍關(guān)注，常見的原位地下水修復(fù)技術(shù)包括原位化學(xué)氧化和還原、地下水抽提、原位微生物降解、原位曝氣、滲透反應(yīng)墻等。其中滲透反應(yīng)墻技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、成本較低、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，近年來備受關(guān)注。滲透反應(yīng)墻技術(shù)通常在被污染的地下水的中放置的一個(gè)阻攔墻，墻體中吸附材料或者氧化還原材料與沙混合，以提供反應(yīng)過程合適的滲透率用于污染物的氧化還原，以降低水中的某些污染物到預(yù)期的水平。另外，滲透反應(yīng)墻的設(shè)置通常是垂直于地下水的流動(dòng)方向。

另外，在污染的地下水中添加低價(jià)態(tài)的鐵，通過還原作用去除高價(jià)態(tài)的金屬離子和含氯有機(jī)化合物，這一技術(shù)被確定是用于從去除污染物的新技術(shù)。常見的是零價(jià)鐵或氧化亞鐵，其中零價(jià)鐵的成本較高。

鋼渣的化學(xué)組成與水泥熟料相似，是一種具有潛在活性的膠凝材料，含有大量不穩(wěn)定的游離FeO，因此可以將鋼渣用于地下水中污染物的去除，達(dá)到以廢治廢的目的。

中國專利文獻(xiàn)CN104923544A公開了一種重金屬危廢原位封存和地下水污染防治方法，其中設(shè)置可滲透反應(yīng)墻修復(fù)地下水污染；所述可滲透反應(yīng)墻墻腔內(nèi)設(shè)置有用于修復(fù)污染地下水的混合填料，所述混合填料由粒徑為0.4-1mm的鋼渣、粒徑為0.4-1mm的鐵渣、粒徑為1.2-1.6mm的煤渣、粒徑為1.8-2.4mm顆粒污泥、粒徑為2.6-3.0mm的核桃殼粒組成。中國專利文獻(xiàn)CN105251446A公開了一種地下水復(fù)合重金屬污染修復(fù)材料，按重量份，包括以下原料：活性炭1份、沸石1.3-2份和鋼渣5-17份；將上述原料經(jīng)混勻、制粒后在150-200℃下焙燒1-5h得到所述修復(fù)材料。但是關(guān)于一種結(jié)合滲透反應(yīng)墻的攔截作用、低價(jià)態(tài)鐵的還原作用和鋼渣中的氧化亞鐵成分凈化受污染地下水的方法目前還未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于結(jié)合滲透反應(yīng)墻、低價(jià)態(tài)鐵的還原作用和鋼渣中的氧化亞鐵成分，制備鋼渣隔離層用于地下水中污染物的去除，具體是提供一種利用鋼渣凈化受污染地下水的方法，將鋼渣疏松柱置于地下含水層中，受污染的地下水流過鋼渣疏松柱后得到凈化。本發(fā)明主要結(jié)合滲透反應(yīng)墻的攔截作用、低價(jià)態(tài)鐵的還原作用和鋼渣中的氧化亞鐵成分，充分發(fā)揮三者的優(yōu)勢(shì)，能夠高效促進(jìn)地下水中污染物的去除。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種使用鋼渣凈化受污染地下水的方法，是將鋼渣疏松柱置于地下含水層中，受污染的地下水流過鋼渣疏松柱后得到凈化；所述鋼渣的粒徑為0.2-2.0厘米，鋼渣的粒徑越小越好，粒徑越小越容易與污染物接觸，但是，為了避免鋼渣從柱形框架中流失掉，選擇粒徑適中的。所述鋼渣成分中至少含有10％的FeO；所述地下水中的污染物為六價(jià)鉻或氯代有機(jī)物。

優(yōu)選的，為了避免引入新的污染，所述鋼渣疏松柱置于地下含水層之前先用2～5倍體積的清水淋洗。

優(yōu)選的，所述鋼渣疏松柱置于預(yù)先打好的地下水井中，為了便于安裝鋼渣疏松柱，水井孔徑為20～25cm。

優(yōu)選的，所述鋼渣疏松柱是將鋼渣放置在用鐵質(zhì)框架和鐵絲網(wǎng)制備的圓柱形框架中，見圖2，所述鋼渣疏松柱直徑為15～20cm，高度為100～300cm。

優(yōu)選的，相鄰地下水井之間的間距為30～50cm。地下水井交錯(cuò)排列，根據(jù)需要可設(shè)置單排或多排，目的是保證污染羽能夠全部流過鋼渣層(見圖1)。

優(yōu)選的，在所述的地下水井下游抽取地下水，使地下水容易流過鋼渣疏松柱。

優(yōu)選的，所述鋼渣疏松柱可以根據(jù)需要更換新鮮的鋼渣。通過檢測(cè)下游地下水監(jiān)測(cè)井中污染物的濃度確定鋼渣的有效性，當(dāng)檢出的污染物濃度增大后需更換鋼渣(見圖1)。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明主要結(jié)合滲透反應(yīng)墻的攔截作用、低價(jià)態(tài)鐵的還原作用和鋼渣中的氧化亞鐵成分，用于地下水中污染物的去除，特別適合用于去除受污染的地下水中六價(jià)鉻和氯代有機(jī)物。鋼渣具有不規(guī)則的表面結(jié)構(gòu)，滲透空隙較大，為地下水與鋼渣表面的接觸提供了充足停留時(shí)間。這種地下水凈化方法的操作和維護(hù)成本非常低，而且用到的鋼渣為固體廢棄物，達(dá)到了以廢治廢的目的；

2、使用的鋼渣疏松柱具有制備簡(jiǎn)單、原料來源豐富、成本低廉、可更換等特點(diǎn)，對(duì)地下水中高價(jià)重金屬和有機(jī)污染物均具有良好的去除效果。

附圖說明

圖1.鋼渣疏松柱布置圖；

圖2.鋼渣疏松柱示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

實(shí)驗(yàn)室小試實(shí)驗(yàn)：選取FeO含量大于10％的鋼渣，并通過篩網(wǎng)得到粒徑介于0.2-2.0厘米鋼渣。制作尺寸為20cm*20cm*20cm的正方體框架，并用鐵絲網(wǎng)包裹，將篩選出的鋼渣均勻地填充其中。配制模擬廢水溶液，其中六價(jià)鉻的濃度為5mg/L，六氯苯的濃度為5000ug/L。利用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定六價(jià)鉻的初始濃度為5.2mg/L，采用氣相色譜儀測(cè)定六氯苯的初始濃度為4899.3ug/L。將溶液均勻垂直地噴灑在正方體框架的一面，灑水量控制在10mL/min，同時(shí)在鋼渣下測(cè)接水，每隔20min測(cè)定一次方框下方流出液的濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1中試實(shí)驗(yàn)中鋼渣框架下側(cè)流出液中污染物的濃度

從表1中可以看出，鋼渣下側(cè)流出液中六價(jià)鉻和六氯苯的濃度明顯低于兩者的初始濃度，說明鋼渣疏松柱對(duì)六價(jià)鉻和六氯苯具有很好的去除效果，可以用于兩種污染物的去除。

實(shí)施例2

修復(fù)場(chǎng)地中試實(shí)驗(yàn)：在被六價(jià)鉻和六氯苯的地下水的下游布置10個(gè)鋼渣安裝井，相鄰安裝井之間的間距為50cm。采用專業(yè)的打井設(shè)備打井，打井深度為8米，井孔徑為20cm。制備鋼渣圓柱體，選取FeO含量大于10％的鋼渣，并通過篩網(wǎng)得到粒徑介于0.2-2.0厘米鋼渣。利用鐵質(zhì)框架和鐵絲網(wǎng)制備圓柱體框架，圓柱直徑為15cm，高度為200cm。將鋼渣裝入圓柱形框架中。利用吊機(jī)將鋼渣框架裝入預(yù)打好的井中。在鋼渣注入井的一側(cè)(地下水的上游)10米處設(shè)置取樣井，取樣測(cè)定地下水中污染物的濃度，另外，在鋼渣注入井的另外一側(cè)(地下水的下游)10米處設(shè)置取樣井，取樣測(cè)定地下水中污染物的濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2修復(fù)場(chǎng)地中試實(shí)驗(yàn)中上下游地下水中污染物的濃度

從表2中可以看出，鋼渣井下游地下水中六價(jià)鉻、石油烴、4-氯苯胺和六氯苯的濃度明顯低于地下水上游中污染物的濃度，說明鋼渣疏松柱對(duì)幾種污染物具有很好的去除效果，可以用于地下水的修復(fù)。

以上已對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可做出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。