本發(fā)明屬于有機復合污染地下水修復領(lǐng)域，具體來說，涉及一種有機復合污染地下水的強化微生物修復裝置及修復方法。

背景技術(shù)：

1、對于農(nóng)藥頻繁使用區(qū)域，場地中氯代烴和苯系物是最為常見的污染物，并且多以復合污染方式出現(xiàn)。這些有機物一般都有致癌、致畸、致突變?nèi)滦?，風險較大。因此，有必要對含有氯代烴和苯系物復合污染的場地開展氯代烴和苯系物污染修復。

2、可滲透性反應(yīng)墻(對應(yīng)英文：permeable?reactive?barrier，文中簡稱：prb)技術(shù)是地下水污染修復中常用的原位技術(shù)，其中常用的填充材料包括零價鐵、氫氧化鐵、活性炭、石灰石等非生物反應(yīng)材料。這些材料容易達到吸附飽和，從而影響prb運行時效，需定期更換，成本較高。另外，由于苯系物一般是通過氧化作用進行降解，氯代烴一般是通過還原作用進行降解，兩種作用機制是相反的，所以添加非生物反應(yīng)材料不能實現(xiàn)prb長期穩(wěn)定地消減氯代烴和苯系物復合污染。

3、傳統(tǒng)的化學氧化還原、熱處理等修復技術(shù)存在能耗高、易產(chǎn)生二次污染等不足，而微生物修復是一種綠色低碳經(jīng)濟的修復技術(shù)，無二次污染，受到廣泛關(guān)注。目前，微生物修復多聚焦在單一污染物的降解，針對單一的苯系物或氯代烴污染物。由于氯代烴和苯系物的降解功能菌之間、降解基質(zhì)中的電子供受體之間存在競爭和抑制作用，以及中間產(chǎn)物對降解功能菌存在毒害作用等原因，氯代烴和苯系物復合污染的協(xié)同修復難度較大，尚未公開相關(guān)高效的修復方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種有機復合污染地下水的強化微生物修復裝置及修復方法，可以實現(xiàn)對氯代烴和苯系物復合污染的地下水高效協(xié)同修復。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明采用一種有機復合污染地下水的強化微生物修復裝置，所述有機復合污染地下水中含有氯代烴和苯系物，所述裝置包括中空的容器、基座、第一注射器、第一注射泵、第二注射器、第二注射泵；其中，所述容器位于基座上，容器的底端為進水口，容器的頂端為出口，容器的底端和第一注射器的出口通過管道連接，第一注射器和第一注射泵連接，容器中設(shè)有介質(zhì)層、氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)雍捅较滴锝到夤潭ɑ鷦┪⑸锴驅(qū)?，氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)雍捅较滴锝到夤潭ɑ鷦┪⑸锴驅(qū)忧吨猎诮橘|(zhì)層中，且氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)游挥诒较滴锝到夤潭ɑ鷦┪⑸锴驅(qū)酉路?；所述容器?cè)壁設(shè)有注入口，注入口位于氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)雍捅较滴锝到夤潭ɑ鷦┪⑸锴驅(qū)又g，注入口和第二注射器的出口通過管道連接，第二注射泵和第二注射器連接。

4、作為優(yōu)選例，所述介質(zhì)層為石英砂層，介質(zhì)層填滿容器。

5、作為優(yōu)選例，所述容器為厭氧玻璃柱，所述管道為聚四氟乙烯管，所述容器的側(cè)壁設(shè)有不同高度位置的取樣口。

6、作為優(yōu)選例，所述氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)拥暮穸?～4cm，苯系物降解固定化菌劑微生物球?qū)拥暮穸?～4cm，氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)雍捅较滴锝到夤潭ɑ鷦┪⑸锴驅(qū)拥拈g距為12～15cm。

7、作為優(yōu)選例，所述容器的出口與裝有活性炭的密閉罐連通。

8、第二方面，本發(fā)明采用一種有機復合污染地下水的修復方法，所述方法包括：

9、步驟1、富集培養(yǎng)降解菌液：采集待修復的有機復合污染地下水和土壤樣品，通過微宇宙實驗，富集培養(yǎng)獲得降解氯代烴的富集菌液和降解苯系物的富集菌液；

10、步驟2、根據(jù)所述步驟1富集培養(yǎng)獲得的降解氯代烴的富集菌液和降解苯系物的富集菌液，識別降解氯代烴的富集菌液中的降解功能菌種類，以及降解苯系物的富集菌液中的降解功能菌種類；

11、步驟3、根據(jù)所述步驟2識別的降解氯代烴的富集菌液中的降解功能菌種類，利用厭氧微生物發(fā)酵罐，發(fā)酵獲得氯代烴降解菌液；根據(jù)所述步驟2識別的降解苯系物的富集菌液中的降解功能菌種類，利用厭氧微生物發(fā)酵罐，發(fā)酵獲得苯系物降解菌液；

12、步驟4、利用所述步驟3發(fā)酵獲得的氯代烴降解菌液和苯系物降解菌液，分別制作氯代烴降解固定化菌劑微生物球和苯系物降解固定化菌劑微生物球；

13、步驟5、將所述步驟4制作的氯代烴降解固定化菌劑微生物球和苯系物降解固定化菌劑微生物球裝入容器中，組裝強化微生物修復裝置；

14、步驟6、將降解氯代烴的電子供體溶液和待修復的有機復合污染地下水裝入第一注射器中，在第一注射泵的作用下，降解氯代烴的電子供體溶液和待修復的有機復合污染地下水流入容器的進水口，并在容器中從下向上流動；

15、將降解苯系物的電子受體溶液裝入第二注射器中，在第二注射泵的作用下，降解苯系物的電子受體溶液流入容器的注入口，并在容器中向上流動。

16、作為優(yōu)選例，所述步驟4具體包括：

17、步驟401、利用離心機對所述步驟3發(fā)酵獲得的氯代烴降解菌液和苯系物降解菌液進行離心，分別收集底部的菌體，獲得氯代烴降解菌體和苯系物降解菌體；

18、步驟402、制備菌懸液：將所述步驟401獲得的氯代烴降解菌體和苯系物降解菌體分別重懸至包埋劑水溶液中，分別獲得濃縮100倍的氯代烴降解菌懸液和苯系物降解菌懸液；

19、步驟403、固定化處理：將所述步驟402制備的氯代烴降解菌懸液用移液槍逐滴滴入交聯(lián)劑水溶液中，在冰浴以及磁力攪拌調(diào)節(jié)下，使包埋劑與交聯(lián)劑充分反應(yīng)后，形成氯代烴降解固定化菌劑微生物球；將所述步驟402制備的苯系物降解菌懸液用移液槍逐滴滴入交聯(lián)劑水溶液中，在冰浴以及磁力攪拌調(diào)節(jié)下，使包埋劑與交聯(lián)劑充分反應(yīng)后，形成苯系物降解固定化菌劑微生物球；

20、步驟404、分別去除反應(yīng)后剩余的交聯(lián)劑，以滅菌除氧后的生理鹽水清洗氯代烴降解固定化菌劑微生物球和苯系物降解固定化菌劑微生物球，然后放置于冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

21、作為優(yōu)選例，所述步驟5具體包括：

22、步驟501、對容器、管道、第一注射器和第二注射器進行除菌和除氧處理，并用厭氧培養(yǎng)基潤洗，直至潤洗后的厭氧培養(yǎng)基呈無色狀態(tài)；

23、步驟502、將容器安裝在基座上，在容器底端的進水口安裝濾網(wǎng)，并進行密封處理；利用管道連接第一注射器出口和容器進水口；利用管道連接第二注射器出口和容器注入口；

24、步驟503、向容器中裝填石英砂、氯代烴降解固定化菌劑微生物球和苯系物降解固定化菌劑微生物球；

25、步驟504、在容器頂端安裝濾網(wǎng)，然后密封處理。

26、作為優(yōu)選例，所述步驟503包括：先向容器中加入?yún)捬跖囵B(yǎng)基，再加入除氧后的石英砂，厭氧培養(yǎng)基水位始終高于石英砂；然后依次添加厭氧培養(yǎng)基和石英砂到第一預設(shè)位置后，添加氯代烴降解固定化菌劑微生物球，形成氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)?；隨后依次添加厭氧培養(yǎng)基和石英砂，厭氧培養(yǎng)基水位始終高于石英砂，添加到第二預設(shè)位置后，添加苯系物降解固定化菌劑微生物球，形成苯系物降解固定化菌劑微生物球?qū)樱蛔詈笠来翁砑訁捬跖囵B(yǎng)基和石英砂，厭氧培養(yǎng)基水位始終高于石英砂，直至石英砂填裝到容器頂端。

27、作為優(yōu)選例，所述步驟6中，從第一注射器注入容器的溶液體積為3倍的裝填后石英砂孔隙水體積。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有機復合污染地下水的強化微生物修復裝置及修復方法，可以實現(xiàn)對氯代烴和苯系物復合污染的地下水高效協(xié)同修復。該強化微生物修復裝置包括中空的容器、基座、第一注射器、第一注射泵、第二注射器、第二注射泵；容器位于基座上，容器的底端為進水口，容器的頂端為出口，容器的底端和第一注射器的出口通過管道連接，第一注射器和第一注射泵連接，容器中設(shè)有介質(zhì)層、氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)雍捅较滴锝到夤潭ɑ鷦┪⑸锴驅(qū)?，氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)雍捅较滴锝到夤潭ɑ鷦┪⑸锴驅(qū)忧吨猎诮橘|(zhì)層中，且氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)游挥诒较滴锝到夤潭ɑ鷦┪⑸锴驅(qū)酉路?；容器?cè)壁設(shè)有注入口，注入口位于氯代烴降解固定化菌劑微生物球?qū)雍捅较滴锝到夤潭ɑ鷦┪⑸锴驅(qū)又g，注入口和第二注射器的出口通過管道連接，第二注射泵和第二注射器連接。本發(fā)明基于微生物修復、固定化微生物技術(shù)與prb有機耦合，可降低有機復合污染微生物協(xié)同修復中存在的抑制和競爭作用、毒害作用等負面影響，實現(xiàn)場地地下水中氯代烴和苯系物有機復合污染的高效協(xié)同、綠色低碳修復。