一种煤炭地下气化水污染原位净化与修复方法

摘要

本发明公开一种煤炭地下气化水污染原位净化与修复方法。该方法包括微生物筛选与驯化、菌剂制备与输送、菌种地下培养、气化半焦‑微生物联合净化与修复四部分。本发明利用煤炭地下气化过程中的残留气化半焦，通过系列工序制备出气化半焦‑微生物菌剂结合体，实现燃空区地下水污染的高效净化与修复。煤炭地下气化残留的气化半焦既作为载体为菌种快速繁殖提供生存空间，又作为吸附剂富集或吸附燃空区地下水中的污染物，实现残留气化半焦的高附加值利用；在污染物净化与修复过程中，利用气化半焦吸附与微生物降解（或吸收）之间的协同作用，实现地下水中无机污染物的吸收（或固定）和有机污染物的降解转化（或吸收），无需地下施工，不产生二次污染。

主权项

一种煤炭地下气化水污染原位净化与修复方法，其特征在于：所述方法包括微生物筛选与驯化、菌剂制备与输送、菌种地下培养、以及气化半焦‑微生物联合净化与修复四部分；具体步骤如下：a、微生物筛选：根据煤炭地下气化地下水中污染物的组成特点，从矿井坑道、尾矿坝及焦化厂排污口等场所的污泥中采集并分别筛选出对重金属、氨、氰化物及硫酸盐类无机污染物具有良好吸收或固定功能的微生物菌种和对酚类、苯及其衍生物、多环芳烃、杂环化合物类有机污染物具有良好降解或吸收功能微生物菌种，对这些菌种进行选择性培养和分离，优选出具有特定降解性能的菌株，并采用适宜条件进行驯化； b、菌剂制备与输送：选取不易被微生物分解、无毒性、耐酸碱、且与气化半焦结构性质类似的颗粒煤基活性焦为载体，通过物理吸附作用和电荷效应将a步骤优选出来的微生物菌株溶液固定在活性焦载体上，制备出高效微生物菌剂，使微生物高度密集并保持生物活性，为其在适宜的条件下能够大量快速繁殖奠定基础；利用煤炭地下气化过程中原有的气化剂输送管道，以空气为输送介质将固定好的微生物菌剂送入燃空区中；c、菌种地下培养：利用燃空区中的水、无机盐、碳源、氮源及微量元素作为营养物质对微生物菌剂进行培养，并通过微生物菌剂输送管道向燃空区补充微生物生存所必需的营养物和氧气，采用适宜的条件对输送的菌种进行地下培养，使其快速繁殖；另一方面，对残留在燃空区的相当于载体的气化半焦通过物理吸附作用及电荷效应与微生物菌种有机结合，形成一种具有良好活性的气化半焦‑微生物菌剂结合体；d、气化半焦‑微生物联合净化修复：当地下水大量涌入燃空区时，煤炭地下气化过程产生的部分有机污染物和无机污染物将会溶于地下水中，造成地下水污染；此时，分散在燃空区地下水中的气化半焦‑微生物菌剂结合体将通过气化半焦的物理吸附作用对地下水中污染物进行吸附富集，并通过不同微生物的高效降解或吸收作用将污染物转化或固定，两个过程相互同时进行，充分利用气化半焦吸附与微生物降解或吸收之间的协同作用，实现煤炭气化地下水污染的高效净化与修复；此外，在地下水污染净化与修复过程中，借助气化剂输送管道向燃空区不定期补充微生物生存所必需的营养物质和氧气，以维持微生物菌种的生存与继续繁殖，实现燃空区地下水污染的长时间持续净化与修复。