一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置及其工作方法，包括进水管，反应釜，冷凝装置，排液管，排泥管，排水管，反冲洗水管，控制系统，支架；净水操作时，控制系统控制进水管将含四氯化碳的地下水输送至反应釜内，地下水在反应釜内加热反应之后，受热蒸发的四氯化碳进入冷凝装置冷凝后从排液管排出，地下水中的沉淀从排泥管排出，反应后的清水从排水管排出；反冲洗操作时，控制系统控制反冲洗水管将清水输送至反应釜内部，最终水流将反应产生的沉淀和浮渣冲洗干净并从排泥管排出。本发明专利技术所述的一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置及其工作方法，采用采用高温蒸发加触媒的工艺，处理地下水中四氯化碳性价比高，效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地下水污染处理装置领域，具体涉及一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置及其工作方法。
技术介绍
四氯化碳(CCl4)是一种人工合成的低沸点有机氯代烃(比重1.591g/cm3，沸点77℃)，微溶于水。国外研究表明：四氯化碳属于典型的肝脏毒物，高浓度时，首先是影响中枢神经系统，随后影响肝、肾。它在环境中具有持久性、长期残留性和生物蓄积性，因此自1979年被美国EPA列入了“含四氯化碳实验室中优先控制的污染物”，也被我国列入了68种“水中优先控制的污染物”名单。上个世纪七十年代由于大量制造和使用农药，造成了一些地区实验室中被四氯化碳污染，如美国的密西根含水层和加拿大渥太华附近的含水层均受到过四氯化碳的污染(在含水层中它多以非水相(NAPL)存在)。美国前FortordArmy军事基地造成的污染使得Marina的市政供水中CCl4超标，2000年8月测得CCl4浓度达15μg/L。美国Livermore地区的实验室排放残液中监测发现有毒有害垃圾的堆放导致CCl4污染物的产生，有毒物质渗滤液中CCl4的浓度高达500μg/L。2000年4月，Hafner&Sons垃圾填埋场附近的MW-10井中实验室中CCl4浓度达6.3μg/L。现有治理技术四氯化碳是常见的有机污染物，容易随雨水或灌溉水通过淋溶作用进入土壤和水体，引起土壤和水体的污染。目前有关实验室中四氯化碳残液污染治理的传统方法有以下几种。1.活性炭吸附法用活性炭吸附水源中的四氯化碳残液，无需添加任何化学试剂，技术要求不高，低浓度吸附效果好，一些难以降解的物质可直接吸附在活性炭上。通过考察了活性炭投加量、吸附时间、温度等因素对去除效果的影响。此法工艺成熟，操作简单效果可靠，但吸附效率不稳定，四氯化碳残液处于低浓度时效果好，高浓度时处理不稳定，有效吸附寿命短，载体需要进行二次解吸才能进行循环运用，且通过溶剂解吸后的溶液，又形成含四氯化碳的混合体，如何再将其分离，需要进一步研究。2.原位化学氧化法原位化学修复技术采用的氧化剂高锰酸盐、Fenton试剂、过氧化氢和过硫酸盐等。将氧化剂注入含有大量的天然铁矿物，在铁矿物催化的作用下氧化反应能有效修复有机污染物。研究表明原位化学修复技术容易使修复区产生矿化、土壤板结、透水性差，改变了修复区结构。3.生物修复法利用生物注射和有机粘土吸附生物活性菌，通过生物的代谢作用，减少地下环境中有毒有害化合物的工程技术方法，原位生物修复法能够处理大范围的污染物，并且能完全分解污染物。目前原位生物法对于处理实验室中有机物污染源是一项新兴的技术，生物修复的关键因素是合适的电子受体，而氧是最好的电了受体，由于在此环境中缺乏氧这一电子受体，同时微生物营养物质的供给不足，也使得微生物的生物降解不能持久。4.渗透反应墙修复法利用填充有活性反应介质材料的被动反应区，当受污染的实验室中通过时，其中的污染物质与反应介质发生物理、化学和生物等作用而被降解、吸附、沉淀或去除，从而使污水得以净化。但是渗透性反应墙存在易被堵塞，实验室中的氧化还原电位等天然环境条件易遭破坏，运行维护相对复杂等缺点，加上双金属系统、纳米技术成本较高，这些因素阻碍了渗透性反应墙的进一步发展及大力推广。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置，包括进水管1，反应釜2，冷凝装置3，排液管4，排泥管5，排水管6，反冲洗水管7，控制系统8，支架9；所述支架9上部设有控制系统8和反应釜2，所述反应釜2上部设有冷凝装置3，反应釜2侧面下部设有进水管1，反应釜2底部设有排泥管5、排水管6和反冲洗水管7，所述冷凝装置3一侧下部设有排液管4。进一步的，所述反应釜2，包括循环热水管2-1，温度传感器2-2，中心填料桶2-3，滤网2-4，一号水位传感器2-5，二号水位传感器2-6，触媒球层2-7，活性炭层2-8，支撑板2-9，四氯化碳浓度传感器2-10；所述循环热水管2-1为螺旋形管道，循环热水管2-1位于反应釜2内部，循环热水管2-1下端和上端分别有一段水平管道，热水从循环热水管2-1下端的水平管道进入循环热水管2-1并从上端的水平管道排出；所述温度传感器2-2位于反应釜2侧面内壁上，温度传感器2-2上端距离反应釜2侧壁上端的距离为15cm～30cm，温度传感器2-2与控制系统8通过导线连接；所述中心填料桶2-3为上端圆柱下端圆台形的中空结构，中心填料桶2-3竖直布置在反应釜2内部，中心填料桶2-3的中心与反应釜2的中心重合，中心填料桶2-3底部与反应釜2内壁无缝焊接，中心填料桶2-3直径为反应釜2直径的0.6～0.4倍，中心填料桶2-3上端距反应釜2上檐口的距离为5cm～15cm；所述滤网2-4位于中心填料筒2-3上，滤网2-4为环形的网状结构，滤网2-4上端距离中心填料筒2-3上檐口的距离为15cm～20cm；所述一号水位传感器2-5位于中心填料筒2-3外壁上，一号水位传感器2-5到中心填料筒2-3上檐口的距离为5cm～10cm，一号水位传感器2-5与控制系统8通过导线连接；所述二号水位传感器2-6位于中心填料筒2-3外壁上，二号水位传感器2-6位于一号水位传感器2-5上方，二号水位传感器2-6到中心填料筒2-3上檐口的距离为1cm～3cm，二号水位传感器2-6与控制系统8通过导线连接；所述触媒球层2-7位于中心填料筒2-3内部，触媒球层2-7厚度为50cm～80cm；所述活性炭层2-8位于中心填料筒2-3内部，活性炭层2-8位于触媒球层2-7下部，活性炭层2-8厚度为50cm～80cm；所述支撑板2-9位于中心填料筒2-3内部，支撑板2-9为带有均匀分布的多条环形通孔的圆盘形结构，支撑板2-9外侧边缘与中心填料筒2-3内壁垂直无缝焊接，支撑板2-9位于活性炭层2-8下部；所述四氯化碳浓度传感器2-10位于中心填料筒2-3侧壁下部内壁上，四氯化碳浓度传感器2-10到中心填料筒2-3底部的距离为5cm～10cm，四氯化碳浓度传感器2-10与控制系统8通过导线连接。进一步的，所述触媒球层2-7，包括，环形杆2-7-1，触媒球2-7-2；其中所述环形杆2-7-1为圆环形结构，环形杆2-7-1数量为三个，每两个环形杆2-7-1相互垂直相交且环形杆2-7-1中心重合，三个环形杆2-7-1两两相交构成球形笼状结构；所述触媒球2-7-2为圆球形结构，触媒球2-7-2数量为6个，触媒球2-7-2连接在环形杆2-7-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置，包括进水管(1)，反应釜(2)，冷凝装置(3)，排液管(4)，排泥管(5)，排水管(6)，反冲洗水管(7)，控制系统(8)，支架(9)；其特征在于：所述支架(9)上部设有控制系统(8)和反应釜(2)，所述反应釜(2)上部设有冷凝装置(3)，反应釜(2)侧面下部设有进水管(1)，反应釜(2)底部设有排泥管(5)、排水管(6)和反冲洗水管(7)，所述冷凝装置(3)一侧下部设有排液管(4)。

【技术特征摘要】
1.一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置，包括进水管(1)，反应釜(2)，冷凝装置
(3)，排液管(4)，排泥管(5)，排水管(6)，反冲洗水管(7)，控制系统(8)，支架(9)；其特征在
于：所述支架(9)上部设有控制系统(8)和反应釜(2)，所述反应釜(2)上部设有冷凝装置
(3)，反应釜(2)侧面下部设有进水管(1)，反应釜(2)底部设有排泥管(5)、排水管(6)和反冲
洗水管(7)，所述冷凝装置(3)一侧下部设有排液管(4)。
2.根据权利要求1所述的一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置，其特征在于：所
述反应釜(2)，包括循环热水管(2-1)，温度传感器(2-2)，中心填料桶(2-3)，滤网(2-4)，一
号水位传感器(2-5)，二号水位传感器(2-6)，触媒球层(2-7)，活性炭层(2-8)，支撑板(2-
9)，四氯化碳浓度传感器(2-10)；所述循环热水管(2-1)为螺旋形管道，循环热水管(2-1)位
于反应釜(2)内部，循环热水管(2-1)下端和上端分别有一段水平管道，热水从循环热水管
(2-1)下端的水平管道进入循环热水管(2-1)并从上端的水平管道排出；所述温度传感器
(2-2)位于反应釜(2)侧面内壁上，温度传感器(2-2)上端距离反应釜(2)侧壁上端的距离为
15cm～30cm，温度传感器(2-2)与控制系统(8)通过导线连接；所述中心填料桶(2-3)为上端
圆柱下端圆台形的中空结构，中心填料桶(2-3)竖直布置在反应釜(2)内部，中心填料桶(2-
3)的中心与反应釜(2)的中心重合，中心填料桶(2-3)底部与反应釜(2)内壁无缝焊接，中心
填料桶(2-3)直径为反应釜(2)直径的0.6～0.4倍，中心填料桶(2-3)上端距反应釜(2)上檐
口的距离为5cm～15cm；所述滤网(2-4)位于中心填料筒(2-3)上，滤网(2-4)为环形的网状
结构，滤网(2-4)上端距离中心填料筒(2-3)上檐口的距离为15cm～20cm；所述一号水位传
感器(2-5)位于中心填料筒(2-3)外壁上，一号水位传感器(2-5)到中心填料筒(2-3)上檐口
的距离为5cm～10cm，一号水位传感器(2-5)与控制系统(8)通过导线连接；所述二号水位传
感器(2-6)位于中心填料筒(2-3)外壁上，二号水位传感器(2-6)位于一号水位传感器(2-5)
上方，二号水位传感器(2-6)到中心填料筒(2-3)上檐口的距离为1cm～3cm，二号水位传感
器(2-6)与控制系统(8)通过导线连接；所述触媒球层(2-7)位于中心填料筒(2-3)内部，触
媒球层(2-7)厚度为50cm～80cm；所述活性炭层(2-8)位于中心填料筒(2-3)内部，活性炭层
(2-8)位于触媒球层(2-7)下部，活性炭层(2-8)厚度为50cm～80cm；所述支撑板(2-9)位于
中心填料筒(2-3)内部，支撑板(2-9)为带有均匀分布的多条环形通孔的圆盘形结构，支撑
板(2-9)外侧边缘与中心填料筒(2-3)内壁垂直无缝焊接，支撑板(2-9)位于活性炭层(2-8)
下部；所述四氯化碳浓度传感器(2-10)位于中心填料筒(2-3)侧壁下部内壁上，四氯化碳浓
度传感器(2-10)到中心填料筒(2-3)底部的距离为5cm～10cm，四氯化碳浓度传感器(2-10)
与控制系统(8)通过导线连接。
3.根据权利要求2所述的一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置，其特征在于：所
述触媒球层(2-7)，包括，环形杆(2-7-1)，触媒球(2-7-2)；其中所述环形杆(2-7-1)为圆环
形结构，环形杆(2-7-1)数量为三个，每两个环形杆(2-7-1)相互垂直相交且环形杆(2-7-1)
中心重合，三个环形杆(2-7-1)两两相交构成球形笼状结构；所述触媒球(2-7-2)为圆球形
结构，触媒球(2-7-2)数量为6个，触媒球(2-7-2)连接在环形杆(2-7-1)相交的交点位置。
4.根据权利要求1所述的一种加热触媒法处理地下水中四氯化碳装置，其特征在于：所
述冷凝装置(3)，包括循环冷水管(3-1)，中央导气管(3-2)；所述循环冷水管(3-1)竖直布置
在冷凝装置(3)内部，循环冷水管(3-1)上下两端分别有一端水平延伸的直管，冷水从循环
冷水管(3-1)下端的直管进入循环冷水管(3-1)并从上端的直管排出；所述中央导气管(3-
2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘喜坤，孙晓虎，张双圣，于向辉，陈红娟，刘勇，
申请(专利权)人：徐州市城区水资源管理处，
类型：发明
国别省市：江苏;32