一种涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的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涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的装置及其工作方法包括进水管，空气推进装置，涡旋器，分离装置，清水排出管，排渣管，排泥管，控制系统；控制系统控制进水管将含四氯化碳地下水从切线方向输送至涡旋器上部，空气推进装置将空气输送至涡旋器内部，含四氯化碳地下水在涡旋器内螺旋运动并与空气充分混合反应，反应后的清水和浮渣从涡旋器上部进入分离装置，反应后的沉淀物从涡旋器底部排泥管排出，进入分离装置的清水和浮渣在装置内分离后，浮渣从排渣管排出，清水从清水排出管排出。所述的一种涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的装置及其工作方法，采用涡旋式高压喷气的工艺，污水处理效率高，效果好，能耗低，处理量大。

【技术实现步骤摘要】
一种涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的装置及其工作方法
本专利技术属于地下水污染处理装置领域，具体涉及一种涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的装置及其工作方法。
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。现有治理技术的不足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涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的装置，包括进水管1，空气推进装置2，涡旋器3，分离装置4，清水排出管5，排渣管6，排泥管7，控制系统8；所述涡旋器3上部一侧连有进水管1，涡旋器3下部一侧连接有空气推进装置2，涡旋器3底部中心连接有排泥管7，涡旋器3顶部与分离装置4相连；所述分离装置4一侧连接有清水排出管5和排渣管6，分离装置4顶部设有控制系统8。进一步的，所述空气推进装置2，包括进气管2-1，导气环2-2，高压喷气管2-3；所述进气管2-1为Y型管道，进气管2-1一端位于涡旋器3外部，进气管2-1另一端分开为两个对称的支管，两个支管从相反的两个方向垂直贯通涡旋器3下部伸入涡旋器3内部；所述导气环2-2为圆环形中空管，导气环2-2数量为2个，导气环2-2在涡旋器3内部上下平行布置，下端的导气环2-2与进气管2-1贯通连接，两个导气环2-2之间的距离为150cm～250cm；所述高压喷气管2-3为竖直布置的中空管，高压喷气管2-3上下两端分别与导气环2-2垂直贯通连接，高压喷气管2-3管壁上均匀分布有圆形开孔，高压喷气管2-3数量不少于6根，高压喷气管2-3在导气环2-2上均匀分布。进一步的，所述涡旋器3，包括筒体3-1，耐磨片3-2，钟形引流室3-3；所述筒体3-1为竖直布置上宽下窄的圆台形中空结构，筒体3-1上端直径与下端直径的比为3:1～5:1，筒体3-1长度与上端直径的比为4:1～8:1；所述耐磨片3-2为矩形结构，耐磨片3-2外侧面与筒体3-1内壁无缝焊接，耐磨片3-2均匀的布满整个筒体3-1内壁；所述钟形引流室3-3位于涡旋器3顶部中心，钟形引流室3-3上端为圆柱形结构，钟形引流室3-3下端为圆台形结构，钟形引流室3-3底端距涡旋器3上檐口的距离为100cm～150cm。进一步的，所述耐磨片3-2，包括球状体3-2-1，层间间隙3-2-2；其中所述球状体3-2-1由直径为100nm～150nm的规则球状结构在同一平面相互连接构成，球状体3-2-1在竖直方向上成层分布；所述层间间隙3-2-2为相邻两层球状体3-2-1中间的空隙，层间间隙3-2-2为100nm～150nm。进一步的，所述分离装置4，包括中央进水通道4-1，中间室4-2，分隔板4-3，外室4-4，四氯化碳浓度传感器4-5，一号水位传感器4-6，二号水位传感器4-7；所述中央进水通道4-1为圆柱形结构，中央进水通道4-1下端与涡旋器3上部中心贯通连接，中央进水通道4-1上端距离分离装置4上檐口的距离为50cm～60cm；所述中间室4-2为圆柱形上端开口结构，中间室4-2下部室壁上设有均匀分布的过滤孔，中间室4-2上部距分离装置4上檐口的距离为20cm～25cm；所述分隔板4-3为水平布置的圆环形板，分隔板4-3内外壁分别与中间室4-2外壁和分离装置4内壁垂直无缝焊接，分隔板4-3上端距离分离装置4上檐口的距离为80cm～100cm；所述外室4-4为中间室4-2外壁和分离装置4内壁中间围城的空间，外室4-4被分隔板4-3分成上下两个部分；所述四氯化碳浓度传感器4-5位于分离装置4一侧内壁上，四氯化碳浓度传感器4-5下端距离清水排出管5的距离为5cm～10cm，四氯化碳浓度传感器4-5与控制系统8通过导线连接；所述一号水位传感器4-6位于中间室4-2内壁上，一号水位传感器4-6上端距离中间室4-2上檐口的距离为5cm～10cm，一号水位传感器4-6与控制系统8通过导线连接；所述二号水位传感器4-7位于中间室4-2内壁上部，二号水位传感器4-7与中间室4-2上檐口齐平，二号水位传感器4-7与控制系统8通过导线连接。进一步的，所述耐磨片3-2由高分子材料压模成型，耐磨片3-2的组成成分和制造过程如下：第1步、在反应釜中加入电导率为0.04μS/cm～0.09μS/c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的装置，包括进水管(1)，空气推进装置(2)，涡旋器(3)，分离装置(4)，清水排出管(5)，排渣管(6)，排泥管(7)，控制系统(8)；其特征在于：所述涡旋器(3)上部一侧连有进水管(1)，涡旋器(3)下部一侧连接有空气推进装置(2)，涡旋器(3)底部中心连接有排泥管(7)，涡旋器(3)顶部与分离装置(4)相连；所述分离装置(4)一侧连接有清水排出管(5)和排渣管(6)，分离装置(4)顶部设有控制系统(8)。

【技术特征摘要】
1.一种涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的装置，包括进水管（1），空气推进装置（2），涡旋器（3），分离装置（4），清水排出管（5），排渣管（6），排泥管（7），控制系统（8）；其特征在于：所述涡旋器（3）上部一侧连有进水管（1），涡旋器（3）下部一侧连接有空气推进装置（2），涡旋器（3）底部中心连接有排泥管（7），涡旋器（3）顶部与分离装置（4）相连；所述分离装置（4）一侧连接有清水排出管（5）和排渣管（6），分离装置（4）顶部设有控制系统（8）；所述空气推进装置（2），包括：进气管（2-1），导气环（2-2），高压喷气管（2-3）；其中所述进气管（2-1）为Y型管道，进气管（2-1）一端位于涡旋器（3）外部，进气管（2-1）另一端分开为两个对称的支管，两个支管从相反的两个方向垂直贯通涡旋器（3）下部伸入涡旋器（3）内部；所述导气环（2-2）为圆环形中空管，导气环（2-2）数量为2个，导气环（2-2）在涡旋器（3）内部上下平行布置，下端的导气环（2-2）与进气管（2-1）贯通连接，两个导气环（2-2）之间的距离为150cm～250cm；所述高压喷气管（2-3）为竖直布置的中空管，高压喷气管（2-3）上下两端分别与导气环（2-2）垂直贯通连接，高压喷气管（2-3）管壁上均匀分布有圆形开孔，高压喷气管（2-3）数量不少于6根，高压喷气管（2-3）在导气环（2-2）上均匀分布；所述涡旋器（3），包括筒体（3-1），耐磨片（3-2），钟形引流室（3-3）；其中所述筒体（3-1）为竖直布置上宽下窄的圆台形中空结构，筒体（3-1）上端直径与下端直径的比为3:1～5:1，筒体（3-1）长度与上端直径的比为4:1～8:1；所述耐磨片（3-2）为矩形结构，耐磨片（3-2）外侧面与筒体（3-1）内壁无缝焊接，耐磨片（3-2）均匀的布满整个筒体（3-1）内壁；所述钟形引流室（3-3）位于涡旋器（3）顶部中心，钟形引流室（3-3）上端为圆柱形结构，钟形引流室（3-3）下端为圆台形结构，钟形引流室（3-3）底端距涡旋器（3）上檐口的距离为100cm～150cm。2.根据权利要求1所述的一种涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的装置，其特征在于：所述耐磨片（3-2），包括球状体（3-2-1），层间间隙（3-2-2）；其中所述球状体（3-2-1）由直径为100nm～150nm的规则球状结构在同一平面相互连接构成，球状体（3-2-1）在竖直方向上成层分布；所述层间间隙（3-2-2）为相邻两层球状体（3-2-1）中间的空隙，层间间隙（3-2-2）为100nm～150nm。3.根据权利要求2所述的一种涡旋式空气推进法分解地下水中四氯化碳的装置，其特征在于：所述分离装置（4），包括中央进水通道（4-1），中间室（4-2），分隔板（4-3），外室（4-4），四氯化碳浓度传感器（4-5），一号水位传感器（4-6），二号水位传感器（4-7）；其中所述中央进水通道（4-1）为圆柱形结构，中央进水通道（4-1）下端与涡旋器（3）上部中心贯通连接，中央进水通道（4-1）上端距离分离装置（4）上檐口的距离为50cm～60cm；所述中间室（4-2）为圆柱形上端开口结构，中间室（4-2）下部室壁上设有均匀分布的过滤孔，中间室（4-2）上部距分离装置（4）上檐口的距离为20cm～25cm；所述分隔板（4-3）为水平布置的圆环形板，分隔板（4-3）内外壁分别与中间室（4-2）外壁和分离装置（4）内壁垂直无缝焊接，分隔板（4-3）上端距离分离装置（4）上檐口的距离为80cm～100cm；所述外室（4-4）为中间室（4-2）外壁和分离装置（4）内壁中间围城的空间，外室（4-4）被分隔板（4-3）分成上下两个部分；所述四氯化碳浓度传感器（4-5）位于分离装置（4）一侧内壁上，四氯化碳浓度传感器（4-5）下端距离清水排出管（5）的距离为5cm～10cm，四氯化碳浓度传感器（4-5）与控制系统（8...

【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，梁峙，
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