一种车载式地下水四氯化碳处理装备及其净水方法技术

本发明专利技术公开了一种车载式地下水四氯化碳处理装备，由缓冲池、布水装置、反应柱、加热装置、排水管、排泥沙管、移动式框架和控制系统组成；布水装置将待处理地下水从缓冲池底部输送到反应柱底部中心位置，加热装置对反应柱下端进行加热，待处理地下水在反应柱底部与新鲜空气反应，随着待处理地下水自下而上缓慢流动，在到达反应柱顶部时待处理地下水完全反应，生成的清水在反应柱上部沿排水管排出，四氯化碳气体也从反应柱顶部排出，沉降的污泥从反应柱底部排出。本发明专利技术所述的一种车载式地下水四氯化碳处理装备，处理四氯化碳效果好，能耗低，占地面积小，适合富含四氯化碳地下水的处理。

【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，具体涉及一种车载式地下水四氯化碳处理装备。
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Fortord Army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.曝气技术修复法曝气技术修复将压缩空气注入实验室中饱和带，气体向上运动过程中引起挥发性污染物自土体和实验室中进入气相，使得含有污染物的空气升至非饱和带，再通过气相抽提系统处理从而达到去除污染物的目的。这种处理实验室中饱和带挥发性有机污染物的原位修复技术，由于可原位施工的优势使其得到广泛应用，多应用于分子量较小、易从液相变为气相的污染物。但是曝气技术修复法容易受到气流形态变化、气泡数量、气泡尺寸、气流通道密度等因素影响，同时因处理工艺不同而降低处理能力。曝气技术修复法在实施中，空气与污染物难以充分接触，实验室中注入的空气则易形成优先流，导致曝气短路，极大地影响处理范围和处理效果，污染区很难得到有效修复。同时曝气技术修复法也受到场地、流动、污染物的水溶性与挥发性的直接影响，使得修复效率下降、成本上升。3.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。4.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。5.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，本专利技术提供一种车载式地下水四氯化碳处理装备及其净水方法，包括：缓冲池1，布水装置2，反应柱3，加热装置4，排水管5，排泥沙管6，移动式框架7，控制系统8，温度传感器9；所述移动式框架7的底部设有缓冲池1，移动式框架7的中部设置反应柱3，所述缓冲池1底部和反应柱3底部通过布水装置2相连，反应柱3底部中心连接有排泥沙管6，反应柱3柱体下端外壁套接有加热装置4，反应柱3上部连接排水管5和温度传感器9，移动式框架7上还设有控制系统8。进一步的，所述布水装置2包括：输水干管2-1，气液混合室2-2，气液喷管2-3，气泵输入管2-4；所述输水干管2-1下端连接水泵，输水干管2-1上端与气液混合室2-2底部中心垂直连通；所述气液混合室2-2为圆柱形，气液混合室2-2的一侧与气泵输入管2-4贯通，气液混合室2-2内部为中空密闭结构；所述气液喷管2-3分布在气液混合室2-2上部边缘位置，气液喷管2-3下端与气液混合室2-2垂直连通，气液喷管2-3上端与反应柱3底部垂直连通，气液喷管2-3在气液混合室2-2周边均匀分布，气液喷管2-3的数量不少于6根。进一步的，所述反应柱3包括：扰流板3-1，汽水冷凝分离装置3-2，气体回流孔3-3，冷凝室3-4；其中所述扰流板3-1位于反应柱3下端内部；所述汽水冷凝分离装置3-2位于反应柱3上部，汽水冷凝分离装置3-2下端位于反应柱3内部，汽水冷凝分离装置3-2上端从反应柱3顶部中心垂直穿过，在汽水冷凝分离装置3-2与反应柱3之间设有冷凝室3-4。进一步的，所述扰流板3-1包括：中心轴3-1-1和扰流叶片3-1-2；其中，所述中心轴3-1-1为圆柱形结构，中心轴3-1-1垂直布置在反应柱3内部下端中心位置；所述扰流叶片3-1-2一端垂直均匀焊接在中心轴3-1-1表面，扰流叶片3-1-2另一端口焊接在反应柱3内壁上，扰流叶片3-1-2截面为等腰三角形，扰流叶片3-1-2截面顶角的角度为5°～20°，扰流板3-1分为上下两层，上下两层之间相距20mm～60mm，每层扰流叶片3-1-2数量相同且不少于6片，两层扰流叶片3-1-2交错分布。进一步的，所述汽水冷凝分离装置3-2，包括：聚拢室3-2-1，集气室3-2-2，排气管3-2-3；其中，所述聚拢室3-2-1为上下开口的圆台形结构，聚拢室3-2-1下端边缘与反应柱3内壁无缝焊接；所述集气室3-2-2为上下两端开口的圆台形结构，集气室3-2-2位于聚拢室3-2-1正上方，集气室3-2-2与聚拢室3-2-1之间设有一定间隙，其间隙距离为3cm～10cm，集气室3-2-2上部与排气管3-2-3下部垂直焊接；所述排气管3-2-3与集气室3-2-2贯通，排气管3-2-3上端穿过反应柱3上部中心延伸至反应柱3外部，排气管3-2-3为两端开口的中空管；所述排气管3-2-3的腰部设有气体回流孔3-3。进一步的，温度传感器9、水泵、加热装置4通过导线与控制系统8连接。进一步的，所述扰流叶片3-1-2由高分子材料压模成型，扰流叶片3-1-2的组成成分和制造过程如下：一、扰流叶片3-1-2组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载式地下水四氯化碳处理装备，包括：缓冲池(1)，布水装置(2)，反应柱(3)，加热装置(4)，排水管(5)，排泥沙管(6)，移动式框架(7)，控制系统(8)，温度传感器(9)；其特征在于：所述移动式框架(7)的底部设有缓冲池(1)，移动式框架(7)的中部设置反应柱(3)，所述缓冲池(1)底部和反应柱(3)底部通过布水装置(2)相连，反应柱(3)底部中心连接有排泥沙管(6)，反应柱(3)柱体下端外壁套接有加热装置(4)，反应柱(3)上部连接排水管(5)和温度传感器(9)，移动式框架(7)上还设有控制系统(8)。

【技术特征摘要】
1.一种车载式地下水四氯化碳处理装备，包括：缓冲池(1)，布水装置(2)，反应柱(3)，加热装置(4)，排水管(5)，排泥沙管(6)，移动式框架(7)，控制系统(8)，温度传感器(9)；其特征在于：所述移动式框架(7)的底部设有缓冲池(1)，移动式框架(7)的中部设置反应柱(3)，所述缓冲池(1)底部和反应柱(3)底部通过布水装置(2)相连，反应柱(3)底部中心连接有排泥沙管(6)，反应柱(3)柱体下端外壁套接有加热装置(4)，反应柱(3)上部连接排水管(5)和温度传感器(9)，移动式框架(7)上还设有控制系统(8)。2.根据权利要求1所述的一种车载式地下水四氯化碳处理装备，其特征在于：所述布水装置(2)包括：输水干管(2-1)，气液混合室(2-2)，气液喷管(2-3)，气泵输入管(2-4)；所述输水干管(2-1)下端连接水泵，输水干管(2-1)上端与气液混合室(2-2)底部中心垂直连通；所述气液混合室(2-2)为圆柱形，气液混合室(2-2)的一侧与气泵输入管(2-4)贯通，气液混合室(2-2)内部为中空密闭结构；所述气液喷管(2-3)分布在气液混合室(2-2)上部边缘位置，气液喷管(2-3)下端与气液混合室(2-2)垂直连通，气液喷管(2-3)上端与反应柱(3)底部垂直连通，气液喷管(2-3)在气液混合室(2-2)周边均匀分布，气液喷管(2-3)的数量不少于6根。3.根据权利要求1所述的一种车载式地下水四氯化碳处理装备，其特征在于：所述反应柱(3)包括：扰流板(3-1)，汽水冷凝分离装置(3-2)，气体回流孔(3-3)，冷凝室(3-4)；其中所述扰流板(3-1)位于反应柱(3)下端内部；所述汽水冷凝分离装置(3-2)位于反应柱(3)上部，汽水冷凝分离装置(3-2)下端位于反应柱(3)内部，汽水冷凝分离装置(3-2)上端从反应柱(3)顶部中心垂直穿过，在汽水冷凝分离装置(3-2)与反应柱(3)之间设有冷凝室(3-4)。4.根据权利要求3所述的一种车载式地下水四氯化碳处理装备，其特征在于：所述扰流板(3-1)包括：中心轴(3-1-1)和扰流叶片(3-1-2)；其中，所述中心轴(3-1-1)为圆柱形结构，中心轴(3-1-1)垂直布置在反应柱(3)内部下端中心位置；所述扰流叶片(3-1-2)一端垂直均匀焊接在中心轴(3-1-1)表面，扰流叶片(3-1-2)另一端口焊接在反应柱(3)内壁上，扰流叶片(3-1-2)截面为等腰三角形，扰流叶片(3-1-2)截面顶角的角度为5°～20°，扰流板(3-1)分为上下两层，上下两层之间相距20mm～60mm，每层扰流叶片(3-1-2)数量相同且不少于6片，两层扰流叶片(3-1-2)交错分布。5.根据权利要求3所述的一种车载式地下水四氯化碳处理装备，其特征在于：所述汽水冷凝分离装置(3-2)，包括：聚拢室(3-2-1)，集气室(3-2-2)，排气管(3-2-3)；其中，所述聚拢室(3-2-1)为上下开口的圆台形结构，聚拢室(3-2-1)下端边缘与反应柱(3)内壁无缝焊接；所述集气室(3-2-2)为上下两端开口的圆台形结构，集气室(3-2-2)位于聚拢室(3-2-1)正上方，集气室(3-2-2)与聚拢室(3-2-1)之间设有一定间隙，其间隙距离为3cm～10cm，集气室(3-2-2)上部与排气管(3-2-3)下部垂直焊接；所述排气管(3-2-3)与集气室(3-2-2)贯通，排气管(3-2-3)上端穿过反应柱(3)上部中心延伸至反应柱(3)外部，排气管(3-2-3)为两端开口的中空管；所述排气管(3-2-3)的腰部设有气体回流孔(3-3)。6.根据权利要求1所述的一种车载式地下水四氯化碳处理装备，其特征在于：温度传感器(9)、水泵、加热装置(4)通过导线与控制系统(8)连接。7.根据权利要求4所述的一种车载式地下水四氯化碳处理装备，其特征在于，所述扰流叶片(3-1-2)由高分子材料压模成型，扰流叶片(3-1-2)的组成成分和制造过程如下：一、扰流叶片(3-1-2)组成成分：按重量份数计，十二烷酸乙酯5～20份，硝酸乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峙，梁骁，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32