一种用于铀污染地下水修复的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于铀污染地下水修复的装置，目的在于解决传统方法在处理低浓度铀污染地下水时，存在二次处理困难、容易造成二次环境污染、效率低、价格昂贵等的问题。本实用新型专利技术利用厌氧颗粒污泥的高效还原除铀能力，设计了一种可用于实验室内铀污染地下水处理研究的新型微生物修复系统，其能够对铀污染地下水进行修复处理。本实用新型专利技术设计合理，结构简单、紧凑，能有效去除铀污染物，去铀效果好，效率高，能够广泛用于铀污染地下水微生物处理领域。同时，本实用新型专利技术过第一硅胶塞、第二橡胶塞与进水取样注射器、出水取样注射器之间的相互配合，实现了对水质的全程取样监测，有利于对反应过程进行更好的控制，进而达到最佳的处理效果。

Device for repairing groundwater polluted by uranium

The utility model discloses a device for uranium contaminated groundwater remediation, the purpose is to solve the traditional method in the treatment of low concentration uranium pollution of groundwater, there are two times of dealing with difficult, easy to cause two pollution, low efficiency and high cost of the problem. The utility model using anaerobic granular sludge, reduction in uranium, which can be used in the new system of groundwater bioremediation treatment of laboratory uranium contamination is designed, which can repair treatment of uranium contaminated groundwater. The utility model has the advantages of reasonable design, simple and compact structure, effective removal of uranium pollution, good uranium removal effect and high efficiency. At the same time, the utility model has the advantages of cooperation between the first and second silicone rubber plug plug and inlet sampling syringe, water sample injector, the full realization of sampling and monitoring of water quality, is conducive to better control of the reaction process, and achieve the best treatment effect.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铀污染地下水处理领域，尤其是微生物处理领域，具体为一种用于铀污染地下水修复的装置。
技术介绍
近年来，随着全球经济的快速发展，对于能源的需求日益增加。核能作为一种重要的能源，其应用也越来越广泛，人类对于铀的需求也急剧增加。据国际原子能结构数据，截止到2011年1月，全球有30个国家的442个核电厂正在运行，16个国家的65核电厂正在建设中。在运行的核电厂，每年要消耗金属铀燃料66000-69000吨。每生产20吨金属铀燃料(约22.7吨UO2)需要开采1％的铀矿17000吨。从铀矿的开采冶炼到浓缩的过程中产生了大量的含铀废弃物和废水。在铀的开采、地表堆积、常规水冶等过程中，会产生铀污染地下水。在被铀污染的地下水中，铀主要是以溶解态的六价铀(U(VI))、铀酰(UO22+)或多种氢氧化双氧铀和碳酸铀酰盐化合物的形式存在。虽然这类放射性污染水体中U(VI)的浓度较低，但其具有很强的迁移性，会通过食物链最终进入人体，蓄积于人的肝脏、肾脏和骨骼中，并依剂量大小，会引起急性或慢性中毒，诱发多种疾病。我国国家标准GB23727-2009规定，排放废水中铀的浓度不能高于0.05mg/L。因此，对于铀污染地下水的治理，显得尤为重要。然而，采用传统方法处理低浓度铀污染地下水时，往往存在二次处理困难、容易造成二次环境污染、效率低、价格昂贵等缺点。因此，迫切需要一种新的、对环境友好的铀污染地下水修复装置或方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对传统方法在处理低浓度铀污染地下水时，存在二次处理困难、容易造成二次环境污染、效率低、价格昂贵等的问题，提供一种用于铀污染地下水修复的装置。本技术利用厌氧颗粒污泥的高效还原除铀能力，设计了一种可用于实验室内铀污染地下水处理研究的新型微生物修复系统，其能够对铀污染地下水进行修复处理。本技术设计合理，结构简单紧凑，能有效去除铀污染物，去铀效果好，效率高，能够广泛用于铀污染地下水微生物处理领域。同时，本技术过第一硅胶塞、第二橡胶塞与进水取样注射器、出水取样注射器之间的相互配合，实现了对水质的全程取样监测，有利于对反应过程进行更好的控制，进而达到最佳的处理效果。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于铀污染地下水修复的装置，包括惰性气体供应装置、盛水装置、进水取样注射器、传输泵、反应器、出水取样注射器、液体收集管、出水收集装置、气体收集管、气体收集装置，所述盛水装置包括进水瓶、第一硅胶塞，所述进水瓶上端设置有与第一硅胶塞相配合的开口，所述进水取样注射器设置在第一硅胶塞上且进水取样注射器能穿过第一硅胶塞对进水瓶中的水进行取样；所述反应器包括管体、设置在管体下端的倒圆锥形管底、第二橡胶塞，所述第二橡胶塞设置在管体上端的开口上且第二橡胶塞能对反应器进行密封，所述反应器内从下至上依次设置有布水垫片、颗粒拦截网、石英砂层、铀处理层、石英砂层，所述出水取样注射器设置在第二硅胶塞上且出水取样注射器能穿过第二硅胶塞对反应器中的水进行取样；所述惰性气体供应装置与盛水装置相连且惰性气体供应装置能保证盛水装置处于厌氧或缺氧环境；所述盛水装置通过传输泵与反应器的倒圆锥形塔底相连，所述盛水装置中的铀污染地下水能经传输泵进入反应器中进行处理；所述反应器通过液体收集管与出水收集装置相连且反应器处理后的水能经液体收集管进入出水收集装置中进行收集，所述液体收集管上设置有倒U型液封弯管且倒U型液封弯管通过液封能实现反应器内的厌氧环境；所述反应器通过气体收集管与气体收集装置相连且反应器产生的气体能经气体收集管进入气体收集装置中进行收集。所述铀处理层采用石英砂和厌氧颗粒污泥混合而成。所述气体收集装置为惰性气体收集铝袋。所述反应器上设置有取样控制阀且取样控制阀能对反应器处理后的水进行取样。所述布水垫片呈圆形且布水垫片与管状塔体内壁相连，所述布水垫片上设置有若干个通水孔。所述通水孔呈圆形，所述通水孔均布于布水垫片上。所述惰性气体供应装置为充氮气铝袋。所述传输泵为蠕动泵。针对铀污染地下水的处理问题，在现有的柱式反应器基础上，申请人利用厌氧颗粒污泥的高效还原除铀能力，设计了一种可用于实验室内铀污染地下水处理研究的新型微生物修复系统，具体为一种用于铀污染地下水修复的装置。该装置包括惰性气体供应装置、盛水装置、进水取样注射器、传输泵、反应器、出水取样注射器、液体收集管、出水收集装置、气体收集管、气体收集装置。本技术中，盛水装置与惰性气体供应装置相连，从而能保证盛水装置始终处于厌氧或缺氧环境，保证反应器中反应的进行。其中，盛水装置包括进水瓶、第一硅胶塞，进水瓶上端设置有与第一硅胶塞相配合的开口，进水取样注射器设置在第一硅胶塞上，进水取样注射器能穿过第一硅胶塞对进水瓶中的水进行取样。采用该方式，盛水装置采用可拆卸连接，能够便于对盛水装置中的水样进行更换和维护。同时，便于进水取样注射器的取样，简化操作难度。进一步，反应器包括管体、设置在管体下端的倒圆锥形管底、第二橡胶塞，第二橡胶塞设置在管体上端的开口上，第二橡胶塞能对反应器进行密封，出水取样注射器设置在第二硅胶塞上，且出水取样注射器能穿过第二硅胶塞对反应器中的水进行取样。采用该结构，有利于反应器中填料的更换。同时，第二橡胶塞与出水取样注射器相配合，通过调节针头长度，能够实现对反应器中不同位置水样的采集，满足实验检测的需要。其中，反应器内从下至上依次设置有布水垫片、颗粒拦截网、石英砂层、铀处理层、石英砂层。该结构中，布水垫片能够使倒圆锥形管底中进入的水在反应器中分布均匀，同时为其他部分提供必要的支撑；颗粒拦截网则能够对水中的污染物等进行拦截；水经石英砂层后，进入铀处理层中进行处理，处理后的水在石英砂层的作用下进行二次澄清，满足出水的需要。本技术工作时，传输泵将进水瓶中的污水泵入反应器中，同时，惰性气体供应装置与进水瓶相连，使进水瓶内的气压处于平衡状态；污水依次经反应器中的布水垫片、颗粒拦截网、石英砂层后进入石英砂层中进行脱铀处理；经脱铀后的水经石英砂层进行二次澄清处理，澄清后的清水通过液体收集管进入出水收集装置中，反应产生的气体经气体收集管进入气体收集装置中进行处理；液体收集管上设置有倒U型液封弯管，其能保证反应器始终处于厌氧环境，保证铀处理层与铀污水反应的稳定进行。通过进水取样注射器，能够对进水瓶中的水样进行取样，进而进行相应的测定；通过出水取样注射器能够对反应器中的水样进行取样，通过控制注射器针头的不同高度，满足不同位置的取样需求。进一步，铀处理层采用石英砂和厌氧颗粒污泥混合而成。铀处理层中，厌氧颗粒污泥能够与铀污染地下水反应，而石英砂则能够为反应提供必要的支撑和空间，保证反应的顺利进行。气体处理装置为惰性气体收集铝袋，采用该结构，有利于对反应产生的气体进行有效收集，并进行无害化处理。反应器上设置有取样控制阀，取样控制阀能对反应器处理后的水进行取样。通过取样控制阀能够方便的对出水进行取样，进而对水质进行监控。布水垫片呈圆形且布水垫片与管状塔体内壁相连，布水垫片上设置有若干个通水孔。采用该结构，布水垫片能够起到支撑和均匀步水的作用，且其结构简单，使用方便。惰性气体供应装置为充氮气铝袋，通过充氮气铝袋能够为盛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于铀污染地下水修复的装置，其特征在于，包括惰性气体供应装置（1）、盛水装置、进水取样注射器（2）、传输泵（3）、反应器、出水取样注射器（4）、液体收集管（5）、出水收集装置（6）、气体收集管（7）、气体收集装置（8），所述盛水装置包括进水瓶（9）、第一硅胶塞（10），所述进水瓶（9）上端设置有与第一硅胶塞（10）相配合的开口，所述进水取样注射器（2）设置在第一硅胶塞（10）上且进水取样注射器（2）能穿过第一硅胶塞（10）对进水瓶（9）中的水进行取样；所述反应器包括管体（20）、设置在管体（20）下端的倒圆锥形管底（21）、第二橡胶塞（22），所述第二橡胶塞（22）设置在管体（20）上端的开口上且第二橡胶塞（22）能对反应器进行密封，所述反应器内从下至上依次设置有布水垫片（23）、颗粒拦截网（24）、石英砂层（25）、铀处理层（26）、石英砂层（25），所述出水取样注射器（4）设置在第二硅胶塞上且出水取样注射器（4）能穿过第二硅胶塞对反应器中的水进行取样；所述惰性气体供应装置（1）与盛水装置相连且惰性气体供应装置（1）能保证盛水装置处于厌氧或缺氧环境；所述盛水装置通过传输泵（3）与反应器的倒圆锥形塔底相连，所述盛水装置中的铀污染地下水能经传输泵（3）进入反应器中进行处理；所述反应器通过液体收集管（5）与出水收集装置（6）相连且反应器处理后的水能经液体收集管（5）进入出水收集装置（6）中进行收集，所述液体收集管（5）上设置有倒U型液封弯管且倒U型液封弯管通过液封能实现反应器内的厌氧环境；所述反应器通过气体收集管（7）与气体收集装置（8）相连且反应器产生的气体能经气体收集管（7）进入气体收集装置（8）中进行收集。...

【技术特征摘要】
1.一种用于铀污染地下水修复的装置，其特征在于，包括惰性气体供应装置（1）、盛水装置、进水取样注射器（2）、传输泵（3）、反应器、出水取样注射器（4）、液体收集管（5）、出水收集装置（6）、气体收集管（7）、气体收集装置（8），所述盛水装置包括进水瓶（9）、第一硅胶塞（10），所述进水瓶（9）上端设置有与第一硅胶塞（10）相配合的开口，所述进水取样注射器（2）设置在第一硅胶塞（10）上且进水取样注射器（2）能穿过第一硅胶塞（10）对进水瓶（9）中的水进行取样；所述反应器包括管体（20）、设置在管体（20）下端的倒圆锥形管底（21）、第二橡胶塞（22），所述第二橡胶塞（22）设置在管体（20）上端的开口上且第二橡胶塞（22）能对反应器进行密封，所述反应器内从下至上依次设置有布水垫片（23）、颗粒拦截网（24）、石英砂层（25）、铀处理层（26）、石英砂层（25），所述出水取样注射器（4）设置在第二硅胶塞上且出水取样注射器（4）能穿过第二硅胶塞对反应器中的水进行取样；所述惰性气体供应装置（1）与盛水装置相连且惰性气体供应装置（1）能保证盛水装置处于厌氧或缺氧环境；所述盛水装置通过传输泵（3）与反应器的倒圆锥形塔底相连，所述盛水装置中的铀污染地下水能经传输泵（3）进入反应器中进行处理；所述反应器通过液体收集管（5）与出水收集装置（6）相连且反...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海玲，王永鹏，黄鹤翔，程梦茜，赵东，田青青，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院材料研究所，绵阳艺精防辐射科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51