一种处理油烃污染物中小分子有机酸的装置及其处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种处理油烃污染物中小分子有机酸的装置及其处理方法，属于地下水污染物处理技术领域。所述装置包括污水容器、潜水泵、氧化剂容器、氧化剂注入泵、溢流槽、反应柱和整流板，其中，反应柱的首端设有污水注入口；反应柱的尾端设有排液口；反应柱的内部填充有渗流介质；自污水注入口至排液口方向，依次设有整流板、氧化剂注入管和取样口；氧化剂容器通过氧化剂注入泵和氧化剂注入管与反应柱的内部连接；污水容器通过潜水泵与与污水注入口连接；溢流槽与排液口连接。本发明专利技术还公开一种处理油烃污染物水样中小分子有机酸的方法。本发明专利技术的验装置能够模拟出单一释放点源在流体中的弥散情况，为后期渗透反应墙设计提供了依据。

A device for the treatment of small and medium molecular organic acids in oil and hydrocarbon pollutants and its treatment method

【技术实现步骤摘要】
一种处理油烃污染物中小分子有机酸的装置及其处理方法
本专利技术属于地下水污染物处理
，特别涉及一种处理油烃污染物中小分子有机酸的装置及其处理方法。
技术介绍
渗透反应墙(PRB)是一种设置在含水层厚度小及埋深较浅的地下水环境中去除污染物的处理系统。渗透反应墙一般是在地下水渗流场中的污染物输运弥散区域构造，根据污染物的化学组分和控制要求，填充具备吸附、酸碱中和或离子交换等功能的颗粒介质，以吸收或去除一般的酸碱、重金属类和微量有机污染物，可用于分割地下水环境的污染区域，净化随地下水输运的污染物或隔离污染物释放源。渗透反应墙的一种处理方式是向含污染物的含水层中注入氧化剂，由于注入的氧化剂会随地下水渗流输运而发生弥散，从而在污染弥散区域的地下水流场中形成一个氧化带，直接将随地下渗流输运进入的污染物反应去除，同时阻断污染物的输运路径。目前的渗透反应墙模拟装置还不能够合理模拟出氧化剂在水弥散情况。而模拟出氧化剂在水中的弥散情况对渗透反应墙的设计有重要的指导意义。鉴于此，有必要提供一种处理油烃污染物中小分子有机酸的装置。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，其能够解决目前无法直观、准确模拟出氧化剂在水中的弥散情况的技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，其包括：包括污水容器、潜水泵、氧化剂容器、氧化剂注入泵、溢流槽、反应柱和整流板，其中，所述反应柱的首端设有污水注入口；所述反应柱的尾端设有排液口；所述反应柱的内部填充有渗流介质；自所述污水注入口至所述排液口方向，依次设有整流板、氧化剂注入管和至少两个取样口，所述整流板表面开设有若干均匀分布的整流孔；所述氧化剂容器的出液端通过管道与所述氧化剂注入泵的进液端连接；所述氧化剂注入泵的出液端通过所述氧化剂注入管与所述反应柱的内部连接；所述潜水泵设置于所述污水容器内，所述污水容器通过管道与所述污水注入口连接；所述溢流槽通过管道与所述排液口连接。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，通过单一释放点源注入氧化剂对反应柱中流动的污染物进行处理，不需要构造整个渗透反应墙，节约了装置占用空间，降低了制造成本；(2)本专利技术的处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，通过对单一释放点源的模拟，为后期渗透反应墙上单一释放点源的布置数量和布置方式提供了重要依据；(3)本专利技术的反应柱上设置有至少两个取样口，能够方便使用者对经氧化剂处理后的石油烃类污染水样进行取样检测，操作简单；(4)本专利技术通过整流板能够使反应柱中流动的石油烃类污染水样流速平稳、强度均匀，有助控制渗流速度，提高氧化效率。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述整流板与所述氧化剂注入管之间还设有导流栅组，由多个均匀间隔设置的导流栅板组成。采用上述进一步方案的有益效果是：通过导流栅组能够对反应柱中流动的石油烃类污染水样进行再次导流，从而能够获得强度更加均匀的反应流体。进一步，所述氧化剂注入管为由横管和竖管连接组成的L型结构，所述横管位于所述反应柱的中轴线上，所述横管的出液端与所述渗流介质的流动方向一致，所述竖管的进液端与所述氧化剂注入泵的出液端连接，所述竖管的出液端与所述污水注入口沿所述渗流介质的流动方向上的距离为0.25-0.35m。采用上述进一步方案的有益效果是：(1)本专利技术氧化剂注入管的横管出液端作为释放点源，该释放点源注入的氧化剂会随反应柱中的渗流介质的液体输运而发生径向的弥散和纵向的弥散，并在氧化剂注入管的出液端形成一个轴对称的输运弥散区域，这与实际中渗透反应墙上的单一释放点源的弥散情况一致，从而帮助使用者模拟氧化剂在地下水流场中的弥散变化；(2)本专利技术竖管的出液端与污水注入口之间设0.25-0.35m的整流段，有助于均匀化污水注入口过流断面上的渗流流速。进一步，所述反应柱的内径为0.08-0.15m，所述反应柱的长度为10.5-11.6m，所述取样口设于所述反应柱的外壁上。采用上述进一步方案的有益效果是：合理的内径能够为氧化剂在反应柱中的径向弥散提供足够的空间，以帮助使用者了解氧化剂最终的弥散情况；合理的长度能够帮助使用者布置合适的取样口数量，从而提高实验的准确性。进一步，所述渗流介质为砂夹砾石，其中砾石粒径2mm-4mm，砂粒径为0.25mm-0.5mm，级配比为9:5，其渗流系数K＝76.9m/d，Pe＝2.68×102。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置渗流介质能够较为真实地模拟出氧化剂在液体中的弥散环境，提高实验准确性。进一步，在所述潜水泵与所述污水注入口之间的管道上，还设有阀门和流量计。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置阀门能够控制污水进入反应柱，结构简单，操作方便；通过流量计能够监测污水的注入变化，增强对于污水注入的控制。进一步，在所述反应柱的下方还设有多个用于固定安装所述反应柱的支架。采用上述进一步方案的有益效果是：通过支架能够为反应柱提供支撑，起到保护反应柱的作用。另外，还需要我们关注的一个问题是，尽管通过氧化剂能够处理地下水石油烃类化合物，但是氧化剂与石油烃类化合物之间的氧化方应会产生CO2和小分子有机酸类物质，而产生的小分子有机酸类物质大量累积，会造成地下水环境酸度整体偏高，使地下水仍难以达重新利用的要求。下面，本专利技术还提供一种利用上述处理油烃污染物中小分子有机酸的装置处理油烃污染物中小分子有机酸的方法，其能够解决目前地下水石油烃类化合物经氧化剂处理后的残留小分子有机酸类物质较多的技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用上述处理油烃污染物中小分子有机酸的装置处理油烃污染物中小分子有机酸的方法，所述方法包括如下步骤：S1.取待处理的油烃污染物水样，注入污水容器中，备用；取氧化剂，注入氧化剂容器中，备用；S2.将渗流介质填充到反应柱中，启动潜水泵，将步骤S1中污水容器中的石油烃类污染水样注入到反应柱中；再启动氧化剂注入泵，将步骤S1中氧化剂容器中的氧化剂注入到所述反应柱中，所述石油烃类污染水样经整流板后与所述氧化剂接触反应；其后每隔1-5h，通过取样口进行取样保存，其中，所述石油烃类污染水样的注入量和所述氧化剂的注入量质量比例为1:(2-5)，所述渗流介质的孔隙率为18-23％，渗流速度为5m/d-15m/d；S3.待步骤S2中所述石油烃类污染水样与所述氧化剂接触反应24-26小时后，对步骤S2获得的样品进行检测分析，即完成处理。采用上述的有益效果是：(1)本专利技术处理石油烃类污染物中小分子有机酸的操作简单，能够有效降低水中小分子有机酸的含量，提高地下水的pH值，使经氧化剂处理后的地下水能够逐步恢复为中性地下水或偏碱性地下水；(2)本专利技术通过控制氧化时的渗流条件主要解决了小分子有机酸类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，其特征在于，包括污水容器(2)、潜水泵(4)、氧化剂容器(6)、氧化剂注入泵(8)、溢流槽(10)、反应柱(14)和整流板(54)，其中，/n所述反应柱(14)的首端设有污水注入口(16)；所述反应柱(14)的尾端设有排液口(18)；所述反应柱(14)的内部填充有渗流介质(12)；自所述污水注入口(16)至所述排液口(18)方向，依次设有整流板(54)、氧化剂注入管(20)和至少两个取样口(22)，所述整流板(54)表面开设有若干均匀分布的整流孔(54a)；/n所述氧化剂容器(6)的出液端通过管道与所述氧化剂注入泵(8)的进液端连接；所述氧化剂注入泵(8)的出液端通过所述氧化剂注入管(20)与所述反应柱(14)的内部连接；/n所述潜水泵(4)设置于所述污水容器(2)内，所述污水容器(2)通过管道与所述污水注入口(16)连接；/n所述溢流槽(10)通过管道与所述排液口(18)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，其特征在于，包括污水容器(2)、潜水泵(4)、氧化剂容器(6)、氧化剂注入泵(8)、溢流槽(10)、反应柱(14)和整流板(54)，其中，
所述反应柱(14)的首端设有污水注入口(16)；所述反应柱(14)的尾端设有排液口(18)；所述反应柱(14)的内部填充有渗流介质(12)；自所述污水注入口(16)至所述排液口(18)方向，依次设有整流板(54)、氧化剂注入管(20)和至少两个取样口(22)，所述整流板(54)表面开设有若干均匀分布的整流孔(54a)；
所述氧化剂容器(6)的出液端通过管道与所述氧化剂注入泵(8)的进液端连接；所述氧化剂注入泵(8)的出液端通过所述氧化剂注入管(20)与所述反应柱(14)的内部连接；
所述潜水泵(4)设置于所述污水容器(2)内，所述污水容器(2)通过管道与所述污水注入口(16)连接；
所述溢流槽(10)通过管道与所述排液口(18)连接。


2.根据权利要求所述的处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，其特征在于，所述整流板(54)与所述氧化剂注入管(20)之间还设有导流栅组(58)，所述导流栅组(58)由多个均匀间隔设置的导流栅板(58a)组成。


3.根据权利要求1所述的处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，其特征在于，所述氧化剂注入管(20)为由横管(20a)和竖管(20b)连接组成的L型结构，所述横管(20a)位于所述反应柱(14)的中轴线上，所述横管(20a)的出液端与所述渗流介质(12)的流动方向一致，所述竖管(20b)的进液端与所述氧化剂注入泵(8)的出液端连接，所述竖管(20b)的出液端与所述污水注入口(16)沿所述渗流介质(12)的流动方向上的距离为0.25-0.35m。


4.根据权利要求1所述的处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，其特征在于，所述反应柱(14)的内径为0.08-0.15m，长度为10.5-11.6m，所述取样口(22)设于所述反应柱(14)的外壁上。


5.根据权利要求1至4任一项所述的处理油烃污染物中小分子有机酸的装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，罗杰，李丽，柯佳闻，唐渭，魏永梁，杨敏，李军宏，李廷山，赵峥，高旭，陈小龙，刘澈，刘丹，陈文艳，王艳，李韵文，邵冰阳，王志科，袁枫，
申请(专利权)人：中铁科学研究院有限公司成都分公司，
类型：发明
国别省市：四川;51