一种地下水氯代有机物生物修复装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及地下水处理领域，具体涉及一种地下水氯代有机物生物修复装置，包括从上至下连接的热处理修复罐和生物修复罐；其中，所述热处理修复罐包括注入口、抽提装置、加热装置、第一搅拌装置与第一水槽；所述生物修复罐包括进料口、第二水槽、第二搅拌装置和导出口；所述第一水槽与所述第二水槽通过抽水管道连接，所述抽水管道上设置有抽水泵。本发明专利技术提供的氯代有机物污染地下水的修复装置，使用两种修复技术联用制备的装置能够使氯代有机物最大程度的消除，即污染地下水在经过本发明专利技术的装置后，能够达到从高浓度逐渐变成中低浓度最终几乎在水体中检测不到的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种地下水氯代有机物生物修复装置
本专利技术涉及地下水处理领域，具体涉及一种地下水氯代有机物生物修复装置。
技术介绍
氯代有机物是高效清洁化学品，被广泛应用于飞机发动机、金属部件、电子元件以及洗衣行业等领域，由于无序排放和/或储存泄漏造成了地下水环境污染，是地下水环境常见的污染物，其不易降解，并具有“三致”效应，地下水中氯代有机物污染治理引起广发关注。氯代有机物常用的修复技术包括抽出处理法、热处理、原位化学氧化/还原法和原位生物修复等技术。不同浓度的地下水氯代有机物适用的修复方法不同，其中抽出处理法、热处理法适用于高浓度污染区域，原位化学氧化/还原法和原位生物修复适用于中低浓度区域。另外，单一的修复技术难以完全去除氯代有机物污染物，用抽出处理法和热处理法易出现修复不彻底，出现反弹现象；利用原位微生物处理反应条件较高，处理周期长。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种地下水氯代有机物生物修复装置，包括从上至下连接的热处理修复罐和生物修复罐；其中，所述热处理修复罐包括注入口、抽提装置、加热装置、第一搅拌装置与第一水槽；所述生物修复罐包括进料口、第二水槽、第二搅拌装置和导出口；所述第一水槽与所述第二水槽通过抽水管道连接，所述抽水管道上设置有抽水泵；所述进料口用于投放微生物制剂。优选地，所述抽提装置包括抽提泵以及气体存储罐；所述气体存储罐用于存储抽提泵抽出的气体。优选地，所述加热装置还与所述生物修复罐连接；所述加热装置还上设置有感温器，所述感温器能够感触热处理修复罐或生物修复罐内的液体温度。优选地，所述注入口上设置有过滤器。优选地，所述生物修复罐内还设置有pH检测器。优选地，所述导出口处设置有灭菌器；所述灭菌器包括滤芯以及涂覆在滤芯表面的灭菌材料层。优选地，所述滤芯为改性聚乙烯制备得到。优选地，所述改性聚乙烯的制备方法为：S1.称取戊二酰亚胺加入至DMF中，搅拌至溶解，得到戊二酰亚胺溶液；称取1,2-丙二醇、咪唑加入至DMF中，置于冰水浴中搅拌至均匀，得到1,2-丙二醇混合液；其中，戊二酰亚胺与DMF的质量比为1：10；1,2-丙二醇、咪唑与DMF的质量比为10:0.1～0.2:3～5；S2.将所述戊二酰亚胺溶液逐滴加入至所述1,2-丙二醇混合液中，保持冰水浴条件搅拌8～10h，之后减压蒸馏除去溶剂，得到有机体A；将所述有机体A加入至浓度为0.1mol/L的HCl溶液中，搅拌至均匀，使用二氯甲烷进行萃取，取上层有机相，减压蒸馏除去二氯甲烷，得到有机体B；其中，所述戊二酰亚胺溶液与所述1,2-丙二醇混合液的体积比为1:1～2；所述有机体A与HCl溶液的质量比为1:8～10；S3.将所述有机体B加入至乙醇中，搅拌至溶解，再加入邻-丁基二硫代碳酸酯，搅拌至溶解后，反应8～10h，先加入去离子水洗涤，再使用二氯甲烷进行萃取，取有机相，减压蒸馏除去二氯甲烷，得到有机体C；其中，所述有机体B、邻-丁基二硫代碳酸酯与乙醇的质量比为1:0.1～0.3:5～10；S4.称取所述有机体C加入至N-甲基吡咯烷酮中，再加入偶氮二异丁腈，搅拌至均匀后，倒入反应釜，抽真空，通入惰性气体至常压，再通入乙烯气体至压强为100～300MPa，升温至40～50℃，反应50～80h，使用丙酮沉淀，再真空干燥，得到改性聚乙烯；其中，所述有机体C、偶氮二异丁腈与N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.05～0.2:6～8。优选地，所述灭菌材料层按照重量份，由以下成分组成：包括改性酚醛树脂40～60份、聚丙烯树脂20～40份和改性碳酸钙10～15份。优选地，所述改性酚醛树脂为季铵化三聚氰胺-醛基微球对酚醛树脂进行改性得到。优选地，所述季铵化三聚氰胺-醛基微球的制备方法为：S1.称取甲醛加入至去离子水中，置于冰水浴下搅拌至均匀，再依次加入三聚氰胺和吐温-80，升温至40～50℃，继续搅拌反应1～3h，得到三聚氰胺-甲醛反应液；其中，三聚氰胺、吐温-80、甲醛与去离子水的质量比为1:0.1～0.2:2～5:5～10；S2.将所述三聚氰胺-甲醛反应液倒入反应釜中，密封后升温至110～150℃，反应12～18h，冷却后过滤取固体，先使用丙酮洗涤三次，再使用去离子水洗涤三次，减压干燥，得到三聚氰胺-醛基微球；S3.称取所述三聚氰胺-醛基微球加入至N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌分散至均匀，加入α-萘乙酸，继续搅拌分散至均匀，滴加氢氧化钠溶液至pH＝10.0～11.0，升温至60～70℃，搅拌反应5～8h，得到羧基化微球混液；其中，所述三聚氰胺-醛基微球、α-萘乙酸与N，N-二甲基甲酰胺的质量比为1:0.2～0.3:5～10；S4.将所述羧基化微球混液升温至80～90℃，加入三甲基苄基氯化铵以及碘化钠，搅拌反应10～12h，过滤取固体物，使用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，再使用丙酮洗涤三次，减压干燥，得到季铵化三聚氰胺-醛基微球；其中，三甲基苄基氯化铵、碘化钠与所述羧基化微球混液的质量比为1:0.1～0.2：10～12。优选地，所述改性碳酸钙的制备方法为：S1.使用0.1mol/L氢氧化钠滴加质量浓度为50％的乙醇水溶液至pH＝10.0～11.0，加入二甲双胍，搅拌至溶解，得到二甲双胍混合溶液；其中，二甲双胍与乙醇水溶液的质量比为1:6～10；S2.称取碳酸钙粉末加入至所述二甲双胍混合溶液中，搅拌分散至均匀，升温至70～90℃，回流搅拌0.5～1h，逐滴加入钛酸酯偶联剂，继续搅拌3～5h，自然冷却至室温后，静置8～10h，过滤取固体物，使用丙酮洗涤三次，置于90～100℃烘箱中干燥，得到改性碳酸钙；其中，碳酸钙粉末、钛酸酯偶联剂与所述二甲双胍混合溶液的质量比为1:0.05～0.1:5～8。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术提供的氯代有机物污染地下水的修复装置，先对污染的地下水进行热处理法处理，之后通过原位微生物处理法进行处理，使用两种修复技术联用制备的装置能够使氯代有机物最大程度的消除，即污染地下水在经过本专利技术的装置后，能够达到从高浓度逐渐变成中低浓度最终几乎在水体中检测不到的效果。本专利技术制备的修复装置具有较好的地下水修复性，缩短修复时间，减少修复费用，使用范围宽泛，实现彻底清除地下水中氯代有机污染物。2.本专利技术灭菌装置的滤芯材料使用的是改性聚乙烯材料，聚乙烯的化学稳定性好，耐腐蚀性能优异，非常适合作为污水滤芯材料使用，然而其对环境的应力敏感、耐热老化性差也成为了其短板。本专利技术使用了可逆去活化自由基聚合法制备了改性聚乙烯，对聚乙烯的机械强度以及耐热老化性进行改善，取得了较好的效果。其中，具体制备过程为，使用戊二酰亚胺、1,2-丙二醇和咪唑进行反应，在酸性条件下合成得到断裂链转移聚合试剂，之后使用该链转移聚合试剂控制聚乙烯的聚合反应，最终得到的改性聚乙烯分子链之间形成增长链，从而使聚乙烯改性后具有较为优异的耐热老化性以及机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下水氯代有机物生物修复装置，其特征在于，包括从上至下连接的热处理修复罐和生物修复罐；其中，所述热处理修复罐包括注入口、抽提装置、加热装置、第一搅拌装置与第一水槽；所述生物修复罐包括进料口、第二水槽、第二搅拌装置和导出口；所述第一水槽与所述第二水槽通过抽水管道连接，所述抽水管道上设置有抽水泵；所述进料口用于投放微生物制剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种地下水氯代有机物生物修复装置，其特征在于，包括从上至下连接的热处理修复罐和生物修复罐；其中，所述热处理修复罐包括注入口、抽提装置、加热装置、第一搅拌装置与第一水槽；所述生物修复罐包括进料口、第二水槽、第二搅拌装置和导出口；所述第一水槽与所述第二水槽通过抽水管道连接，所述抽水管道上设置有抽水泵；所述进料口用于投放微生物制剂。


2.根据权利要求1所述的一种地下水氯代有机物生物修复装置，其特征在于，所述抽提装置包括抽提泵以及气体存储罐；所述气体存储罐用于存储抽提泵抽出的气体。


3.根据权利要求1所述的一种地下水氯代有机物生物修复装置，其特征在于，所述加热装置还与所述生物修复罐连接；所述加热装置还上设置有感温器，所述感温器能够感触热处理修复罐或生物修复罐内的液体温度。


4.根据权利要求1所述的一种地下水氯代有机物生物修复装置，其特征在于，所述注入口上设置有过滤器。


5.根据权利要求1所述的一种地下水氯代有机物生物修复装置，其特征在于，所述生物修复罐内还设置有pH检测器。


6.根据权利要求1所述的一种地下水氯代有机物生物修复装置，其特征在于，所述导出口处设置有灭菌器；所述灭菌器包括滤芯以及涂覆在滤芯表面的灭菌材料层。


7.根据权利要求6所述的一种地下水氯代有机物生物修复装置，其特征在于，所述滤芯为改性聚乙烯制备得到；所述改性聚乙烯的制备方法为：
S1.称取戊二酰亚胺加入至DMF中，搅拌至溶解，得到戊二酰亚胺溶液；称取1,2-丙二醇、咪唑加入至DMF中，置于冰水浴中搅拌至均匀，得到1,2-丙二醇混合液；
其中，戊二酰亚胺与DMF的质量比为1：10；1,2-丙二醇、咪唑与DMF的质量比为10:0.1～0.2:3～5；
S2.将所述戊二酰亚胺溶液逐滴加入至所述1,2-丙二醇混合液中，保持冰水浴条件搅拌8～10h，之后减压蒸馏除去溶剂，得到有机体A；将所述有机体A加入至浓度为0.1mol/L的HCl溶液中，搅拌至均匀，使用二氯甲烷进行萃取，取上层有机相，减压蒸馏除去二氯甲烷，得到有机体B；
其中，所述戊二酰亚胺溶液与所述1,2-丙二醇混合液的体积比为1:1～2；所述有机体A与HCl溶液的质量比为1:8～10；
S3.将所述有机体B加入至乙醇中，搅拌至溶解，再加入邻-丁基二硫代碳酸酯，搅拌至溶解后，反应8～10h，先加入去离子水洗涤，再使用二氯甲烷进行萃取，取有机相，减压蒸馏除去二氯甲烷，得到有机体C；
其中，所述有机体B、邻-丁基二硫代碳酸酯与乙醇的质量比为1:0.1～0.3:5～10；
S4.称取所述有机体C加入至N-甲基吡咯烷酮中，再加入偶氮二异丁腈，搅拌至均匀后，倒入反应釜，抽真空，通入惰性气体至常压，再通入乙烯气体至压强为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌伟艳，孙丰瑞，龚斌，郑伟，何祥，黄子强，颜涵，
申请(专利权)人：江苏华东新能源勘探有限公司江苏省有色金属华东地质勘查局八一三队，
类型：发明
国别省市：江苏;32