CN104129877A - 一种去除地下水中有机物的装置和去除有机物的方法 - Google Patents
一种去除地下水中有机物的装置和去除有机物的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104129877A CN104129877A CN201410359364.9A CN201410359364A CN104129877A CN 104129877 A CN104129877 A CN 104129877A CN 201410359364 A CN201410359364 A CN 201410359364A CN 104129877 A CN104129877 A CN 104129877A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- underground water
- aeration
- advanced oxidation
- rubble
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
一种去除地下水中有机物的装置，主要由地下水提升系统以及高级氧化处理系统两部分组成。本发明还公开了利用上述装置去除地下水中有机物的方法。本发明实现了高级氧化处理系统内曝气，有效的解决了臭氧一旦曝气迅速散逸的问题，原位将地下水中有机污染物质有效去除，并迅速降低高浓度有机物毒性，适用于所有地下水有机污染区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机物超标地下水的处理装置，具体地涉及一种去除地下水中有机污染物质的装置。
本发明还涉及利用上述装置去除地下水中有机物的方法。
背景技术
地下水是重要饮用水源和战略资源，随着经济社会的快速发展，部分城市和工业企业周边地下水污染呈恶化趋势，严重威胁地下水饮用水源安全。现如今地下水有机物污染较严重，主要污染指标为苯、四氯化碳、三氯乙烯等，常规的物理、化学、生物法难以满足净化处理在技术和经济上的要求，如何处理此类地下水已经成为技术上的热点和难点。高级氧化技术又称为深度氧化技术，其原理为在反应中产生活性极强的羟基自由基，再通过自由基和有机污染物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使得大分子难降解有机物氧化降解称为低毒性或无毒性的小分子物质，甚至直接降解称为CO2和H2O，接近完全矿化。
高级氧化技术处理有机污染物应用较为广泛，但是臭氧高级氧化处理地下水中有机污染物还不成熟，究其原因主要受限于臭氧气体的理化性质。
发明内容
本发明的目的是提供一种去除地下水中有机物(如：苯、四氯化碳、三氯乙烯)的装置。
本发明还涉及利用上述装置去除地下水中有机物的方法。
为实现上述目的，本发明提供的去除地下水中有机物的装置，主要由地下水提升系统以及高级氧化处理系统两部分组成，其中：
地下水提升系统，是在一提升井的内壁设置有可旋转的过滤网，过滤网板设置有针式清扫器，清扫器探入过滤网孔的尖端有微小弯钩，由提升水泵将地下水自提升井内过滤并提升至至原地水平线处，进入高级氧化处理系统的配水管；
高级氧化处理系统四周注射土壤板结剂作为不透水层，底部为细沙；
配水管为一个穿孔PVC管，管外包裹一层土工布防止堵塞，土工布外包裹一层铁碳填料，具有微电解功能；
高级氧化处理系统的内部自上而下依次为隔气遮光层、光催化层、吸附层和碎石曝气层；
隔气遮光层设于光催化层上方，由不透气、不透光的防渗膜构建，隔气遮光层设置有臭氧猝灭装置和紫外灭菌灯；
光催化层为介孔光催化分子筛，利用光催化高级氧化降解有机物，配水管设置在光催化层中；
吸附层由活性炭和赤泥分子筛混合组成，用于快速吸附待处理地下水中绝大部分有机物并固化重金属；
碎石曝气层填充有分子筛及碎石的混合物，碎石曝气层内设有纳米曝气头，用于吸附残余的有机物并进行纳米曝气。
所述的去除地下水中有机物的装置，其中，隔气遮光层的防渗膜为HDPE防渗膜。
所述的去除地下水中有机物的装置，其中，光催化层的厚度为0.2m。
所述的去除地下水中有机物的装置，其中，吸附层的厚度为0.5m，活性炭的粒径为10mm-50mm，赤泥分子筛的粒径为2mm-5mm，混合比例按照体积比5:1。
所述的去除地下水中有机物的装置，其中，曝气层的厚度为0.8m，分子筛的粒径为0.8mm-2mm，碎石的粒径为5mm-30mm，混合比例按照体积比1:3。
所述的去除地下水中有机物的装置，其中，碎石曝气层内的纳米曝气头与一纳米曝气机连接。
本发明提供的利用上述装置去除地下水中有机物的方法：
地下水经过滤网过滤，在提升水泵的抽吸作用下将地下水提升至原地水平线处，使用臭氧猝灭剂降低出水中含有的残余臭氧后进入高级氧化处理系统的配水管，利用光催化高级氧化降解有机物后，经吸附层快速吸附待处理地下水中绝大部分有机物，再由碎石曝气层吸附残余的有机物并为纳米曝气提供场所；
碎石曝气层内布设的纳米曝气头O3曝气，纳米曝气头发散出的纳米气泡与光催化层和紫外灭菌灯有效提高·OH产生率，共同提高高级氧化效果；
纳米气泡细密的散布在待处理的地下水中，停留后在物理作用下上浮，透过吸附层时促进活性炭及分子筛中污染物的缓释，缓释后的污染物被瞬间降解，上升至光催化层后臭氧与介孔光催化分子筛联合进行高级氧化作用和微电解作用。
所述的方法，其中，紫外灭菌灯平均照射剂量在300J/m2以上。
本发明的装置通过高级氧化处理系统内曝气，有效的解决了臭氧一旦曝气迅速散逸的问题，其中光催化层在紫外灯照射下激发极具氧化力的自由负离子，同时在纳米曝气过程中激发的能量亦可发生并加强自由负离子的产生，达成光催化效果；而自由负离子以及其摆脱共价键的束缚后留下空位，与纳米气泡表面带有的电荷同时产生微电解效果，原位将地下水中有机污染物质有效去除，并迅速降低高浓度有机物毒性，适用于所有地下水有机污染区域。
附图说明
图1是本发明的去除地下水中有机物装置示意图。
附图中主要组件符号说明：
1隔气遮光层；2紫外灭菌灯；3高级氧化处理系统；4提升水泵；5臭氧猝灭装置；6配水管；7提升井；8过滤网；9碎石曝气层；10吸附层；11光催化层；12纳米曝气头；13细砂；
具体实施方式
以下结合附图作详细说明。需要说明的是，在以下叙述中提到的左、右、上、下等均是以附图所示的方向为准。
请参阅图1，本发明提供的有机物超标地下水的处理装置，其主要结构包括地下水提升系统和高级氧化处理系统两部分。
其中，地下水提升系统的主要结构为提升井7，提升井内设置有可旋转的过滤网8，在提升水泵4的抽吸作用下将地下水提升至原地水平线处，提升过程中地下水流经过滤网8进行过滤以便于下一步处理；同时为防止过滤网8堵塞，特别设置针式清扫器，清扫器探入过滤网孔的尖端有微小弯钩，用于清扫过滤网防止其堵塞。
地下水提升系统的出水口连接至高级氧化处理系统的配水管6；其配水管6为一个穿孔PVC管，管外包裹一层土工布防止堵塞，土工布外包裹一层铁碳填料，具有微电解功能；
高级氧化处理系统3内部自上而下依次为光催化层11、吸附层10和碎石曝气层9：
光催化层11上方布设有一层隔气遮光层，由不透气、不透光HDPE防渗膜构建；光催化层为0.2m的介孔光催化分子筛，利用光催化高级氧化降解有机物；配水管设置在光催化层中。
吸附层厚0.5m，由粒径10mm-50mm的活性炭与粒径2mm-5mm赤泥分子筛混合组成，用于快速吸附待处理地下水中绝大部分有机物。
碎石曝气层的厚度为0.8m，内部填充粒径0.8mm-2mm的分子筛以及5mm-30mm的碎石，用于吸附残余的有机物并为纳米曝气提供场所；曝气层内布设有纳米曝气头12，纳米曝气头发散出的纳米气泡具有特殊性质，细密的散布在待处理的地下水中，在停留5h后在物理作用下上浮，透过吸附层时促进活性炭及分子筛中污染物的缓释，缓释后的污染物被瞬间降解，上升至光催化层后臭氧与光催化半导体联合进行高级氧化作用和微电解作用，系统内部利用填料粒径大小不同控制水流流向以及水力停留时间。
碎石曝气层内纳米曝气头采用O3曝气，由于纳米气泡具有庞大的数量、比表面积、缓慢的上升速度等特性，同时气泡在水中停留时间长，增加了气液接触面积、接触时间，利于臭氧溶于水中，克服了臭氧难溶于水的缺点；微气泡内部具有较大的压力且纳米气泡破裂时界面消失，周围环境剧烈改变产生的化学能促使产生更多的羟基自由基·OH，增强O3氧化分解有机物的能力；且纳米级别O3气泡与光催化层、紫外灭菌灯可有效提高·OH产生率，共同提高高级氧化效果。光催化层作为光触媒在紫外灯照射下激发极具氧化力的自由负离子，同时在纳米曝气过程中以及超声波发生过程激发的能量亦可发生并加强自由负离子的产生，达成光催化效果；而自由负离子以及其摆脱共价键的束缚后留下空位，与纳米气泡表面带有的电荷同时产生微电解效果。
光催化层上方隔气遮光层设置有臭氧猝灭装置5，使用臭氧猝灭剂降低出水中含有的残余臭氧，防止对其下一步处理产生影响；
根据本发明的一个实施例，通过本发明处理的污水中，芳香性类富里酸物质降低95％以上，腐殖质类有机物降低99％，出水水质透明度高。
Claims (8)
1.一种去除地下水中有机物的装置，主要由地下水提升系统以及高级氧化处理系统两部分组成，其中：
地下水提升系统，是在一提升井的内壁设置有可旋转的过滤网，过滤网设置有针式清扫器，清扫器探入过滤网孔的尖端有微小弯钩，由提升水泵将地下水自提升井内过滤并提升至至原地水平线处，进入高级氧化处理系统的配水管；
高级氧化处理系统四周注射土壤板结剂作为不透水层，底部为细沙；
配水管为一个穿孔PVC管，管外包裹一层土工布防止堵塞，土工布外包裹一层铁碳填料，具有微电解功能；
高级氧化处理系统的内部自上而下依次为隔气遮光层、光催化层、吸附层和碎石曝气层；
隔气遮光层设于光催化层上方，由不透气、不透光的防渗膜构建，隔气遮光层设置有臭氧猝灭装置和紫外灭菌灯；
光催化层为介孔光催化分子筛，利用光催化高级氧化降解有机物，配水管设置在光催化层中；
吸附层由活性炭和赤泥分子筛混合组成，用于快速吸附待处理地下水中绝大部分有机物并固化重金属；
碎石曝气层填充有分子筛及碎石的混合物，碎石曝气层内设有纳米曝气头，用于吸附残余的有机物并进行纳米曝气。
2.根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置，其中，隔气遮光层的防渗膜为HDPE防渗膜。
3.根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置，其中，光催化层的厚度为0.2m。
4.根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置，其中，吸附层的厚度为0.5m，活性炭的粒径为10mm-50mm，赤泥分子筛的粒径为2mm-5mm，混合体积比为5:1。
5.根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置，其中，曝气层的厚度为0.8m，分子筛的粒径为0.8mm-2mm，碎石的粒径为5mm-30mm，混合体积比为1:3。
6.根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置，其中，碎石曝气层内的纳米曝气头与一纳米曝气机连接。
7.利用权利要求1所述装置去除地下水中有机物的方法：
地下水经过滤网过滤，在提升水泵的抽吸作用下将地下水提升至原地水平线处，使用臭氧猝灭剂降低出水中含有的残余臭氧后进入高级氧化处理系统的配水管，利用光催化高级氧化降解有机物后，经吸附层快速吸附待处理地下水中绝大部分有机物，再由碎石曝气层吸附残余的有机物并为纳米曝气提供场所；
碎石曝气层内布设的纳米曝气头O3曝气，纳米曝气头发散出的纳米气泡与光催化层和紫外灭菌灯有效提高·OH产生率，共同提高高级氧化效果；
纳米气泡细密的散布在待处理的地下水中，停留后在物理作用下上浮，透过吸附层时促进活性炭及分子筛中污染物的缓释，缓释后的污染物被瞬间降解，上升至光催化层后臭氧与介孔光催化分子筛联合进行高级氧化作用和微电解作用。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，紫外灭菌灯平均照射剂量在300J/m2以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410359364.9A CN104129877B (zh) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 一种去除地下水中有机物的装置和去除有机物的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410359364.9A CN104129877B (zh) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 一种去除地下水中有机物的装置和去除有机物的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104129877A true CN104129877A (zh) | 2014-11-05 |
| CN104129877B CN104129877B (zh) | 2015-11-25 |
Family
ID=51802794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410359364.9A Expired - Fee Related CN104129877B (zh) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 一种去除地下水中有机物的装置和去除有机物的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104129877B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104743667A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-01 | 环境保护部环境规划院 | 一种农业灌溉机井原位修复地下水污染的装置和利用上述装置进行地下水修复的方法 |
| CN107473492A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-15 | 北京市怦动泰科环保科技有限公司 | 多物理场增强氧化分解净水装置及其治污方法 |
| CN107963909A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-27 | 中国环境科学研究院 | 修复地下水Cr(VI)污染的焙烧型Fe0-PRB填料及制备方法 |
| CN109100318A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-28 | 辽宁大学 | 一种冰相中溶解性有机物对芘光解淬灭效应的估算方法 |
| CN109970258A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-05 | 同济大学 | 一种模块化地下水修复循环井装置 |
| CN109970257A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-05 | 同济大学 | 一种地下水修复循环井装置 |
| CN112897766A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 张宝成 | 一种富营养化水体生态修复装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2537707Y (zh) * | 2002-02-11 | 2003-02-26 | 杨政宏 | 多项高级氧化催化废水处理设备 |
| JP2003285085A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 水質浄化装置および水質浄化方法 |
| JP2008093500A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Nippo Corporation:Kk | 汚染された土壌及び地下水の同時浄化方法及び装置 |
| JP2011120992A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Goko Seisakusho Co Ltd | ふん尿等浄化装置 |
| CN103112915A (zh) * | 2013-02-19 | 2013-05-22 | 江苏大地益源环境修复有限公司 | 一种去除地下水中污染物的循环井方法与装置 |
| CN203474573U (zh) * | 2013-09-18 | 2014-03-12 | 中国轻工业武汉设计工程有限责任公司 | 一种地下水多级处理储存装置 |
| CN103896436A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-02 | 上海理工大学 | Uv与臭氧协同改性滤料的给水深度处理工艺及其设备 |
-
2014
- 2014-07-25 CN CN201410359364.9A patent/CN104129877B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2537707Y (zh) * | 2002-02-11 | 2003-02-26 | 杨政宏 | 多项高级氧化催化废水处理设备 |
| JP2003285085A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 水質浄化装置および水質浄化方法 |
| JP2008093500A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Nippo Corporation:Kk | 汚染された土壌及び地下水の同時浄化方法及び装置 |
| JP2011120992A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Goko Seisakusho Co Ltd | ふん尿等浄化装置 |
| CN103112915A (zh) * | 2013-02-19 | 2013-05-22 | 江苏大地益源环境修复有限公司 | 一种去除地下水中污染物的循环井方法与装置 |
| CN203474573U (zh) * | 2013-09-18 | 2014-03-12 | 中国轻工业武汉设计工程有限责任公司 | 一种地下水多级处理储存装置 |
| CN103896436A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-02 | 上海理工大学 | Uv与臭氧协同改性滤料的给水深度处理工艺及其设备 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104743667A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-01 | 环境保护部环境规划院 | 一种农业灌溉机井原位修复地下水污染的装置和利用上述装置进行地下水修复的方法 |
| CN104743667B (zh) * | 2015-03-13 | 2017-02-01 | 环境保护部环境规划院 | 一种农业灌溉机井原位修复地下水污染的装置和利用上述装置进行地下水修复的方法 |
| CN107473492A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-15 | 北京市怦动泰科环保科技有限公司 | 多物理场增强氧化分解净水装置及其治污方法 |
| CN107963909A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-27 | 中国环境科学研究院 | 修复地下水Cr(VI)污染的焙烧型Fe0-PRB填料及制备方法 |
| CN109100318A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-28 | 辽宁大学 | 一种冰相中溶解性有机物对芘光解淬灭效应的估算方法 |
| CN109970258A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-05 | 同济大学 | 一种模块化地下水修复循环井装置 |
| CN109970257A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-05 | 同济大学 | 一种地下水修复循环井装置 |
| CN112897766A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 张宝成 | 一种富营养化水体生态修复装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104129877B (zh) | 2015-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104129877B (zh) | 一种去除地下水中有机物的装置和去除有机物的方法 | |
| Liu et al. | Comparison and performance assessment of ozone-based AOPs in view of trace organic contaminants abatement in water and wastewater: a review | |
| Mukhopadhyay et al. | Nanomaterials for sustainable remediation of chemical contaminants in water and soil | |
| CN104150698B (zh) | 一种m型人工湿地深度处理农村生活污水的装置和方法 | |
| Eldos et al. | Recent advances in the treatment of PAHs in the environment: Application of nanomaterial-based technologies | |
| CN104150688A (zh) | 一种地下水有机物分类、分区净化装置和净化方法 | |
| CN104150657B (zh) | 一种污水三级出水深度处理的装置和处理方法 | |
| WO2006108326A1 (en) | Magnetizing photocatalytic compact wastewater reclamation and reuse device | |
| CN101786769A (zh) | 一种油田污水处理工艺 | |
| CN104150704B (zh) | 一种污水处理回用的处理装置和处理方法 | |
| CN104193083B (zh) | 一种污水三级过滤的组合装置和污水处理方法 | |
| CN106745963A (zh) | 多步联合净化放射性铯污染饮用水方法及装置 | |
| KR101473924B1 (ko) | 생물유래 망간산화물 나노입자와 활성탄의 융합 수처리제와 그의 제조방법, 그를 이용한 수처리 장치 및 지하수 현장처리 장치 | |
| CN104150692B (zh) | 一种垃圾渗滤液深度处理装置和方法 | |
| CN215102562U (zh) | 一种有机污染地下水修复装置 | |
| CN205328831U (zh) | 一种原位处理河道底泥重金属污染的装置 | |
| CN105253962A (zh) | 一种除砷剂的制备方法及应用 | |
| CN101066820A (zh) | 利用电子束辐照处理饮用水的方法及其处理装置 | |
| CN104193086B (zh) | 一种村镇集散型污水快速处理的装置和方法 | |
| CN104150705B (zh) | 交替流人工湿地三级处理高氨氮废水的装置和处理方法 | |
| CN205442858U (zh) | 臭氧气浮循环处理装置 | |
| CN212198810U (zh) | 一种利用气浮装置修复含石油烃的复合污染地下水的系统 | |
| CN104193084B (zh) | 多阶段进水垂直流土壤渗滤系统的污水处理装置及方法 | |
| CN108358375A (zh) | 一种工业污水处理方法 | |
| Liu et al. | Control strategies for microplastic pollution in groundwater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151125 Termination date: 20200725 |