CN105692919B - 一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置及其工作方法，包括进水管、光催化反应池、曝气装置、排泥管、排渣管、排水管、控制系统；进水管将含四氯化碳的地下水从光催化反应池左侧输送至光催化反应池内，控制系统控制曝气装置将空气输送至光催化反应池内，空气和地下水混合后在光催化反应池内与TiO2光催化物发生反应，反应后生成的洁净水从排水管排出，反应中产生的浮渣从排渣管排出，地下水中的泥沙等沉淀物从排泥管排出。本发明所述的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置及其工作方法，采用TiO2光催化反应柱处理地下水中四氯化碳，处理量大，处理效果好，设备结构简单，维护方便。
Description
技术领域
本发明属于地下水污染处理装置领域，具体涉及一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置及其工作方法。
背景技术
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.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。
3.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。
4.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。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置，包括进水管1、光催化反应池2、曝气装置3、排泥管4、排渣管5、排水管6、控制系统7；所述光催化反应池2一侧下部设有进水管1，光催化反应池2另一侧设有排水管6、排渣管 5和曝气装置3，光催化反应池2底部设有排泥管4，光催化反应池2上部设有控制系统7，所述控制系统7与进水水泵导线连接。
进一步的，所述光催化反应池2，包括进水室2-1，反应柱2-2，光催化基片2-3，催化反应进程传感器2-4，四氯化碳浓度传感器2-5，一号水位传感器2-6，二号水位传感器2- 7，紫外光管2-8；所述进水室2-1为封闭的L型水池，进水室2-1左侧上部与光催化反应池 2上檐口平齐，进水室2-1右侧上端距光催化反应池2上檐口的距离为1m～1.5m；所述反应柱2-2为两端开口的圆柱形，反应柱2-2为无色透明玻璃材质，反应柱2-2下端垂直贯穿并焊接在进水室2-1上部，反应柱2-2上端距光催化反应池2上檐口的距离为10cm～20cm，反应柱2-2的数量不少于6根；所述光催化基片2-3为半圆形薄片，光催化基片2-3直径与反应柱2-2内径相等，光催化基片2-3水平交错均匀固定在反应柱2-2内壁上，每个反应柱 2-2内光催化基片2-3的数量为10～50块；所述催化反应进程传感器2-4位于反应柱2-2右侧内壁上，催化反应进程传感器2-4距离反应柱2-2上檐口为10cm～15cm，催化反应进程传感器2-4与控制系统7通过导线连接；所述四氯化碳浓度传感器2-5位于光催化反应池2 一侧壁上部，四氯化碳浓度传感器2-5端距光催化反应池2上檐口为5cm～50cm，四氯化碳浓度传感器2-5与控制系统7通过导线连接；所述一号水位传感器2-6位于光催化反应池2 右侧内壁上，一号水位传感器2-6上端距排渣管5的距离为10cm～15cm，一号水位传感器 2-6与控制系统7通过导线连接；所述二号水位传感器2-7位于一号水位传感器2-6正上方，二号水位传感器2-7距一号水位传感器2-6的距离为5cm～8cm，二号水位传感器2-7与控制系统7通过导线连接；所述紫外光管2-8位于反应柱2-2的顶部，紫外光管2-8与控制系统7通过导线连接。
进一步的，所述光催化基片2-3，包括催化材质格栅2-3-1，矩形凹口2-3-2；其中所述催化材质格栅2-3-1为矩形条状凸起，催化材质格栅2-3-1的高度为100nm～200nm；所述矩形凹口2-3-2为催化材质格栅2-3-1分割而成的矩形空间，矩形凹口2-3-2的边长为200nm～300nm，矩形凹口2-3-2的深度为100nm～200nm。
进一步的，所述光催化基片2-3由高分子材料压模成型，光催化基片2-3按重量份数计，其组成成分和制造过程如下：
第1步、在反应釜中加入电导率为1.25μS/cm～1.55μS/cm的超纯水550～800份，启动反应釜内搅拌器，转速为50rpm～65rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至60℃～75℃；依次加入碳酸二乙酯1～8份、草酸甲乙酯1～8份、硝酸乙酯1～8份，搅拌至完全溶解，调节pH值为5.5～6.5，将搅拌器转速调至70rpm～90rpm，温度为85℃～100℃，酯化反应 1～6小时；
第2步、取二氧化钛1～8份、氯乙酸乙酯1～8份粉碎，粉末粒径为200～250目；加入纳米级硼酸钛100～155份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为40mm～50mm，采用剂量为2.3kGy～4.0kGy、能量为2.05MeV～3.30MeV的α射线辐照1min～5min；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于氯磺酸乙酯20～45份中，加入反应釜，搅拌器转速为70rpm～90rpm，温度为80℃～90℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.01MPa～-0.02MPa，保持此状态反应1h～8h；泄压并通入氩气，使反应釜内压力为0.01MPa～0.02MPa，保温静置1h～8h；之后搅拌器转速提升至150rpm～200rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入磷酸三乙酯1～8份、对茴香酸乙酯1～8份完全溶解后，加入交联剂20～ 60份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为1.5～3.0，保温静置1h～5h；
第4步、在搅拌器转速为20rpm～40rpm时，依次加入脲基甲酸乙酯1～8份、丙烯酸乙酯 1～8份和间氨基苯甲酸乙酯1～8份，提升反应釜压力，使其达到0.21MPa～0.45MPa，温度为100℃～125℃，聚合反应1h～5h；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至 40℃～45℃，出料，入压模机即可制得光催化基片2-3；
所述交联剂为乙酰水杨酸乙酯；
所述纳米级硼酸钛的粒径为80nm～120nm。
进一步的，本发明还公开了一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置的工作方法，包括以下几个步骤：
第1步、进水管1将含四氯化碳的地下水从光催化反应池2左侧输送至光催化反应池2内，控制系统7控制曝气装置3将空气输送至光催化反应池2内，空气和地下水混合后在光催化反应池2内与微生物发生反应，反应后生成的洁净水从排水管6排出，反应中产生的浮渣从排渣管5排出，地下水中的泥沙等沉淀物从排泥管4排出。
第2步、当水位到达一号水位传感器2-6所在位置时，控制系统7控制排渣管5和排水管6开启，当水位到达二号水位传感器2-6所在位置时，控制系统7控制进水管1减小进水流量。
第3步、当四氯化碳浓度传感器2-5测得的浓度值偏高时，控制系统7控制进水管1减小进水流量，当四氯化碳浓度传感器2-5测得的浓度值偏低时，控制系统7控制进水管1增加进水流量。
第4步、当催化反应进程传感器2-4测得的浓度值偏低时，控制系统7控制曝气装置3增加进气流量，当催化反应进程传感器2-4测得的浓度值偏高时，控制系统7控制曝气装置3减小进气流量。
本发明专利公开的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置及其工作方法，其优点在于：
(1)该装置采用采用TiO2光催化反应柱处理地下水中四氯化碳，规模大，效果好；
(2)该装置光催化基片结构新颖，光催化效果好；
(3)整体设备设计合理，使用维护方便。
本发明所述的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置及其工作方法，采用TiO2光催化反应柱处理地下水中四氯化碳，处理量大，处理效果好，设备结构简单，维护方便。
附图说明
图1是本发明中所述的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置示意图；
图2是本发明中光催化反应池示意图；
图3是本发明中光催化基片微观结构示意图；
图4是本发明所述的光催化基片与市售某品牌对比其四氯化碳脱除量的统计图。
以上图1～图3中，进水管1，光催化反应池2，进水室2-1，反应柱2-2，光催化基片2-3，催化材质格栅2-3-1，矩形凹口2-3-2，催化反应进程传感器2-4，四氯化碳浓度传感器2-5，一号水位传感器2-6，二号水位传感器2-7，曝气装置3，排泥管4，排渣管5，排水管6，控制系统7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置及其工作方法进行进一步说明。
如图1所示，是本发明提供的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置示意图。从图中看出，包括进水管1、光催化反应池2、曝气装置3、排泥管4、排渣管5、排水管6、控制系统7；所述光催化反应池2一侧下部设有进水管1，光催化反应池2另一侧设有排水管6、排渣管5和曝气装置3，光催化反应池2底部设有排泥管4，光催化反应池2上部设有控制系统7，所述控制系统7与进水水泵导线连接。
如图2所示，是本发明中所述的光催化反应池示意图。从图1或图2中看出，所述光催化反应池2，包括进水室2-1，反应柱2-2，光催化基片2-3，催化反应进程传感器2-4，四氯化碳浓度传感器2-5，一号水位传感器2-6，二号水位传感器2-7，紫外光管2-8；所述进水室2-1为封闭的L型水池，进水室2-1左侧上部与光催化反应池2上檐口平齐，进水室 2-1右侧上端距光催化反应池2上檐口的距离为1m～1.5m；所述反应柱2-2为两端开口的圆柱形，反应柱2-2为无色透明玻璃材质，反应柱2-2下端垂直贯穿并焊接在进水室2-1上部，反应柱2-2上端距光催化反应池2上檐口的距离为10cm～20cm，反应柱2-2的数量不少于6 根；所述光催化基片2-3为半圆形薄片，光催化基片2-3直径与反应柱2-2内径相等，光催化基片2-3水平交错均匀固定在反应柱2-2内壁上，每个反应柱2-2内光催化基片2-3的数量为10～50块；所述催化反应进程传感器2-4位于反应柱2-2右侧内壁上，催化反应进程传感器2-4距离反应柱2-2上檐口为10cm～15cm，催化反应进程传感器2-4与控制系统7 通过导线连接；所述四氯化碳浓度传感器2-5位于光催化反应池2一侧壁上部，四氯化碳浓度传感器2-5端距光催化反应池2上檐口为5cm～50cm，四氯化碳浓度传感器2-5与控制系统7通过导线连接；所述一号水位传感器2-6位于光催化反应池2右侧内壁上，一号水位传感器2-6上端距排渣管5的距离为10cm～15cm，一号水位传感器2-6与控制系统7通过导线连接；所述二号水位传感器2-7位于一号水位传感器2-6正上方，二号水位传感器2-7距一号水位传感器2-6的距离为5cm～8cm，二号水位传感器2-7与控制系统7通过导线连接；所述紫外光管2-8位于反应柱2-2的顶部，紫外光管2-8与控制系统7通过导线连接。
如图3所示，是本发明中所述的光催化基片微观结构示意图，从图3中看出，所述光催化基片2-3，包括催化材质格栅2-3-1，矩形凹口2-3-2；其中所述催化材质格栅2-3-1为矩形条状凸起，催化材质格栅2-3-1的高度为100nm～200nm；所述矩形凹口2-3-2为催化材质格栅2-3-1分割而成的矩形空间，矩形凹口2-3-2的边长为200nm～300nm，矩形凹口2-3- 2的深度为100nm～200nm。
本发明所述的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置及其工作方法的工作过程是：
第1步、进水管1将含四氯化碳的地下水从光催化反应池2左侧输送至光催化反应池2内，控制系统7控制曝气装置3将空气输送至光催化反应池2内，空气和地下水混合后在光催化反应池2内与微生物发生反应，反应后生成的洁净水从排水管6排出，反应中产生的浮渣从排渣管5排出，地下水中的泥沙等沉淀物从排泥管4排出。
第2步、当水位到达一号水位传感器2-6所在位置时，控制系统7控制排渣管5和排水管6开启，当水位到达二号水位传感器2-6所在位置时，控制系统7控制进水管1减小进水流量。
第3步、当四氯化碳浓度传感器2-5测得的浓度值偏高时，控制系统7控制进水管1减小进水流量，当四氯化碳浓度传感器2-5测得的浓度值偏低时，控制系统7控制进水管1增加进水流量。
第4步、当催化反应进程传感器2-4测得的浓度值偏低时，控制系统7控制曝气装置3增加进气流量，当催化反应进程传感器2-4测得的浓度值偏高时，控制系统7控制曝气装置3减小进气流量。
本发明所述的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置及其工作方法，采用TiO2光催化反应柱处理地下水中四氯化碳，处理量大，处理效果好，设备结构简单，维护方便。
以下是本发明所述光催化基片2-3的制造过程的实施例，实施例是为了进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
按照以下步骤制造本发明所述光催化基片2-3，并按重量份数计：
第1步、在反应釜中加入电导率为1.25μS/cm的超纯水550份，启动反应釜内搅拌器，转速为50rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至60℃；依次加入碳酸二乙酯1份、草酸甲乙酯1份、硝酸乙酯1份，搅拌至完全溶解，调节pH值为5.5，将搅拌器转速调至70rpm，温度为85℃，酯化反应1小时；
第2步、取二氧化钛1份、氯乙酸乙酯1份粉碎，粉末粒径为200目；加入纳米级硼酸钛 100份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为40mm，采用剂量为2.3kGy、能量为2.05MeV的α射线辐照1min；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于氯磺酸乙酯20份中，加入反应釜，搅拌器转速为 70rpm，温度为80℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.01MPa，保持此状态反应1h；泄压并通入氩气，使反应釜内压力为0.01MPa，保温静置1h；之后搅拌器转速提升至150rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入磷酸三乙酯1份、对茴香酸乙酯1份完全溶解后，加入交联剂20份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为1.5，保温静置1h；
第4步、在搅拌器转速为20rpm时，依次加入脲基甲酸乙酯1份、丙烯酸乙酯1份和间氨基苯甲酸乙酯1份，提升反应釜压力，使其达到0.21MPa，温度为100℃，聚合反应1h；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至40℃，出料，入压模机即可制得光催化基片2-3；所述交联剂为乙酰水杨酸乙酯；
所述纳米级硼酸钛的粒径为80nm。
实施例2
按照以下步骤制造本发明所述光催化基片2-3，并按重量份数计：
第1步、在反应釜中加入电导率为1.55μS/cm的超纯水800份，启动反应釜内搅拌器，转速为65rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至75℃；依次加入碳酸二乙酯8份、草酸甲乙酯8份、硝酸乙酯8份，搅拌至完全溶解，调节pH值为6.5，将搅拌器转速调至90rpm，温度为100℃，酯化反应6小时；
第2步、取二氧化钛8份、氯乙酸乙酯8份粉碎，粉末粒径为250目；加入纳米级硼酸钛 155份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为50mm，采用剂量为4.0kGy、能量为3.30MeV的α射线辐照5min；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于氯磺酸乙酯45份中，加入反应釜，搅拌器转速为 90rpm，温度为90℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.02MPa，保持此状态反应8h；泄压并通入氩气，使反应釜内压力为0.02MPa，保温静置8h；之后搅拌器转速提升至200rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入磷酸三乙酯8份、对茴香酸乙酯8份完全溶解后，加入交联剂60份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.0，保温静置5h；
第4步、在搅拌器转速为40rpm时，依次加入脲基甲酸乙酯8份、丙烯酸乙酯8份和间氨基苯甲酸乙酯8份，提升反应釜压力，使其达到0.45MPa，温度为125℃，聚合反应5h；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至45℃，出料，入压模机即可制得光催化基片2-3；所述交联剂为乙酰水杨酸乙酯；
所述纳米级硼酸钛的粒径为120nm。
实施例3
按照以下步骤制造本发明所述光催化基片2-3，并按重量份数计：
第1步、在反应釜中加入电导率为1.35μS/cm的超纯水700份，启动反应釜内搅拌器，转速为55rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至65℃；依次加入碳酸二乙酯4份、草酸甲乙酯4份、硝酸乙酯4份，搅拌至完全溶解，调节pH值为5.9，将搅拌器转速调至80rpm，温度为90℃，酯化反应3小时；
第2步、取二氧化钛4份、氯乙酸乙酯4份粉碎，粉末粒径为230目；加入纳米级硼酸钛 130份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为45mm，采用剂量为3.0kGy、能量为2.80MeV的α射线辐照3min；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于氯磺酸乙酯35份中，加入反应釜，搅拌器转速为 80rpm，温度为85℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.015MPa，保持此状态反应4h；泄压并通入氩气，使反应釜内压力为0.015MPa，保温静置4h；之后搅拌器转速提升至170rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入磷酸三乙酯4份、对茴香酸乙酯4份完全溶解后，加入交联剂40份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为2.0，保温静置2h；
第4步、在搅拌器转速为30rpm时，依次加入脲基甲酸乙酯4份、丙烯酸乙酯4份和间氨基苯甲酸乙酯4份，提升反应釜压力，使其达到0.35MPa，温度为115℃，聚合反应4h；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至42℃，出料，入压模机即可制得光催化基片2-3；所述交联剂为乙酰水杨酸乙酯；
所述纳米级硼酸钛的粒径为100nm。
对照例
对照例为市售某品牌的光催化基片。
实施例4
将实施例1～3制备获得的光催化基片2-3和对照例所述的光催化基片用于四氯化碳脱除效果对比。对二者单位重量、光催化效率、光催化反应效果提升率、四氯化碳脱除率进行统计，结果如表1所示。
从表1可见，本发明所述的光催化基片2-3，其单位重量、光催化效率、光催化反应效果提升率、四氯化碳脱除率均优于现有技术生产的产品。
此外，如图4所示，是本发明所述的光催化基片2-3随时间增加对四氯化碳脱除量的统计。图中看出，实施例1～3所用光催化基片2-3，其四氯化碳脱除量大幅优于现有产品。
Claims (3)
1.一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置，包括进水管（1）、光催化反应池（2）、曝气装置（3）、排泥管（4）、排渣管（5）、排水管（6）、控制系统（7）；其特征在于：所述光催化反应池（2）一侧下部设有进水管（1），光催化反应池（2）另一侧设有排水管（6）、排渣管（5）和曝气装置（3），光催化反应池（2）底部设有排泥管（4），光催化反应池（2）上部设有控制系统（7），所述控制系统（7）与进水水泵导线连接；
所述光催化反应池（2），包括进水室（2-1），反应柱（2-2），光催化基片（2-3），催化反应进程传感器（2-4），四氯化碳浓度传感器（2-5），一号水位传感器（2-6），二号水位传感器（2-7），紫外光管（2-8）；所述进水室（2-1）为封闭的L型水池，进水室（2-1）左侧上部与光催化反应池（2）上檐口平齐，进水室（2-1）右侧上端距光催化反应池（2）上檐口的距离为1m～1.5m；所述反应柱（2-2）为两端开口的圆柱形，反应柱（2-2）为无色透明玻璃材质，反应柱（2-2）下端垂直贯穿并焊接在进水室（2-1）上部，反应柱（2-2）上端距光催化反应池（2）上檐口的距离为10cm～20cm，反应柱（2-2）的数量不少于6根；所述光催化基片（2-3）为半圆形薄片，光催化基片（2-3）直径与反应柱（2-2）内径相等，光催化基片（2-3）水平交错均匀固定在反应柱（2-2）内壁上，每个反应柱（2-2）内光催化基片（2-3）的数量为10～50块；所述催化反应进程传感器（2-4）位于反应柱（2-2）右侧内壁上，催化反应进程传感器（2-4）距离反应柱（2-2）上檐口为10cm～15cm，催化反应进程传感器（2-4）与控制系统（7）通过导线连接；所述四氯化碳浓度传感器（2-5）位于光催化反应池（2）一侧壁上部，四氯化碳浓度传感器（2-5）端距光催化反应池（2）上檐口为5cm～50cm，四氯化碳浓度传感器（2-5）与控制系统（7）通过导线连接；所述一号水位传感器（2-6）位于光催化反应池（2）右侧内壁上，一号水位传感器（2-6）上端距排渣管（5）的距离为10cm～15cm，一号水位传感器（2-6）与控制系统（7）通过导线连接；所述二号水位传感器（2-7）位于一号水位传感器（2-6）正上方，二号水位传感器（2-7）距一号水位传感器（2-6）的距离为5cm～8cm，二号水位传感器（2-7）与控制系统（7）通过导线连接；所述紫外光管（2-8）位于反应柱（2-2）的顶部，紫外光管（2-8）与控制系统（7）通过导线连接；
所述光催化基片（2-3），包括催化材质格栅（2-3-1），矩形凹口（2-3-2）；其中所述催化材质格栅（2-3-1）为矩形条状凸起，催化材质格栅（2-3-1）的高度为100nm～200nm；所述矩形凹口（2-3-2）为催化材质格栅（2-3-1）分割而成的矩形空间，矩形凹口（2-3-2）的边长为200nm～300nm，矩形凹口（2-3-2）的深度为100nm～200nm。
2.根据权利要求1所述的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置，其特征在于：所述光催化基片（2-3）由高分子材料压模成型，光催化基片（2-3）按重量份数计，其组成成分和制造过程如下：
第1步、在反应釜中加入电导率为1.25μS/cm～1.55μS/cm的超纯水550～800份，启动反应釜内搅拌器，转速为50rpm～65rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至60℃～75℃；依次加入碳酸二乙酯1～8份、草酸甲乙酯1～8份、硝酸乙酯1～8份，搅拌至完全溶解，调节pH值为5.5～6.5，将搅拌器转速调至70rpm～90rpm，温度为85℃～100℃，酯化反应1～6小时；
第2步、取二氧化钛1～8份、氯乙酸乙酯1～8份粉碎，粉末粒径为200～250目；加入纳米级硼酸钛100～155份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为40mm～50mm，采用剂量为2.3kGy～4.0kGy、能量为2.05MeV～3.30MeV的α射线辐照1min～5min；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于氯磺酸乙酯20～45份中，加入反应釜，搅拌器转速为70rpm～90rpm，温度为80℃～90℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.01MPa～-0.02MPa，保持此状态反应1h～8h；泄压并通入氩气，使反应釜内压力为0.01MPa～0.02MPa，保温静置1h～8h；之后搅拌器转速提升至150rpm～200rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入磷酸三乙酯1～8份、对茴香酸乙酯1～8份完全溶解后，加入交联剂20～60份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为1.5～3.0，保温静置1h～5h；
第4步、在搅拌器转速为20rpm～40rpm时，依次加入脲基甲酸乙酯1～8份、丙烯酸乙酯1～8份和间氨基苯甲酸乙酯1～8份，提升反应釜压力，使其达到0.21MPa～0.45MPa，温度为100℃～125℃，聚合反应1h～5h；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至40℃～45℃，出料，入压模机即可制得光催化基片（2-3）；
所述交联剂为乙酰水杨酸乙酯；
所述纳米级硼酸钛的粒径为80nm～120nm。
3.根据权利要求1所述的一种TiO2光催化降解地下水中四氯化碳装置，其特征在于，该装置的工作方法包括以下几个步骤：
第1步、进水管（1）将含四氯化碳的地下水从光催化反应池（2）左侧输送至光催化反应池（2）内，控制系统（7）控制曝气装置（3）将空气输送至光催化反应池（2）内，空气和地下水混合后在光催化反应池（2）内与微生物发生反应，反应后生成的洁净水从排水管（6）排出，反应中产生的浮渣从排渣管（5）排出，地下水中的泥沙等沉淀物从排泥管（4）排出；
第2步、当水位到达一号水位传感器（2-6）所在位置时，控制系统（7）控制排渣管（5）和排水管（6）开启，当水位到达二号水位传感器（2-6）所在位置时，控制系统（7）控制进水管（1）减小进水流量；
第3步、当四氯化碳浓度传感器（2-5）测得的浓度值偏高时，控制系统（7）控制进水管（1）减小进水流量，当四氯化碳浓度传感器（2-5）测得的浓度值偏低时，控制系统（7）控制进水管（1）增加进水流量；
第4步、当催化反应进程传感器（2-4）测得的浓度值偏低时，控制系统（7）控制曝气装置（3）增加进气流量，当催化反应进程传感器（2-4）测得的浓度值偏高时，控制系统（7）控制曝气装置（3）减小进气流量。
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