CN111115742B - 一种地下水卤代烃溶剂脱除方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于地下水修复领域，涉及一种地下水卤代烃溶剂脱除方法及装置。该方法包括：利用旋流场对含卤代烃溶剂和细固体颗粒物的地下水进行一级初步分离；获得的卤代烃溶剂富集相进入沸腾床分离器，利用沸腾床分离器中的颗粒自组织多孔介质截留卤代烃溶剂富集相中细固体颗粒物、聚并卤代烃溶剂富集相中分散液滴，获得卤代烃溶剂相和深度净化水相；待颗粒自组织多孔介质容纳细固体颗粒物饱和后，进行介质旋流震荡再生，重组颗粒自组织多孔介质；重复上述操作，进行含卤代烃溶剂和细固体颗粒物的地下水的连续分离。实现对地下水中卤代烃溶剂的高效脱除，同时脱除水中的细固体颗粒物，适用范围广，设备简单，清洁高效，投入低，且不会产生二次污染。

Description

一种地下水卤代烃溶剂脱除方法及装置

技术领域

本申请属于地下水修复领域，涉及一种地下水卤代烃溶剂脱除方法及装置。

背景技术

卤代烃溶剂是良好的油脂清洗剂，广泛应用于机械制造、电子元器件清洗等行业，并且易通过容器泄露、废液排放等途径进入地下环境。全国31个省市区69个城市地下水调查结果显示，60％的潜水和52％的承压水中检测出卤代烃。卤代烃中最主要的污染物为三氯乙烯(TCE)、氯苯、1,2-二氯乙烷。其他常见的卤代烃溶剂污染物有：1,1-二氯乙烷、1,1-二氯乙烯、四氯乙烯(PCE)、四氯化碳等,大多数卤代烃都有急性或慢性、直接或间接的致病作用，对人体和生态环境危害极大。

地下水卤代烃溶剂脱除的方法主要有原位处理和异位处理方法，原位处理方法包括投加药剂、微生物和还原井等方法。中国发明专利申请公开说明书CN 108623013 A公开了一种用于处理地下水中持久性卤代烃的缓释复合修复药剂及其制备方法，制备方法包括制备菌液饱和黑炭、制备含刺槐豆胶和有机碳源的胶状溶液，制备含刺槐豆胶、有机碳源、纳米级零价金属和菌液饱和黑炭的胶状悬浊液，交联反应2-6h，延时交联反应2-6h得到一种用于处理地下水中持久性卤代烃的缓释复合修复药剂，将此药剂投加入地下水可实现地下水脱卤。

中国发明专利申请公开说明书CN 109081471 A公开了一种高效修复卤代烃污染水体的方法。控制挥发性卤代烃污染水体pH值至3-6，向其中投加还原性矿物进行脱卤反应，反应完毕，调节体系pH值至6.5-8.5.采用钛铁矿或菱铁矿为脱卤剂。

中国发明专利申请公开说明书CN 108892246 A公开了一种修复氯代烃污染地下水的方法，采用层状双金属氢氧化物作为包裹剂对纳米零价铁进行改性，制备成包覆型纳米零价铁Nzvi-LDHs；将培养的氯代烃优势降解菌群的菌液接种量加入到氯代烃污染地下水中，并投加包覆型纳米零价铁Nzvi-LDHs。

中国发明专利申请公开说明书CN 101948171 A公开了一种修复卤代烃和硝酸盐污染地下水的一种渗透性反应墙方法，采用发酵树皮和沙子的混合物和发酵树皮作为渗透性反应墙材料，主要通过系统中厌氧微生物的作用，去除地下水中的污染物。

中国发明专利申请公开说明书CN 109047305 A公开了一种化工污染场地土壤和地下水原位修复系统及修复方法。通过设置同时具有抽提和注入功能的多功能井，可增强化学淋洗的有效半径，提高化学淋洗效果。地下水卤代烃脱除的原位处理方法普遍存在处理成本高，处理效率低等问题，且极易造成地下水二次污染。

中国发明专利申请公开说明书CN 206526525 U公开了一种三氯乙烯回收装置，该装置包含双层罐体、罐盖、电热丝、放空阀、排气管道、排气阀、冷凝器、回收桶罐盖设置在双层罐体的上方,放空阀通过放空管设置在双层罐体的下方,排气管道的一端通过排气阀连接在罐盖上,排气管道的中间部分穿过冷凝器后连接在回收桶上,电热丝设置在双层罐体的双层内在双层罐体内加入三氯乙烯和石蜡的混合液,双层罐体的夹层里面充水,并对罐体内的水利用电热丝进行加热,形成水浴加热。液体加热至沸点,挥发形成蒸汽,经排气管道,引导至冷凝器,通过注入冷水温度降至常温,使气体成液态三氯乙烯,再将液态的三氯乙烯回收至回收桶内,以达到回收目的。该方法采用蒸发加冷凝的处理方法，能耗高，设备复杂。

中国发明专利申请公开说明书CN 104944659 A公开了一种含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法。该处理系统包括顺次相连通的过滤装置、雾化装置和曝气装置，该方法包括过滤、雾化、曝气吹脱和回收四个步骤。该流程较为复杂，且采用高温气体进行吹脱，能耗高，危险性较大。

中国发明专利申请公开说明书CN 107857415 A公开了一种地下水挥发性有机污染物修复方法，首先抽取被卤代烃污染的地下水至密闭水箱，然后将水输入高压水泵，雾化后送入离心反应器中；同时使反应器处于真空状态，加热离心反应器，通过喷嘴出来的水雾送入正在高速运转的风轮中，在离心力的作用下迅速撞击至反应器壁上，水中的卤代烃与水分离；处理后的水进入超声波反应器解析水中残余的卤代烃，气雾混合物进入除雾器进行水气分离，卤代烃废气冷凝回收。该方法设备复杂，流程长，能耗高，成本高。

中国发明专利申请公开说明书CN 107720872A公开了一种甲醇制烯烃装置水洗水的净化装置及其净化方法，该方法包括：将水洗水从水洗塔底抽出，送至颗粒床分离器；水洗水由水平方向穿过颗粒床，拦截水中颗粒物，同时利用颗粒床中媒质颗粒对油类物质的吸附和聚结作用，使水中的微细油滴聚集长大；聚集长大的油滴再经重力沉降分离。该方法针对于含油量为0.05-5g/L的水洗水，适用于处理水中含有微量油分的工况，难于处理含油量高的水，对于水质工况波动性适应性较差。

中国发明专利申请公开说明书CN 108499159 A公开了一种分离装置及油水分离方法，该方法利用高压电场聚结的方式进行油水分离，能耗高。

因此，针对地下水卤代烃溶剂易扩散，脱除中存在的投资大、能耗高、易产生二次污染等问题，本领域亟需开发一种能清洁高效脱除地下水中的卤代烃溶剂的方法与装置。

发明内容

本发明提供了一种地下水卤代烃溶剂脱除方法及装置，可以实现对地下水中卤代烃溶剂的高效脱除，可同时脱除水中的细固体颗粒物，适用范围更广，更加清洁高效，设备简单，投入低，且不会产生二次污染。

本发明技术方案：

一方面，本公开提供了一种地下水卤代烃溶剂脱除方法，该方法包括以下步骤：

(1)利用旋流场对含卤代烃溶剂和细固体颗粒物的地下水进行卤代烃溶剂和水的一级初步分离，获得卤代烃溶剂富集相和旋流净化水相；

(2)利用颗粒自组织多孔介质截留卤代烃溶剂富集相中细固体颗粒物、聚并卤代烃溶剂富集相中分散液滴，聚并长大后的卤代烃溶剂液滴与水分离，获得卤代烃溶剂相和深度净化水相；

(3)待颗粒自组织多孔介质容纳细固体颗粒物饱和后，将颗粒自组织多孔介质流化以开放孔道达到孔道再生的目的，流化的颗粒自组织多孔介质进入三相分离器旋流再生，颗粒在三相分离器旋流场自公转振荡耦合，颗粒表面吸附的污染物受到交替变换的离心力作用发生振荡，加速污染物从颗粒表面的剥离，达到颗粒表面再生的目的，表面再生后的颗粒在沸腾床反应器中重组形成颗粒自组织多孔介质。

(4)重复步骤(1)、(2)和(3)，对含卤代烃和细固体颗粒物的地下水进行连续分离。

在一个优选的实施方式中，所述地下水卤代烃溶剂含量为1％-50％，所述颗粒自组织多孔介质为对卤代烃亲和性强的聚四氟乙烯颗粒堆积而成。

在另一个优选的实施方式中，所述地下水卤代烃溶剂含量为50％-90％，所述颗粒自组织多孔介质为对水亲和性强的石英砂颗粒堆积而成。

另一方面，本公开提供了一种地下水卤代烃溶剂脱除装置，包括地下水进口1；一级旋流分离器2；一级旋流分离器进口2-1；一级旋流分离器溢流口2-2；一级旋流分离器底流口2-3；由单个或多个单段二级沸腾床分离器4连接而成的二级沸腾床分离器3；单段二级沸腾床分离器4，其长度为L，横向截面直径为D；与一级旋流分离器溢流口相连通的旋流净化水相出口5；位于一级旋流分离器底流口的水帽6；位于二级沸腾床分离器床层底部的再生水气进口7；颗粒自组织多孔介质8；筛网9；再生水气出口10；深度净化水出口11；卤代烃溶剂相出口12；连接一级旋流分离器和二级沸腾床分离器、同时用于固定一级旋流分离器底流口2-2的二级沸腾床分离器进口筛板13；位于二级沸腾床分离器顶部的三相分离器14。

操作方法包括如下步骤:

(1)一级旋流分离：通过地下水进口1将含卤代烃溶剂和细固体颗粒物的地下水输送至一级旋流分离器进口2-1，在一级旋流分离器2中进行卤代烃溶剂和水的初步分离，一级旋流分离器溢流口2-2得到的旋流净化水相通过旋流净化水相出口5排出，一级旋流分离器底流口2-3得到的卤代烃溶剂富集相通过水帽6进入二级沸腾床分离器3；

(2)二级沸腾床分离：进入沸腾床分离器3的卤代烃溶剂富集相横向穿过颗粒自组织多孔介质，颗粒自组织多孔介质截留卤代烃溶剂富集相中的细固体颗粒物、聚并卤代烃溶剂富集相中的分散液滴，聚并长大后的卤代烃溶剂液滴与水分离，分离后的深度净化水相从深度净化水相出口11排出，卤代烃溶剂相从卤代烃溶剂相出口12排出；待颗粒自组织多孔介质8对细固体颗粒物容纳饱和、压力升高后，切换为自组织多孔介质旋流再生操作

(3)颗粒自组织多孔介质旋流再生：关闭地下水进口1，旋流净化水相出口5，深度净化水相出口11，卤代烃溶剂相出口12，从再生水气进口7通入再生水气，再生水气纵向通过颗粒自组织多孔介质并将其流化，以开放孔道达到孔道再生的目的，接着流化的混合物进入三相分离器14进行旋流自公转振荡再生，再生操作完成，恢复正常操作。

(4)重复上述操作，连续分离。

在另一个优选的实施方式中，所述一级旋流分离器底流口固定于沸腾床分离器进口筛板上，筛板上设有水帽，水帽与一级旋流分离器底流口相连通所述一级旋流分离器底流口固定于沸腾床分离器进口筛板上，筛板上设有水帽，水帽与一级旋流分离器底流口相连通。

在另一个优选的实施方式中，所述颗粒自组织多孔介质为颗粒堆积而成，颗粒形状为球形、长条形和圆柱形中的一种、两种或多种混合形式。

在另一个优选的实施方式中，所述含卤代烃地下水在沸腾床分离器中的流速小于15m/h。

在另一个优选的实施方式中，所述单段沸腾床分离器长径比L/D为1.5:1-3:1。

本发明的优点在于：

(1)本发明采用抽取地下水卤代烃溶剂的异位处理方法，发现卤代烃后迅速抽取，可有效抑制卤代烃溶剂的进一步扩散，防止造成更大范围的污染。

(2)两级分离均为物理分离，能耗低，清洁高效，且一级旋流分离器底流口分布于二级沸腾床分离器进口筛板上，一级旋流分离器底流口的卤代烃溶剂富集相通过水帽进入二级沸腾床分离器，可有效提高颗粒自组织多孔介质的利用率。

(4)二级沸腾床分离器长径比大，可保证卤代烃溶剂富集相和水的深度分离，并有效拦截细固体颗粒物；二级沸腾床分离操作时卤代烃溶剂富集相横向穿过颗粒自组织多孔介质，旋流再生操作时再生水气纵向穿过颗粒自组织多孔介质，降低了再生难度，可使得再生更彻底，有效延长颗粒自组织多孔介质工作寿命。

附图说明

附图是用以提供对本发明的进一步理解的，它只是构成本说明书的一部分以进一步解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1是根据本发明一个优选的地下水卤代烃脱除装置的结构示意图

图2是根据本发明另一个优选的地下水卤代烃脱除装置的结构示意图，颗粒自组织多孔介质由长条形固体颗粒堆积而成。

图3为实施例1地下水三氯乙烯脱除实验进出口水含量测试结果。

图4是根据本发明另一个优选的地下水卤代烃脱除装置的结构示意图，颗粒自组织多孔介质由球形固体颗粒堆积而成。

图5是根据本发明另一个优选的地下水卤代烃脱除装置的结构示意图，颗粒自组织多孔介质由球形固体颗粒堆积而成，旋流净化水相不设单独出口，一级旋流分离器溢流口流出的旋流净化水相通过引管与深层净化水相出口相连。

其中：1地下水进口；2一级旋流分离器；2-1一级旋流分离器进口；2-2一级旋流分离器溢流口；2-3一级旋流分离器底流口；3二级沸腾床分离器；4单段二级沸腾床分离器；5旋流净化水相出口；6水帽；7再生水气进口；8颗粒自组织多孔介质；9筛网；10再生水气出口；11深度净化水相出口；12卤代烃溶剂相出口；13二级沸腾床分离器进口筛板；14三相分离器。

具体实施方式

下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。

本申请的发明人经过广泛而深入的研究，针对地下水卤代烃脱除中存在的投资大，易产生二次污染等问题，开发出一种地下水卤代烃溶剂脱除方法及装置，可清洁高效的实现地下水中卤代烃溶剂的脱除，从而有效地解决了现有技术中存在的问题。

在本公开第一方面，提供了一种地下水卤代烃溶剂脱除方法，该方法包括以下步骤：

(1)利用旋流场对含卤代烃和细固体颗粒物的地下水进行卤代烃溶剂和水的一级初步分离，获得卤代烃溶剂富集相和旋流净化水相；

(2)利用颗粒自组织多孔介质截留卤代烃溶剂富集相中细固体颗粒物、聚并卤代烃溶剂富集相中分散卤代烃液滴，获得卤代烃溶剂相和深度净化水相；

(3)待颗粒自组织多孔介质容纳细固体颗粒物饱和后，将颗粒自组织多孔介质流化以开放孔道达到孔道再生的目的，并对颗粒进行旋流自公转振荡再生以达到颗粒表面再生的目的，表面再生后的颗粒在沸腾床反应器中重组形成颗粒自组织多孔介质。

(4)重复步骤(1)、(2)和(3)，对含卤代烃和细固体颗粒物的地下水进行连续分离。

在在本公开中，所述地下水卤代烃溶剂含量为1％-50％，所述颗粒自组织多孔介质为对卤代烃亲和性强的聚四氟乙烯颗粒堆积而成。

在本公开中，所述地下水卤代烃溶剂含量为50％-90％，所述颗粒自组织多孔介质为对水亲和性强的石英砂颗粒堆积而成。

另一方面，本公开提供了一种地下水卤代烃溶剂脱除装置，包括地下水进口1；一级旋流分离器2；一级旋流分离器进口2-1；一级旋流分离器溢流口2-2；一级旋流分离器底流口2-3；由单个或多个单段二级沸腾床分离器4连接而成的二级沸腾床分离器3；单段二级沸腾床分离器4，其长度为L，横向截面直径为D；与一级旋流分离器溢流口相连通的旋流净化水相出口5；位于一级旋流分离器底流口的水帽6；位于二级沸腾床分离器床层底部的再生水气进口7；颗粒自组织多孔介质8；筛网9；再生水气出口10；深度净化水出口11；卤代烃溶剂相出口12；连接一级旋流分离器和二级沸腾床分离器、同时用于固定一级旋流分离器底流口2-2的二级沸腾床分离器进口筛板13；位于二级沸腾床分离器顶部的三相分离器14。

操作方法包括如下步骤:

(1)一级旋流分离：通过地下水进口1将含卤代烃溶剂和细固体颗粒物的地下水输送至一级旋流分离器进口2-1，在一级旋流分离器2中进行卤代烃溶剂和水的初步分离，一级旋流分离器溢流口2-2得到的旋流净化水相通过旋流净化水相出口5排出，一级旋流分离器底流口2-3得到的卤代烃溶剂富集相通过水帽6进入二级沸腾床分离器3；

(2)二级沸腾床分离：进入沸腾床分离器3的卤代烃溶剂富集相横向穿过颗粒自组织多孔介质，颗粒自组织多孔介质截留卤代烃溶剂富集相中的细固体颗粒物、聚并卤代烃溶剂富集相中的分散液滴，聚并长大后的卤代烃溶剂液滴与水分离，分离后的深度净化水相从深度净化水相出口11排出，卤代烃溶剂相从卤代烃溶剂相出口12排出；待颗粒自组织多孔介质8对细固体颗粒物容纳饱和、压力升高后，切换为颗粒自组织多孔介质旋流再生操作；

(3)颗粒自组织多孔介质旋流再生：关闭地下水进口1，旋流净化水相出口5，深度净化水相出口11，卤代烃溶剂相出口12，从再生水气进口7通入再生水气，再生水气纵向通过颗粒自组织多孔介质并将其流化，以开放孔道达到孔道再生的目的，接着流化的混合物进入三相分离器14进行旋流自公转振荡再生，再生操作完成，恢复正常操作；

(4)重复上述操作，连续分离。

在本公开中，所述一级旋流分离器底流口固定于沸腾床分离器进口筛板上，筛板上设有水帽，水帽与一级旋流分离器底流口相连通所述一级旋流分离器底流口固定于沸腾床分离器进口筛板上，筛板上设有水帽，水帽与一级旋流分离器底流口相连通。

在本公开中，所述颗粒自组织多孔介质为颗粒堆积而成，颗粒形状为球形、长条形和圆柱形中的一种、两种或多种混合形式。

在本公开中，所述含卤代烃地下水在沸腾床分离器中的流速小于15m/h。

在本公开中，所述单段沸腾床分离器长径比L/D为1.5:1-3:1。

实施例1：

按照本发明的方法，搭建地下水卤代烃溶剂脱除实验装置，进行水中卤代烃溶剂的分离脱除实验。

1.物料性质及相关参数

卤代烃溶剂为三氯乙烯，实验处理量为100L/h，操作温度为20℃，三氯乙烯含量为40％。

2.地下水三氯乙烯脱除装置

该装置为单台地下水卤代烃溶剂脱除装置，二级沸腾床分离器由三段单段二级沸腾床分离器连接而成，单段二级沸腾床分离器横向截面直径为D为100mm，长度L为300mm，颗粒自组织多孔介质为聚四氟乙烯颗粒堆积而成，地下水卤代烃溶剂脱除装置处理能力为100L/h，装置结构如图2所示。

3.实施过程

地下水三氯乙烯脱除装置的具体实施过程如下；

(1)一级旋流分离：通过地下水进口1将含三氯乙烯和细固体颗粒物的地下水输送至一级旋流分离器进口2-1，在一级旋流分离器2中进行三氯乙烯和水的初步分离，一级旋流分离器溢流口2-2得到的旋流净化水相通过旋流净化水相出口5排出，一级旋流分离器底流口2-3得到的三氯乙烯富集相通过水帽6进入二级沸腾床分离器3；

(2)二级沸腾床分离：进入沸腾床分离器3的三氯乙烯富集相横向穿过颗粒自组织多孔介质，颗粒自组织多孔介质截留三氯乙烯富集相中的细固体颗粒物、聚并三氯乙烯富集相中的分散相三氯乙烯液滴，聚并长大后的三氯乙烯液滴与水分离，分离后的深度净化水相从深度净化水相出口11排出，三氯乙烯相从卤代烃溶剂相出口12排出；待颗粒自组织多孔介质8对细固体颗粒物截留饱和、压力升高后，切换为颗粒自组织多孔介质旋流再生操作；

(3)颗粒自组织多孔介质旋流再生：关闭地下水进口1，旋流净化水相出口5，深度净化水相出口11，卤代烃溶剂相出口12，从再生水气进口7通入再生水气，再生水气纵向通过颗粒自组织多孔介质并将其流化，以开放孔道达到孔道再生的目的，接着流化的混合物进入三相分离器14进行旋流自公转振荡再生，再生操作完成，恢复正常操作。

(4)重复上述操作，连续分离。

4.结果分析

经过本发明的地下水卤代烃溶剂脱除实验装置的处理，处理结果如图3所示，水中三氯乙烯含量从30％降至3％以下，床层平均压降0.1MPa。

实施例2：

在一个对化工污染场地地下水氯苯脱除过程中，按照本发明的方法，采用本发明的地下水氯苯脱除装置，对化工污染地下水中所含氯苯进行脱除，达到对地下水净化的目的。

1.物料性质及相关参数

化工场地地下水为多相混合物，水中含有细固体颗粒物和卤代烃溶剂，卤代烃溶剂主要为氯苯。装置处理量为5m³/h，操作温度为20℃，固体含量为50mg/L，氯苯含量为30％。

2.氯苯脱除装置

该装置采用本发明装置多台并联的形式，二级沸腾床分离器由三段单段二级沸腾床分离器连接而成，单段二级沸腾床分离器横向截面直径为D为300mm，长度L为600mm，单台地下水氯苯脱除装置处理能力为1m³/h，装置结构如图4所示，五台并联使用。

3.实施过程

地下水氯苯脱除装置的具体实施过程如下；

(1)一级旋流分离：通过地下水进口1将含氯苯和细固体颗粒物的地下水输送至一级旋流分离器进口2-1，在一级旋流分离器2中进行氯苯和水的初步分离，一级旋流分离器溢流口2-2得到的旋流净化水相通过旋流净化水相出口5排出，一级旋流分离器底流口2-3得到的氯苯富集相通过水帽6进入二级沸腾床分离器3；

(2)二级沸腾床分离：进入沸腾床分离器3的氯苯富集相横向穿过颗粒自组织多孔介质，颗粒自组织多孔介质截留氯苯富集相中的细固体颗粒物、聚并氯苯富集相中的分散氯苯液滴，聚并长大后的氯苯液滴与水分离，分离后的深度净化水相从深度净化水相出口11排出，氯苯相从卤代烃溶剂相出口12排出；待颗粒自组织多孔介质8对细固体颗粒物容纳饱和、压力升高后，切换为颗粒自组织多孔介质旋流再生操作；

(3)自组织多孔介质旋流再生：关闭地下水进口1，旋流净化水相出口5，深度净化水相出口11，卤代烃溶剂相出口12，从再生水气进口7通入再生水气，再生水气纵向通过颗粒自组织多孔介质并将其流化，以开放孔道达到孔道再生的目的，接着流化的混合物进入三相分离器14进行旋流自公转振荡再生，再生操作完成，恢复正常操作；

(4)重复上述操作。

4.结果分析

经过本发明的地下水氯苯脱除装置的处理，地下水中固体含量降至10mg/L以下，氯苯含量降至2％以下，床层平均压降0.1MPa。

实施例3：

在一个对化工污染场地地下水1-2二氯乙烷脱除过程中，按照本发明的方法，采用本发明的地下水卤代烃溶剂脱除装置，对化工污染地下水中所含1-2二氯乙烷进行脱除，达到对地下水净化的目的。

1.物料性质及相关参数

化工场地地下水为多相混合物，水中含有细固体颗粒物和卤代烃溶剂，卤代烃溶剂为1-2二氯乙烷。地下水处理量为20m³/h，操作温度为20℃，固体含量为80mg/L，1-2二氯乙烷含量为20％。

2.1-2二氯乙烷脱除装置

该装置采用本发明装置多台并联的形式，二级沸腾床分离器由三段单段二级沸腾床分离器连接而成，单段二级沸腾床分离器横向截面直径为D为700mm，长度L为1400mm，颗粒自组织多孔介质为球状聚四氟乙烯颗粒堆积而成，五台并联使用，四用一备，单台设备结构如5所示。

3.实施过程

地下水1-2二氯乙烷脱除装置的具体实施过程如下；

(1)一级旋流分离：通过地下水进口1将含1-2二氯乙烷和细固体颗粒物的地下水输送至一级旋流分离器进口2-1，在一级旋流分离器2中进行1-2二氯乙烷和水的初步分离，一级旋流分离器溢流口2-2得到的旋流净化水相通过旋流净化水相出口5排出，一级旋流分离器底流口2-3得到的1-2二氯乙烷富集相通过水帽6进入二级沸腾床分离器3；

(2)二级沸腾床分离器分离：进入沸腾床分离器3的1-2二氯乙烷富集相横向穿过颗粒自组织多孔介质，颗粒自组织多孔介质截留1-2二氯乙烷富集相中的细固体颗粒物、聚并1-2二氯乙烷富集相中的分散相1-2二氯乙烷液滴，聚并长大后的1-2二氯乙烷液滴与水分离，分离后的深度净化水相从深度净化水相出口11排出，1-2二氯乙烷相从卤代烃溶剂相出口12排出；待颗粒自组织多孔介质8对细固体颗粒物截留饱和、压力升高后，切换为颗粒自组织多孔介质旋流再生操作；

(3)颗粒自组织多孔介质旋流再生：关闭地下水进口1，旋流净化水相出口5，深度净化水相出口11，卤代烃溶剂相出口12，从再生水气进口7通入再生水气，再生水气纵向通过颗粒自组织多孔介质并将其流化，以开放孔道达到孔道再生的目的，接着流化的混合物进入三相分离器14进行旋流自公转振荡再生，再生操作完成，恢复正常操作。

(4)重复上述操作。

4.结果分析

经过本发明的地下水卤代烃溶剂脱除装置的处理，地下水中细固体颗粒物含量降至15mg/L以下，1-2二氯乙烷含量降至3％以下，床层平均压降0.1MPa。

Claims (1)

1.一种地下水卤代烃溶剂脱除方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用旋流场对含卤代烃溶剂和细固体颗粒物的地下水进行卤代烃溶剂和水的一级初步分离，获得卤代烃溶剂富集相和旋流净化水相；

(2)利用颗粒自组织多孔介质截留卤代烃溶剂富集相中细固体颗粒物、聚并卤代烃溶剂富集相中的分散液滴，获得卤代烃溶剂相和深度净化水相；

(3)待颗粒自组织多孔介质容纳细固体颗粒物饱和后，将颗粒自组织多孔介质流化以开放孔道达到孔道再生的目的，并对颗粒进行旋流自公转振荡再生以达到颗粒表面再生的目的，表面再生后的颗粒在沸腾床反应器中重组形成颗粒自组织多孔介质；

(4)重复步骤(1)、(2)和(3)，对含卤代烃溶剂和细固体颗粒物的地下水进行连续分离；

当所述地下水卤代烃溶剂含量为1％-50％，所述自组织多孔介质为对卤代烃溶剂亲和性强的聚四氟乙烯颗粒堆积而成；

当所述地下水卤代烃溶剂含量为50％-90％，所述自组织多孔介质为对水亲和性强的石英砂颗粒堆积而成；所述地下水卤代烃溶剂脱除方法应用的装置，包括地下水进口(1)；一级旋流分离器(2)；一级旋流分离器进口(2-1)；一级旋流分离器溢流口(2-2)；一级旋流分离器底流口(2-3)；由单个或多个单段二级沸腾床分离器(4)连接而成的二级沸腾床分离器(3)；单段二级沸腾床分离器(4)，其长度为L，横向截面直径为D；与一级旋流分离器溢流口相连通的旋流净化水相出口(5)；位于一级旋流分离器底流口的水帽(6)；位于二级沸腾床分离器床层底部的再生水气进口(7)；自组织多孔介质(8)；筛网(9)；再生水气出口(10)；深度净化水出口(11)；卤代烃溶剂相出口(12)；连接一级旋流分离器和二级沸腾床分离器、同时用于固定一级旋流分离器底流口2-2的二级沸腾床分离器进口筛板(13)；位于二级沸腾床分离器顶部的三相分离器(14)；

应用方法包括如下步骤:

(1)一级旋流分离：通过地下水进口(1)将含卤代烃溶剂和细固体颗粒物的地下水输送至一级旋流分离器进口(2-1)，在一级旋流分离器(2)中进行卤代烃溶剂和水的初步分离，一级旋流分离器溢流口(2-2)得到的旋流净化水相通过旋流净化水相出口(5)排出，一级旋流分离器底流口(2-3)得到的卤代烃溶剂富集相通过水帽(6)进入二级沸腾床分离器(3)；

(2)二级沸腾床分离：进入沸腾床分离器(3)的卤代烃溶剂富集相横向穿过颗粒自组织多孔介质，颗粒自组织多孔介质截留卤代烃溶剂富集相中的细固体颗粒物、聚并卤代烃溶剂富集相中的分散液滴，聚并长大后的卤代烃溶剂液滴与水分离，分离后的深度净化水相从深度净化水相出口(11)排出，卤代烃溶剂相从卤代烃溶剂相出口(12)排出；待颗粒自组织多孔介质(8)对细固体颗粒物容纳饱和、压力升高后，切换为颗粒自组织多孔介质旋流再生操作；

(3)颗粒自组织多孔介质旋流再生：关闭地下水进口(1)，旋流净化水相出口(5)，深度净化水相出口(11)，卤代烃溶剂相出口(12)，从再生水气进口(7)通入再生水气，再生水气纵向通过颗粒自组织多孔介质并将其流化，以开放孔道达到孔道再生的目的，接着流化的混合物进入三相分离器(14)进行旋流自公转振荡再生，再生操作完成，恢复正常操作；

(4)重复上述操作，连续分离；

所述含卤代烃地下水在二级沸腾床分离器中的流速小于15m/h；

所述单段沸腾床分离器长径比L/D为1.5:1-3:1。

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