CN203877989U - 利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置 - Google Patents

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谢炳坤
梅浩
汪洋
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Abstract

本实用新型涉及一种利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置,其是由空气吹脱装置和树脂吸附装置所组成,所述的空气吹脱装置包括曝气风机、压力调节装置、送气管路、反应井和曝气装置,曝气风机通过压力调节装置与送气管路的一端相连,送气管路的另一端伸入反应井内并与曝气装置相连,曝气装置的曝气盘面朝下,反应井的顶部还与气体回收处理装置相连;所述的树脂吸附装置包括开放井、填料柱、吸附树脂和支架,填料柱置于开放井内并与位于开放井正上方的支架相连,吸附树脂安装在填料柱内。本实用新型先通过空气吹脱技术对地下水中具有挥发性质的有机污染物进行去除,然后利用树脂吸附地下水中的半挥发性有机污染物及持久性有机污染物。

Description

利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于地下水修复领域,特别是一种利用空气吹脱与树脂吸附组合原位 修复地下水的装置。
背景技术
[0002] 随着我国经济的高速发展,由于地表污水的排放、化学产品的雨淋及渗漏、垃圾填 埋场的渗漏、海水倒灌等原因,地下水污染的问题日益突出,已经严重威胁到人民群众的身 体健康。为了保障生态系统的安全及地下水的可持续性利用,必须要对地下水进行修复,因 而开发地下水修复的技术及设备迫在眉睫。
[0003] 在地下水污染的形式中,有机物污染已成为当前地下水污染的主要形式,尤其是 在一些发达的城市地区。国外较典型的地下水修复技术主要有三种:监测自然衰减技术、抽 出-处理法及原位修复技术。监测自然衰减技术是利用地下水天然存在的自然衰减作用使 污染物浓度和总量,在合理的时间范围内达到污染物修复目标的一种地下水修复技术。监 测自然衰减技术的优点是修复成本极低,但缺点是修复时间长、对污染程度较重的地下水 作用不大。抽出-处理法是当前应用的最普遍的一种传统的异位修复技术;它主要通过抽 水井将污染的地下水从含水层抽至地面,在通过地面上的污水处理设施处理,处理后的地 下水回灌地下或其它用途。抽出-处理法的优点是处理周期短、处理效率高,但缺点是需要 抽出大体积的水和地面处理设施,成本很高或溶解性低的污染物很难从含水层抽出,导致 修复效果打不动规范的修复标准。
[0004] 近年来,地下水原位修复技术的兴起受到了人们的广泛关注。较典型的地下水原 位修复技术有:可反应渗透墙(PRB)、原位生物修复技术、原位化学修复技术。PRB技术是利 用地下水通过活性渗滤墙时,污染物与墙体发生化学反应而被去除;该技术的不足只处在 于设施复杂,安装成本较高。原位生物技术是利用原生微生物污染地下水中不同区域的缺 氧、好氧、兼氧微生物反应降解地下水中的有机污染物;原位生物修复技术的缺点是生物降 解效率低、修复周期长。原位化学技术是在受污染区域建立活性反应区,将周围的污染物随 地下水迁移至活性反应区,利用化学药剂通过化学反应对地下水中污染物进行降解。因为 地下水环境复杂,与周围的土壤相接触,采用原位化学技术修复地下水的不足之处在于注 入的化学药剂可能会破坏土壤的结构;因为化学药剂较昂贵,修复成本较高。
[0005] 因此,针对以上修复技术的不足,结合我国的实际情况,如何研发出高效、快速且 修复成本较低的修复技术和装置是地下水有机物污染修复技术的难点。
发明内容
[0006] 本实用新型需要解决的技术问题是通过空气吹脱和树脂吸附技术去除地下水中 的有机污染物;提供一种利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置。
[0007] 为解决上述的技术问题,本实用新型的结构包括,其是由空气吹脱装置和树脂吸 附装置所组成,所述的空气吹脱装置包括曝气风机、压力调节装置、送气管路、反应井和曝 气装置,曝气风机通过压力调节装置与送气管路的一端相连,送气管路的另一端伸入反应 井内并与曝气装置相连,曝气装置的曝气盘面朝下,反应井的顶部还与气体回收处理装置 相连;所述的树脂吸附装置包括开放井、填料柱、吸附树脂和支架,填料柱置于开放井内并 与位于开放井正上方的支架相连,吸附树脂安装在填料柱内。
[0008] 进一步:所述的气体回收处理装置包括排气管道、气相吸附柱和活性炭颗粒,活性 炭颗粒安装在气相吸附柱内,气相吸附柱通过排气管道连接在反应井的顶部。
[0009] 又进一步:所述的反应井为PVC材质的井管。
[0010] 又进一步:所述的曝气装置是旋混曝气器。
[0011] 又进一步:所述的填料柱为材质为pvc的筛管,筛管的筛条间隙为1〜2mm。
[0012] 再进一步:所述的吸附树脂为丙烯酸大孔吸附树脂,其形状为大面积的多孔网状 结构。
[0013] 采用上述结构后,本实用新型不仅能够先通过空气吹脱技术对地下水中具有挥发 性质的有机污染物进行去除,然后利用树脂吸附地下水中的半挥发性有机污染物及持久性 有机污染物;而且能够对空气吹脱后带有污染物的气体进行收集再处理,防止二次污染的 发生;并且本设计还具有工艺简单、操作简便、可循环使用、修复费用低,有很好的实用性, 具有广泛的应用前景的优点。
附图说明
[0014] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015] 图1是本实用新型的使用状态示意图。
[0016] 图2是填料柱示意图。
[0017] 图中:1为曝气风机,2为压力调节装置,3为送气管路,4为反应井,5为曝气装置, 6为排气管道,7为气相吸附柱,8为开放井,9为填料柱,10为吸附树脂,11为支架,12为活 性炭颗粒
具体实施方式
[0018] 如图1所示的一种利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置,其是由 空气吹脱装置和树脂吸附装置所组成,所述的空气吹脱装置包括曝气风机1、压力调节装置 2、送气管路3、反应井4和曝气装置5,曝气风机1通过压力调节装置2与送气管路3的一端 相连,送气管路3的另一端伸入反应井4内并与曝气装置5相连,曝气装置5的曝气盘面朝 下,反应井4的顶部还与气体回收处理装置相连。所述的反应井4为PVC材质顶部密封的圆 柱型井管,所述的压力调节装置2为压力调节阀,所述的曝气装置5为旋混曝气头且曝气盘 面朝下布置。工作时,首先根据地下水从左往右的流向依次安装空气吹脱装置和树脂吸附 装置,反应井4放置在污染羽部位。然后启动曝气风机1,空气就经过压力调节装置2调压 后通过送气管道3输送到曝气装置5 ;经过曝气装置5的多层螺旋切割,输送过来的空气被 切割成微气泡;由于曝气盘面朝下,从曝气头出来的微小气泡不是简单的向上运动至水面, 而是先以较高的速率向下运动,碰触到池底,在池底的反力作用下向上反弹,气泡的速度减 慢,由于池底的反力和周围水体不断的碰撞,气泡的向上运动轨迹不是垂直向上,而是向上 扩散运动,这样运动轨迹的加长和运动速度的减慢,使气泡在污水中的停留时间加长,大大 增加了气泡与地下水中挥发性有机污染物接触的机会。因为水中溶解气体与地下水充分接 触,地下水中的挥发性有机污染穿过气液界面,向气相转移,从而去除地下水中具有挥发性 质的有机污染物。
[0019] 如图1所示的气体回收处理装置包括排气管道6、气相吸附柱7和活性炭颗粒12, 活性炭颗粒12安装在气相吸附柱7内,气相吸附柱7通过排气管道6连接在反应井4的顶 部。在反应井4排出的吹脱气体通过排气管道6进入到装有活性炭颗粒12的气相吸附柱 7中,通过活性炭颗粒12进行吸附处理,去除吹脱气中的挥发性有机污染物后排放到大气 中;此设计是为了避免带有有机污染物的气体直接排放到大气中,防止二次污染的发生。
[0020] 如图1和图2所示的树脂吸附装置包括开放井8、填料柱9、吸附树脂10和支架 11,填料柱9置于开放井8内并与位于开放井8正上方的支架11相连,吸附树脂10安装在 填料柱9内。所述的开放井为材质为PVC的圆柱型井管,所述的填料柱9为材质为pvc的 筛管,筛条间隙为1〜2mm,所述的吸附树脂10为丙烯酸大孔吸附树脂,所述的开放井8也 放置在污染羽部位。经过空气吹脱处理后的地下水根据水流方向流入装有吸附树脂10的 填料柱8中进行吸附处理,由于吸附树脂10为大面积的多孔网状结构,所以吸附树脂10可 以物理吸附地下水中的挥发性有机污染物和半挥发性、持久性有机污染物,从而使地下水 中的有机污染物得到进一步去除。经过一段时间修复后,定期把填充柱8里的吸附树脂10 取出,用0. 15MPa、110°C的水蒸气对吸附后的树脂脱附再生。并且本设计还具有工艺简单、 操作简便、可循环使用、修复费用低,有很好的实用性,具有广泛的应用前景的优点。

Claims (6)

1. 一种利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置,其特征在于:其是由空 气吹脱装置和树脂吸附装置所组成,所述的空气吹脱装置包括曝气风机(1)、压力调节装置 (2)、送气管路(3)、反应井(4)和曝气装置(5),曝气风机(1)通过压力调节装置(2)与送 气管路(3)的一端相连,送气管路(3)的另一端伸入反应井(4)内并与曝气装置(5)相连, 曝气装置(5)的曝气盘面朝下,反应井(4)的顶部还与气体回收处理装置相连;所述的树脂 吸附装置包括开放井(8)、填料柱(9)、吸附树脂(10)和支架(11),填料柱(9)置于开放井 ⑶内并与位于开放井⑶正上方的支架(11)相连,吸附树脂(10)安装在填料柱(9)内。
2. 根据权利要求1所述的利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置,其特 征在于:所述的气体回收处理装置包括排气管道(6)、气相吸附柱(7)和活性炭颗粒(12), 活性炭颗粒(12)安装在气相吸附柱(7)内,气相吸附柱(7)通过排气管道(6)连接在反应 井⑷的顶部。
3. 根据权利要求1所述的利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置,其特 征在于:所述的反应井(4)为PVC材质的井管。
4. 根据权利要求1所述的利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置,其特 征在于:所述的曝气装置(5)是旋混曝气器。
5. 根据权利要求1所述的利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置,其特 征在于,所述的填料柱(9)为材质为pvc的筛管,筛管的筛条间隙为1〜2mm。
6. 根据权利要求1所述的利用空气吹脱与树脂吸附组合原位修复地下水的装置,其特 征在于,所述的吸附树脂(10)为丙烯酸大孔吸附树脂,其形状为大面积的多孔网状结构。
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