CN205528132U - 一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，包括微米气泡发生器、微米气曝反应箱、溢流管、下通道式悬空隔板、区域分隔板、进水管、四氯化碳感应器、接触式氧化钛填料、上通道式悬空隔板、处理液排出管、氧化钛填充箱、控制柜；微米气曝反应箱的一侧设有微米气泡发生器，微米气泡发生器穿过微米气曝反应箱箱体，并从中部进入微米气曝反应箱；微米气曝反应箱的内部设有四氯化碳感应器，并与控制柜导线连接。本实用新型的优点是：降解了残液中的有效氯、副产物亚氯酸根离子，促进了四氯化碳的分解、气体分离和无害化处理，减少了四氯化碳残液对周围环境的污染，且结构简单、处理连续、操作简便、实用、安全。

Description

一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置

技术领域

本发明涉及一种四氯化碳残液处理设备，特别涉及一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置。

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1.591 g/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．氧化吸附法

用氧化填料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氧化填料上。通过考察了氧化填料投加量、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．曝气技术修复法

曝气技术修复将压缩空气注入实验室中饱和带，气体向上运动过程中引起挥发性污染物自土体和实验室中进入气相，使得含有污染物的空气升至非饱和带，再通过气相抽提系统处理从而达到去除污染物的目的。这种处理实验室中饱和带挥发性有机污染物的原位修复技术，由于可原位施工的优势使其得到广泛应用，多应用于分子量较小、易从液相变为气相的污染物。

但是曝气技术修复法容易受到气流形态变化、气泡数量、气泡尺寸、气流通道密度等因素影响，同时因处理工艺不同而降低处理能力。曝气技术修复法在实施中，空气与污染物难以充分接触，实验室中注入的空气则易形成优先流，导致曝气短路，极大地影响处理范围和处理效果，污染区很难得到有效修复。同时曝气技术修复法也受到场地、流动、污染物的水溶性与挥发性的直接影响，使得修复效率下降、成本上升。

3．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。

4．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。

5．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

本发明目的在于克服现有四氯化碳发生器残液分离困难及残液处理设备的庞大、效率低下、能耗大的缺点，提供一种处理连续、结构简单、实用、安全的一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，包括：微米气泡发生器1，微米气曝反应箱2，溢流管3，下通道式悬空隔板4，区域分隔板5，进水管6，四氯化碳感应器7，接触式氧化钛填料8，上通道式悬空隔板9，处理液排出管10，氧化钛填充箱11，控制柜13；微米气曝反应箱2的一侧设有微米气泡发生器1，微米气泡发生器1穿过微米气曝反应箱2箱体，并从中部进入微米气曝反应箱2；微米气曝反应箱2的一侧设有进水管6，进水管6从高位进入微米气曝反应箱2并插入微米气曝反应箱2的底部；微米气曝反应箱2的内部设有四氯化碳感应器7，四氯化碳感应器7与控制柜13导线连接；微米气曝反应箱2与氧化钛填充箱11之间设有区域分隔板5，区域分隔板5的上部设有溢流管3，所述溢流管3高位穿过区域分隔板5并将微米气曝反应箱2与氧化钛填充箱11二者贯通；氧化钛填充箱11的内部设有下通道式悬空隔板4、上通道式悬空隔板9、接触式氧化钛填料8，氧化钛填充箱11的一侧设有处理液排出管10；所述控制柜13位于微米气曝反应箱2与氧化钛填充箱11箱体的外部。

进一步的，所述微米气泡发生器1包括：高速气泡切割转子1-1，微孔曝气发生器1-2，气体流量计1-3，高压空气入管1-4；所述气体流量计1-3的一端与高压空气入管1-4连通，气体流量计1-3的另一端与高速气泡切割转子1-1连通，高速气泡切割转子1-1通过电机实现高速旋转，在高速气泡切割转子1-1轴心处设有微孔曝气发生器1-2。

进一步的，所述高速气泡切割转子1-1的旋转速度是3000 rpm～9000 rpm。

进一步的，氧化钛填充箱11的内部设有3～5个下通道式悬空隔板4和3～5个上通道式悬空隔板9，二者相互间隔排列，相邻二板间距为20 cm～200 cm；所述下通道式悬空隔板4与氧化钛填充箱11箱体底部留有通道，其通道高程为20 cm～200 cm；所述上通道式悬空隔板9与液面顶部留有通道，其通道高程为20 cm～200 cm；所述下通道式悬空隔板4与氧化钛填充箱11箱体前部留有通道，其通道宽度为20 cm～200 cm；所述上通道式悬空隔板9与氧化钛填充箱11箱体后部留有通道，其通道宽度为20 cm～200 cm。

进一步的，所述处理液排出管10包括多孔集水管10-1，排水管10-2；所述多孔集水管10-1直径为100 cm～200 cm，管壁密布透水孔，透水孔的数量为30～50个，透水孔的直径为10 cm～20 cm；所述排水管10-2与多孔集水管10-1垂直并贯通。

进一步的，所述氧化钛填充箱11的内部充满颗粒状的接触式氧化钛填料8。

本发明公开的一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，其优点在于：

残液经过微米气泡氧化反应和接触式氧化钛填料装置吸附，降解了残液中的有效氯、副产物亚氯酸根离子等，促进了四氯化碳的分解、气体分离和无害化处理的目的，较少了四氯化碳残液对周围环境的污染，且结构简单、处理连续、操作简便、实用、安全。

附图说明

图1是本发明的一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置结构示意图；

图2是本发明的微米气泡发生器示意图；

图3是本发明的处理液排出管结构图。

示意图中：微米气泡发生器1，高速气泡切割转子1-1，微孔曝气发生器1-2，气体流量计1-3，高压空气入管1-4，微米气曝反应箱2，溢流管3，下通道式悬空隔板4，区域分隔板5，进水管6，四氯化碳感应器7，接触式氧化钛填料8，上通道式悬空隔板9，处理液排出管10，多孔集水管10-1，排水管10-2，氧化钛填充箱11，控制柜13。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所述，是本发明的一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置结构示意图。图中看出，一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，包括：微米气泡发生器1，微米气曝反应箱2，溢流管3，下通道式悬空隔板4，区域分隔板5，进水管6，四氯化碳感应器7，接触式氧化钛填料8，上通道式悬空隔板9，处理液排出管10，氧化钛填充箱11，控制柜13；微米气曝反应箱2的一侧设有微米气泡发生器1，微米气泡发生器1穿过微米气曝反应箱2箱体，并从中部进入微米气曝反应箱2；微米气曝反应箱2的一侧设有进水管6，进水管6从高位进入微米气曝反应箱2并插入微米气曝反应箱2的底部；微米气曝反应箱2的内部设有四氯化碳感应器7，四氯化碳感应器7与控制柜13导线连接；微米气曝反应箱2与氧化钛填充箱11之间设有区域分隔板5，区域分隔板5的上部设有溢流管3，所述溢流管3高位穿过区域分隔板5并将微米气曝反应箱2与氧化钛填充箱11二者贯通；氧化钛填充箱11的内部设有下通道式悬空隔板4、上通道式悬空隔板9、接触式氧化钛填料8，氧化钛填充箱11的一侧设有处理液排出管10；所述控制柜13位于微米气曝反应箱2与氧化钛填充箱11箱体的外部。

如图2所示，是本发明的微米气泡发生器示意图。图2或图1中看出，所述微米气泡发生器1包括：高速气泡切割转子1-1，微孔曝气发生器1-2，气体流量计1-3，高压空气入管1-4；所述气体流量计1-3的一端与高压空气入管1-4连通，气体流量计1-3的另一端与高速气泡切割转子1-1连通，高速气泡切割转子1-1通过电机实现高速旋转，在高速气泡切割转子1-1轴心处设有微孔曝气发生器1-2。

所述高速气泡切割转子1-1的旋转速度是3000 rpm～9000 rpm。

如图3所示，是本发明的处理液排出管结构图。图3或图1中看出，所述处理液排出管10包括多孔集水管10-1，排水管10-2；所述多孔集水管10-1直径为100 cm～200 cm，管壁密布透水孔，透水孔的数量为30～50个，透水孔的直径为10 cm～20 cm；所述排水管10-2与多孔集水管10-1垂直并贯通。

该装置能够对残液进行分离、氧化、吸附处理，不会对装置周围环境造成污染。

Claims (6)

1.一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，包括：微米气泡发生器（1），微米气曝反应箱（2），溢流管（3），下通道式悬空隔板（4），区域分隔板（5），进水管（6），四氯化碳感应器（7），接触式氧化钛填料（8），上通道式悬空隔板（9），处理液排出管（10），氧化钛填充箱（11），控制柜（13）；其特征在于：微米气曝反应箱（2）的一侧设有微米气泡发生器（1），微米气泡发生器（1）穿过微米气曝反应箱（2）箱体，并从中部进入微米气曝反应箱（2）；微米气曝反应箱（2）的一侧设有进水管（6），进水管（6）从高位进入微米气曝反应箱（2）并插入微米气曝反应箱（2）的底部；微米气曝反应箱（2）的内部设有四氯化碳感应器（7），四氯化碳感应器（7）与控制柜（13）导线连接；微米气曝反应箱（2）与氧化钛填充箱（11）之间设有区域分隔板（5），区域分隔板（5）的上部设有溢流管（3），所述溢流管（3）高位穿过区域分隔板（5）并将微米气曝反应箱（2）与氧化钛填充箱（11）二者贯通；氧化钛填充箱（11）的内部设有下通道式悬空隔板（4）、上通道式悬空隔板（9）、接触式氧化钛填料（8），氧化钛填充箱（11）的一侧设有处理液排出管（10）；所述控制柜（13）位于微米气曝反应箱（2）与氧化钛填充箱（11）箱体的外部。

2.根据权利要求1所述的一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，其特征在于：所述微米气泡发生器（1）包括：高速气泡切割转子（1-1），微孔曝气发生器（1-2），气体流量计（1-3），高压空气入管（1-4）；所述气体流量计（1-3）的一端与高压空气入管（1-4）连通，气体流量计（1-3）的另一端与高速气泡切割转子（1-1）连通，高速气泡切割转子（1-1）通过电机实现高速旋转，在高速气泡切割转子（1-1）轴心处设有微孔曝气发生器（1-2）。

3.根据权利要求2所述的一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，其特征在于：所述高速气泡切割转子（1-1）的旋转速度是3000 rpm～9000 rpm。

4.根据权利要求1所述的一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，其特征在于：氧化钛填充箱（11）的内部设有3～5个下通道式悬空隔板（4）和3～5个上通道式悬空隔板（9），二者相互间隔排列，相邻二板间距为20 cm～200 cm；所述下通道式悬空隔板（4）与氧化钛填充箱（11）箱体底部留有通道，其通道高程为20 cm～200 cm；所述上通道式悬空隔板（9）与液面顶部留有通道，其通道高程为20 cm～200 cm；所述下通道式悬空隔板（4）与氧化钛填充箱（11）箱体前部留有通道，其通道宽度为20 cm～200 cm；所述上通道式悬空隔板（9）与氧化钛填充箱（11）箱体后部留有通道，其通道宽度为20 cm～200 cm。

5.根据权利要求1所述的一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，其特征在于：所述处理液排出管（10）包括多孔集水管（10-1），排水管（10-2）；所述多孔集水管（10-1）直径为100 cm～200 cm，管壁密布透水孔，透水孔的数量为30～50个，透水孔的直径为10 cm～20 cm；所述排水管（10-2）与多孔集水管（10-1）垂直并贯通。

6.根据权利要求1所述的一种利用微米气泡法处理地下水中四氯化碳装置，其特征在于：所述氧化钛填充箱（11）的内部充满颗粒状的接触式氧化钛填料（8）。