一種四氯化碳污染水源處理裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種四氯化碳污染水源處理裝置，該裝置包括進(jìn)水箱體、模擬土壤層箱體和出水箱體，進(jìn)水箱體與模擬土壤層箱體之間通過左隔板相連，模擬土壤層箱體和出水箱體之間通過右隔板相連；左隔板的下半部分設(shè)有進(jìn)水導(dǎo)流管組，進(jìn)水導(dǎo)流管組將進(jìn)水箱體和模擬土壤層箱體連通，右隔板的下半部分設(shè)有出水導(dǎo)流管組，出水導(dǎo)流管組將模擬土壤層箱體和出水箱體連通；模擬土壤層箱體的底部內(nèi)側(cè)豎直設(shè)有反應(yīng)井套管組。本實(shí)用新型提供的處理裝置可有效地去除水體中的四氯化碳污染物，并且不會產(chǎn)生二次污染。
【專利說明】一種四氯化碳污染水源處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水處理領(lǐng)域，具體涉及一種四氯化碳污染水源處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]四氯化碳(CCl4, Carbon Tetrachloride)為無色有特殊氣味的透明液體,極易揮發(fā)。比重1.595，熔點(diǎn)-22.6°C，沸點(diǎn)76.8°C，相對水的密度1.60 (水的密度為1.0XlO3 kg/m3)，相對空氣的密度5.3 (空氣的密度為1.205kg/m3,20°C )，飽和蒸汽壓13.33kPa(23°C )，燃燒熱364.9kJ/mol,臨界溫度283.2°C，臨界壓力45.58MPa。四氯化碳微溶于水，易溶于多數(shù)有機(jī)溶劑。四氯化碳25°C時(shí)溶解度為0.08%，是常用的滅火劑，也是油漆、樹脂、橡膠等的優(yōu)良溶劑。在實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)上都將其用作溶劑及萃取劑。四氯化碳相當(dāng)穩(wěn)定，很難分解。在地下水中，因?yàn)閿U(kuò)散少，又幾乎沒有生物分解，因此一旦地下水體受到該物質(zhì)污染，難以自凈。該物質(zhì)已被美國列為129種“水中優(yōu)先控制污染物黑名單”之中，也被中國列入68種“水中優(yōu)先控制污染物黑名單”中。
[0003]含四氯化碳廢水的來源主要是制造二氯二氟甲烷和三氯氟甲烷制冷劑、殺蟲劑、滅火劑、干洗劑的廢水排放物；同時(shí)也是生產(chǎn)有機(jī)溶劑、纖維脫脂劑、香料浸出劑等有機(jī)廢水的主要排放成分；少數(shù)用于化學(xué)中間體、熏蒸劑、機(jī)械部件和電子零件的清洗劑等，其生產(chǎn)制造及使用過程中的廢水排放物。
[0004]工業(yè)生產(chǎn)排放物中的四氯化碳是環(huán)境污染的主要來源。國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)1979年報(bào)告，四氯化碳世界年產(chǎn)量為80.6萬噸。在對蘇北某市地下水源普查中發(fā)現(xiàn)，南郊七里溝水源地受到了四氯化碳污染，污染源為某農(nóng)藥廠，污染面積達(dá)17.5km2，水中四氯化碳最高濃度達(dá)3909.2 μ g/L，超過國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)1954.6倍，嚴(yán)重威脅著供水地區(qū)20余萬人的身體健康。在華北某地研究中，該地區(qū)某河流、湖水中檢出了四氯化碳污染物，其在流動水體中檢出四氯化碳濃度高達(dá)4 μ g/L。更有甚者該河道上游某企業(yè)將含有四氯化碳的污水直接排放，排放口中四氯化碳的濃度高達(dá)80000 μ g/L。同時(shí)在該地區(qū)深水井中也檢出大量的四氯化碳，四氯化碳是典型的肝臟毒物，其接觸濃度與頻率可影響其作用部位的毒性。高濃度時(shí)，首先是影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，隨后影響肝、腎；而低濃度長期接觸則主要表現(xiàn)對肝、腎的損害。乙醇可促進(jìn)四氯化碳的吸收，加重中毒癥狀。另外，四氯化碳可增加心肌對腎上腺素的敏感性，引起嚴(yán)重心律失常。人對四氯化碳的個(gè)體易感性差異較大，有報(bào)道口服3_5mL即可中毒,29.5mL即可致死。在160-200mg/m3濃度下可發(fā)生中毒。根據(jù)國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC) 1979年報(bào)告，四氯化碳長期作用可以引起嚙齒動物的肝癌，被列為“對人類有致癌可能”的一類化學(xué)物。
[0005]《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)中規(guī)定四氯化碳的限量為2μg/L。四氯化碳在地下水中的質(zhì)量濃度超過10 μ g/L時(shí)，被認(rèn)為是排放所致，當(dāng)質(zhì)量濃度在0.01-0.10 μ g/L時(shí)，被認(rèn)為污染土壤降水淋溶所致。
[0006]四氯化碳是土壤和地下水中常見的有機(jī)污染物，容易隨雨水或灌溉水通過淋溶作用進(jìn)入土壤和地下水中，引起土壤和地下水體的污染。截止到目前，有關(guān)地下水中四氯化碳污染治理的傳統(tǒng)方法有以下幾種:
[0007]方法一:活性炭吸附法，用活性炭吸附水源中的四氯化碳，無需添加任何化學(xué)試齊U，技術(shù)要求不高，低濃度吸附效果好，一些難以降解的物質(zhì)可直接吸附在活性炭上。東莞理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院彭敏利用粉末活性炭吸附原理，對含有四氯化碳的廣東東江水廠水源地地下水進(jìn)行了試驗(yàn)研究，考察了活性炭投加量、吸附時(shí)間、溫度等因素對去除效果的影響。結(jié)果表明，投加80 mg/L粉末活性炭吸附120 min,可以將0.02 mg/L四氯化碳處理至《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)限值(0.002 mg/L)以下(具體參見粉末活性炭吸附水中四氯化碳試驗(yàn)研究_彭敏_東莞理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院)。
[0008]此法工藝成熟，操作簡單效果可靠，但吸附效率不穩(wěn)定，四氯化碳處于低濃度時(shí)效果好，高濃度時(shí)處理不穩(wěn)定，有效吸附壽命短，載體需要進(jìn)行二次解吸才能進(jìn)行循環(huán)運(yùn)用，且通過溶劑解吸后的溶液，又形成含四氯化碳的混合體，如何再將其分離，需要進(jìn)一步研究。
[0009]方法二:曝氣技術(shù)修復(fù)法。地下水曝氣法是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的一種處理地下水飽和帶揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)的原位修復(fù)技術(shù)，由于可原位施工的優(yōu)勢使其得到廣泛應(yīng)用，多應(yīng)用于分子量較小、易從液相變?yōu)闅庀嗟奈廴疚?。曝氣技術(shù)修復(fù)將壓縮空氣注入地下水飽和帶，氣體向上運(yùn)動過程中引起揮發(fā)性污染物自土體和地下水進(jìn)入氣相，使得含有污染物的空氣升至非飽和帶，再通過氣相抽提系統(tǒng)處理從而達(dá)到去除污染物的目的。
[0010]曝氣技術(shù)修復(fù)法，容易受到氣流形態(tài)變化、氣泡數(shù)量、氣泡尺寸、氣流通道密度等因素影響，同時(shí)因處理工藝不同而降低處理能力。曝氣技術(shù)修復(fù)法在實(shí)施中，若污染區(qū)存在局部低滲透性土層，空氣與污染物難以充分接觸，地下水飽和帶若出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂隙或斷裂帶，注入的空氣則易形成優(yōu)先流，導(dǎo)致曝氣短路，極大地影響處理范圍和處理效果，污染區(qū)很難得到有效修復(fù)(具體參見飽和帶地下水曝氣修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展劉志彬)。
[0011]曝氣技術(shù)修復(fù)法受到場地土體類型、場地均質(zhì)性、地下水位及流動、污染物的水溶性與揮發(fā)性的直接影響，使得修復(fù)效率下降、成本上升。
[0012]方法三:光催化氧化法，在能量大于禁帶寬度的紫外光激發(fā)下，η型半導(dǎo)體原子滿帶上的電子被激發(fā)躍過禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶，同時(shí)在滿帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴。若半導(dǎo)體此時(shí)處于溶液中，在電場的作用下，側(cè)電子與空穴分離并遷移到粒子表面的不同位置。光生空穴有很強(qiáng)的得電子能力，可奪取半導(dǎo)體顆粒表面的有機(jī)物或溶劑中的電子，使原本不吸收入射光的物質(zhì)被活化氧化，而電子接受體則可以通過接受表面上的電子而被還原。在半導(dǎo)體表面上失去電子的主要是水分子，水分子經(jīng)變化后生成.0Η，與此同時(shí)產(chǎn)生的光生空穴、02.等一起將有機(jī)物完全礦化為CO2和H2O。
[0013]實(shí)驗(yàn)證明，η型半導(dǎo)體中T12有良好的催化活性。用于激發(fā)T12的光子能量，在大于其禁帶寬度(3.2eV)，波長為300-400nm，如高壓汞燈、黑光燈、紫外線殺菌燈等，能完成電子的躍遷。對自來水中包括難被O3氧化的氯仿、四氯化碳、六氯苯、六六六在內(nèi)的多種污染物皆具有有效的降解能力(具體參見光催化氧化處理水中有機(jī)污染物和光化學(xué)方法治理水污染的研究進(jìn)展)。
[0014]污染物的光解作用已經(jīng)研究了十幾年，雖然簡單高效而有發(fā)展前途，但使用成本過于高昂，實(shí)際應(yīng)用很少，還沒有一個(gè)十分完備的工業(yè)裝置。實(shí)用新型內(nèi)容
[0015]解決的技術(shù)問題:本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種四氯化碳污染水源處理裝置及其應(yīng)用，本實(shí)用新型可有效凈化水體中的四氯化碳，且該裝置經(jīng)濟(jì)安全、施工容易。
[0016]技術(shù)方案:
[0017]一種四氯化碳污染水源處理裝置，包括進(jìn)水箱體、模擬土壤層箱體和出水箱體，進(jìn)水箱體與模擬土壤層箱體之間通過左隔板相連，模擬土壤層箱體和出水箱體之間通過右隔板相連；左隔板的下半部分設(shè)有進(jìn)水導(dǎo)流管組，進(jìn)水導(dǎo)流管組將進(jìn)水箱體和模擬土壤層箱體連通，右隔板的下半部分設(shè)有出水導(dǎo)流管組，出水導(dǎo)流管組將模擬土壤層箱體和出水箱體連通；模擬土壤層箱體的底部內(nèi)側(cè)豎直設(shè)有反應(yīng)井套管組，反應(yīng)井套管組與模擬土壤層箱體的空隙之間鋪設(shè)粘土和沙土；反應(yīng)井套管組由管壁、加熱棒組、抽提導(dǎo)管、噴淋裝置、填料和不銹鋼網(wǎng)籃組成，管壁上設(shè)有篩孔，加熱棒組和抽提導(dǎo)管豎直設(shè)置在反應(yīng)井套管組的底部內(nèi)側(cè)，抽提導(dǎo)管的頂端與噴淋裝置連接，填料由鐵粉、活性炭粉和強(qiáng)催化劑組成，強(qiáng)催化劑為鋅粉、鉛粉、銅粉中的一種，填料裝入不銹鋼網(wǎng)籃中并且鋪設(shè)于加熱棒組、抽提導(dǎo)管和管壁之間的空隙中。
[0018]上述所述的進(jìn)水箱體的高度為模擬土壤層箱體的2倍，使得進(jìn)水箱體中的水體與模擬土壤層箱體中的水體產(chǎn)生一定的液位差，促進(jìn)水體流入模擬土壤層箱體中。
[0019]上述所述的模擬土壤層箱體的底部和兩側(cè)設(shè)有取樣孔，用于土壤樣品采集以及水體的流量、壓力的監(jiān)測，底部取樣孔同時(shí)具有放空功能，便于后期箱體的維護(hù)。
[0020]上述所述的進(jìn)水導(dǎo)流管組有7排，每排各有17個(gè)進(jìn)水導(dǎo)流管，進(jìn)水導(dǎo)流管直徑為143mm，導(dǎo)流管水平間距為200mm，垂直間距為200mm，進(jìn)水導(dǎo)流管的兩端設(shè)有100-200目不銹鋼絲網(wǎng)。
[0021]上述所述的出水導(dǎo)流管組有7排，每排各有17個(gè)出水導(dǎo)流管，出水導(dǎo)流管直徑為143mm，導(dǎo)流管水平間距為200mm，垂直間距為200mm，進(jìn)水導(dǎo)流管的兩端設(shè)有100-200目不銹鋼絲網(wǎng)。
[0022]上述所述的反應(yīng)井套管組的管壁由不銹鋼制成，管壁上設(shè)有篩孔，便于水體流入反應(yīng)井套管組，防止泥沙進(jìn)入反應(yīng)井套管組，以及防止填料流出反應(yīng)井套管組，不銹鋼網(wǎng)籃可更換。
[0023]上述所述的反應(yīng)井套管組與模擬土壤層箱體的空隙之間從上至下分別鋪設(shè)粒徑^ 0.05mm的黏土、粒徑為0.10-0.20mm的沙土和粒徑> 0.25mm的沙土。
[0024]上述所述的反應(yīng)井套管組由8-36個(gè)反應(yīng)井套管組成,加熱棒組由12個(gè)加熱棒組成。
[0025]上述所述的一種四氯化碳污染水源處理裝置在處理四氯化碳污染水源中的應(yīng)用。
[0026]上述所述的一種四氯化碳污染水源處理裝置在處理四氯化碳污染水源中的應(yīng)用，其過程如下:將四氯化碳污染水體注入進(jìn)水箱體，通過控制進(jìn)水箱體中的水位高度調(diào)節(jié)初始水壓，水體經(jīng)過進(jìn)水導(dǎo)流管組進(jìn)入模擬土壤層箱體，并滲透到不同土壤層，最終以滲流的形式進(jìn)入篩孔狀反應(yīng)井套管組中，抽提導(dǎo)管將水體抽提至表面，通過噴淋裝置均勻地淋漓到填料中，通過重力作用，使水體與填料發(fā)生反應(yīng)，通過加熱棒組的加熱作用以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)程，水體中的四氯化碳得到降解，然后通過出水導(dǎo)流管組進(jìn)入出水箱體。
[0027]四氯化碳污染水源從進(jìn)水箱體通過進(jìn)水導(dǎo)流管組進(jìn)入模擬土壤層箱體，雖然土壤有較高的水流阻力，但由于進(jìn)水箱體中的水位與土壤層存在較高的位差，四氯化碳污染水源仍然能以滲流的方式進(jìn)入到土壤箱中，并向低水位方向移動，當(dāng)遇到第一組反應(yīng)井套管時(shí)，在反應(yīng)井套管內(nèi)部抽提導(dǎo)管的抽提作用下，將絕大多數(shù)四氯化碳溶液提升到反應(yīng)井套管的表面，并以淋溶的方式與填料發(fā)生反應(yīng)，另一部分未被抽提的四氯化碳污染水源向低水位移動，并被第二組反應(yīng)井套管攔截，參與化學(xué)反應(yīng)，以此類推，當(dāng)水源進(jìn)入出水箱體時(shí)，四氯化碳大部分已經(jīng)降解。
[0028]本實(shí)用新型的原理:
[0029]為了提高四氯化碳脫氯降解的速率，采用鐵與鋅、鐵與鉛、鐵與銅金屬混合的雙金屬體系，能夠促進(jìn)四氯化碳還原脫氯的速率。以鐵與鋅(Fe/Zn) 二元金屬體系對水中四氯化碳進(jìn)行還原脫氯作用為例，分析地下水中四氯化碳在二元金屬表面上催化脫氯反應(yīng)機(jī)理:
[0030](I) Feci和土壤中的H2O反應(yīng)生成氫離子和氫氣，使pH值升高:
[0031]Fe0 + 2H20 —Fe2++ 2H+ + 20F
[0032]Fe0 + 2H+ — Fe2+ + H2
[0033](2)四氯化碳吸附于金屬顆粒表面，形成絡(luò)合物:
[0034]M+ CCl4 — Cl-M-CCl3
[0035](3)氫離子與絡(luò)合物發(fā)生加氫反應(yīng)，氯元素脫落形成氯離子和三氯化碳:
[0036]H+ + Cl …M...CCl3 — CHCl3 + CF
[0037](4) 二分子氯離子生成氯氣，脫離金屬顆粒表面進(jìn)入溶液:
[0038]CF+ Cr — Cl2
[0039](5) 二價(jià)鐵離子被水中的溶解氧氧化，生成氫氧化鐵沉淀:
[0040]Fe2++ O2 — Fe (OH) 3
[0041](6)體系中多余的氫離子和氫氣被金屬鋅吸附并嵌入金屬鋅的晶格中形成強(qiáng)還原性物質(zhì):
[0042]Η2+Ζη — H…Zn …H
[0043]2Η.+ Zn — H...Zn...H
[0044]金屬鋅顆粒吸附了金屬鐵與水發(fā)生腐蝕反應(yīng)所產(chǎn)生的氫氣，這將促進(jìn)四氯化碳的還原脫氯。
[0045]有益效果:
[0046]本實(shí)用新型相對于傳統(tǒng)處理方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0047]①施工容易，可實(shí)現(xiàn)井上將填充介質(zhì)混合、設(shè)定參數(shù)和填充操作，不銹鋼網(wǎng)籃的設(shè)置使得填料可靈活更換，運(yùn)行維護(hù)方便；
[0048]②轉(zhuǎn)化率高，填料中的鐵作為還原劑將四氯化碳還原脫氯，強(qiáng)催化劑將包氣帶中的氫氣分解成負(fù)價(jià)氫原子，氫原子與四氯化碳結(jié)構(gòu)中的氯離子發(fā)生置換反應(yīng)脫氯形成氯氣，同時(shí)，強(qiáng)催化劑能夠加速反應(yīng)進(jìn)程，增加鐵的活性，防止鐵的氧化作用發(fā)生，提高了四氯化碳的去除率，活性炭粉可以防止反應(yīng)井中鐵金屬的結(jié)塊，增加滲濾通道，同時(shí)活性炭粉自身對有機(jī)物具有很好的吸附作用，可將水體中部分四氯化碳吸附在活性炭表面，促進(jìn)水體的凈化，抽提導(dǎo)管能將沉積在底部四氯化碳溶液抽提到反應(yīng)井表面，利用噴淋裝置，以淋濾的方式使四氯化碳污染水與填料進(jìn)行充分反應(yīng)；
[0049]③監(jiān)控有效，在每一個(gè)反應(yīng)井套管中設(shè)有抽提導(dǎo)管，通過檢測抽提導(dǎo)管抽出的水，能夠及時(shí)了解受污染地下水與金屬活性介質(zhì)之間發(fā)生物理、化學(xué)等反應(yīng)情況，對污染組分降解、滯留、轉(zhuǎn)化等全過程實(shí)施有效監(jiān)控，以達(dá)到凈化目的；
[0050]④阻隔性好，進(jìn)水導(dǎo)流管組上的不銹鋼絲網(wǎng)可以阻止粘土和沙土進(jìn)入進(jìn)水箱體，出水導(dǎo)流管組上的不銹鋼絲網(wǎng)可以阻止粘土和沙土進(jìn)入出水箱體；
[0051]⑤經(jīng)濟(jì)安全，填料易于獲取、經(jīng)久耐用，能保證處理系統(tǒng)長期有效地工作，降低了處理費(fèi)用，填料不會產(chǎn)生二次污染，在周邊環(huán)境不會造成新的污染；
[0052]⑥利用本實(shí)用新型裝置可有效去除四氯化碳污染水源中的四氯化碳，去除率可高達(dá) 78%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1為本實(shí)用新型裝置的剖視圖；
[0054]圖2為本實(shí)用新型裝置的俯視圖；
[0055]圖3為本實(shí)用新型中反應(yīng)井套管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056]圖中:1_進(jìn)水箱體，2-模擬土壤層箱體，3-出水箱體，4-左隔板，5-右隔板，6-進(jìn)水導(dǎo)流管組，7-出水導(dǎo)流管組；8_反應(yīng)井套管組，9-管壁，10-加熱棒組，11-抽提導(dǎo)管，12-噴淋裝置，13-填料。

【具體實(shí)施方式】
[0057]—種四氯化碳污染水源處理裝置，包括進(jìn)水箱體1、模擬土壤層箱體2和出水箱體3，進(jìn)水箱體I與模擬土壤層箱體2之間通過左隔板4相連，模擬土壤層箱體2和出水箱體
3之間通過右隔板5相連；左隔板4的下半部分設(shè)有進(jìn)水導(dǎo)流管組6，進(jìn)水導(dǎo)流管組6將進(jìn)水箱體I和模擬土壤層箱體2連通，右隔板5的下半部分設(shè)有出水導(dǎo)流管組7，出水導(dǎo)流管組7將模擬土壤層箱體2和出水箱體3連通；模擬土壤層箱體2的底部內(nèi)側(cè)豎直設(shè)有反應(yīng)井套管組8，反應(yīng)井套管組8與模擬土壤層箱體2的空隙之間鋪設(shè)粘土和沙土 ；反應(yīng)井套管組8由管壁9、加熱棒組10、抽提導(dǎo)管11、噴淋裝置12、填料13和不銹鋼網(wǎng)籃組成，管壁9上設(shè)有篩孔，加熱棒組10和抽提導(dǎo)管11豎直設(shè)置在反應(yīng)井套管組8的底部內(nèi)側(cè)，抽提導(dǎo)管11的頂端與噴淋裝置12連接，填料13由鐵粉、活性炭粉和強(qiáng)催化劑組成，強(qiáng)催化劑為鋅粉、鉛粉、銅粉中的一種，填料13裝入不銹鋼網(wǎng)籃中并且鋪設(shè)于加熱棒組10、抽提導(dǎo)管11和管壁9之間的空隙中。
[0058]進(jìn)水箱體I的高度為模擬土壤層箱體2的2倍。
[0059]模擬土壤層箱體2的底部和兩側(cè)設(shè)有取樣孔。
[0060]進(jìn)水導(dǎo)流管組6有7排，每排各有17個(gè)進(jìn)水導(dǎo)流管，進(jìn)水導(dǎo)流管直徑為143mm，導(dǎo)流管水平間距為200mm，垂直間距為200mm，進(jìn)水導(dǎo)流管的兩端設(shè)有100-200目不銹鋼絲網(wǎng)。
[0061]出水導(dǎo)流管組7有7排，每排各有17個(gè)出水導(dǎo)流管，出水導(dǎo)流管直徑為143_，導(dǎo)流管水平間距為200mm，垂直間距為200mm，進(jìn)水導(dǎo)流管的兩端設(shè)有100-200目不銹鋼絲網(wǎng)。
[0062]反應(yīng)井套管組8的管壁9由不銹鋼制成。
[0063]反應(yīng)井套管組8與模擬土壤層箱體2的空隙之間從上至下分別鋪設(shè)粒徑< 0.05mm的黏土、粒徑為0.10-0.20mm的沙土和粒徑> 0.25mm的沙土。
[0064]反應(yīng)井套管組8由8-36個(gè)反應(yīng)井套管組成,加熱棒組10由12個(gè)加熱棒組成。
[0065]一種四氯化碳污染水源處理裝置在處理四氯化碳污染水源的過程如下:將四氯化碳污染水體注入進(jìn)水箱體1，通過控制進(jìn)水箱體I中的水位高度調(diào)節(jié)初始水壓，水體經(jīng)過進(jìn)水導(dǎo)流管組6進(jìn)入模擬土壤層箱體2，并滲透到不同土壤層，最終以滲流的形式進(jìn)入篩孔狀反應(yīng)井套管組8中，抽提導(dǎo)管11將水體抽提至表面，通過噴淋裝置12均勻地淋漓到填料13中，通過重力作用，使水體與填料13發(fā)生反應(yīng)，通過加熱棒組10來加快反應(yīng)，水體中的四氯化碳得到降解，然后通過出水導(dǎo)流管組7進(jìn)入出水箱體3。
[0066]實(shí)施例1
[0067]將20kg河沙洗凈晾干，過60目篩網(wǎng)得到0.25mm的細(xì)沙，將細(xì)沙鋪設(shè)在模擬土壤層箱體2的底部，厚度為1cm ;將60kg的基質(zhì)材料土壤，過24目篩得到粒徑0.07mm的細(xì)土壤，將細(xì)土壤鋪設(shè)在細(xì)沙上面，厚度為30 cm ;將60kg的基質(zhì)材料黏土，過5000-6000目篩得到粒徑為0.01-0.02mm的細(xì)黏土，將細(xì)黏土鋪設(shè)在細(xì)土壤上面，厚度為30cm。
[0068]配置濃度為120μ g/L的四氯化碳溶液，注入進(jìn)水箱體1，使其水位比細(xì)黏土高70cm。
[0069]填料13選用粒徑為100目的鐵粉、300目焦炭粉、50目銅粉，按照1:0.5:0.05比例混勻，通過酸堿調(diào)節(jié)設(shè)置PH為10，然后裝入反應(yīng)井套管組8內(nèi)，通過加熱棒組10設(shè)置反應(yīng)井溫度為30°C，開啟抽提導(dǎo)管11內(nèi)的水泵形成反應(yīng)井內(nèi)水的循環(huán)流動。
[0070]將濃度為120 μ g/L的四氯化碳溶液注入進(jìn)水箱體1，進(jìn)水箱體I中的水位高度高度高于模擬土壤層箱體2，水體經(jīng)過進(jìn)水導(dǎo)流管組6進(jìn)入模擬土壤層箱體2，并滲透到不同土壤層，最終以滲流的形式進(jìn)入篩孔狀反應(yīng)井套管組8中，抽提導(dǎo)管11將水體抽提至表面，通過噴淋裝置12均勻地淋漓到填料13中，通過重力作用，使水體與填料13發(fā)生反應(yīng)，通過加熱棒組10來加快反應(yīng)，四氯化碳與雙金屬介質(zhì)發(fā)生脫氯反應(yīng)，水體中的四氯化碳從而得到降解，然后通過出水導(dǎo)流管組7進(jìn)入出水箱體3。
[0071]本實(shí)施例的四氯化碳溶液中四氯化碳去除率達(dá)78%。
[0072]實(shí)施例2
[0073]如實(shí)施例1，其他不變，填料13選用粒徑為50目的鐵粉、300目木炭粉、10目鋅粉，按照1:1:0.01比例混勻,通過酸堿調(diào)節(jié)設(shè)置pH為10,然后裝入反應(yīng)井套管組8內(nèi)，通過加熱棒組10設(shè)置反應(yīng)井溫度為9°C，通過酸堿調(diào)節(jié)設(shè)置pH為10，開啟水泵形成反應(yīng)井內(nèi)水的循環(huán)流動。
[0074]本實(shí)施例的四氯化碳溶液中四氯化碳去除率達(dá)90%。
[0075]實(shí)施例3
[0076]如實(shí)施例1，其他不變，填料13選用粒徑為10目的鐵粉、500目椰殼炭粉、100目鉛粉，按照1:2:0.005比例混勻，通過酸堿調(diào)節(jié)設(shè)置pH為10，然后裝入反應(yīng)井套管組8內(nèi)，通過加熱棒組10設(shè)置反應(yīng)井溫度為50°C，通過酸堿調(diào)節(jié)設(shè)置pH為7，開啟水泵形成反應(yīng)井內(nèi)水的循環(huán)流動。
[0077]本實(shí)施例的四氯化碳溶液中四氯化碳去除率達(dá)81%。
[0078]實(shí)施例4
[0079]如實(shí)施例1，其他不變，填料13選用粒徑為150目的鐵粉、500目椰殼炭粉、100目鋅粉，按照1:3:0.015比例混勻，通過酸堿調(diào)節(jié)設(shè)置pH為10，然后裝入反應(yīng)井套管組8內(nèi)，通過加熱棒組10設(shè)置反應(yīng)井溫度為40°C，通過酸堿調(diào)節(jié)設(shè)置pH為5，開啟水泵形成反應(yīng)井內(nèi)水的循環(huán)流動。
[0080]本實(shí)施例的四氯化碳溶液中四氯化碳去除率達(dá)88%。
【權(quán)利要求】
1.一種四氯化碳污染水源處理裝置，其特征在于:包括進(jìn)水箱體(I)、模擬土壤層箱體(2)和出水箱體(3)，進(jìn)水箱體(I)與模擬土壤層箱體(2)之間通過左隔板(4)相連，模擬土壤層箱體(2)和出水箱體(3)之間通過右隔板(5)相連；左隔板(4)的下半部分設(shè)有進(jìn)水導(dǎo)流管組(6)，進(jìn)水導(dǎo)流管組(6)將進(jìn)水箱體(I)和模擬土壤層箱體(2)連通，右隔板(5)的下半部分設(shè)有出水導(dǎo)流管組(7)，出水導(dǎo)流管組(7)將模擬土壤層箱體(2)和出水箱體(3)連通；模擬土壤層箱體(2)的底部內(nèi)側(cè)豎直設(shè)有反應(yīng)井套管組(8)，反應(yīng)井套管組(8)與模擬土壤層箱體(2)的空隙之間鋪設(shè)粘土和沙土 ；反應(yīng)井套管組(8)由管壁(9)、加熱棒組(10)、抽提導(dǎo)管(11)、噴淋裝置(12)、填料(13)和不銹鋼網(wǎng)籃組成，管壁(9)上設(shè)有篩孔，加熱棒組(10)和抽提導(dǎo)管(11)豎直設(shè)置在反應(yīng)井套管組(8)的底部內(nèi)側(cè)，抽提導(dǎo)管(11)的頂端與噴淋裝置(12)連接，填料(13)裝入不銹鋼網(wǎng)籃中并且鋪設(shè)于加熱棒組(10)、抽提導(dǎo)管(11)和管壁(9)之間的空隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氯化碳污染水源處理裝置，其特征在于:所述進(jìn)水箱體(I)的高度為模擬土壤層箱體(2)的2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氯化碳污染水源處理裝置，其特征在于:所述模擬土壤層箱體(2)的底部和兩側(cè)設(shè)有取樣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氯化碳污染水源處理裝置，其特征在于:所述進(jìn)水導(dǎo)流管組(6)有7排，每排各有17個(gè)進(jìn)水導(dǎo)流管，進(jìn)水導(dǎo)流管直徑為143mm，導(dǎo)流管水平間距為200mm，垂直間距為200mm，進(jìn)水導(dǎo)流管的兩端設(shè)有100-200目不銹鋼絲網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氯化碳污染水源處理裝置，其特征在于:所述出水導(dǎo)流管組(7)有7排，每排各有17個(gè)出水導(dǎo)流管，出水導(dǎo)流管直徑為143mm，導(dǎo)流管水平間距為200mm，垂直間距為200mm，進(jìn)水導(dǎo)流管的兩端設(shè)有100-200目不銹鋼絲網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氯化碳污染水源處理裝置，其特征在于:所述反應(yīng)井套管組(8)與模擬土壤層箱體(2)的空隙之間從上至下分別鋪設(shè)粒徑< 0.05mm的黏土、粒徑為0.10-0.20mm的沙土和粒徑彡0.25mm的沙土。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氯化碳污染水源處理裝置，其特征在于:所述反應(yīng)井套管組(8)由8-36個(gè)反應(yīng)井套管組成,加熱棒組(10)由12個(gè)加熱棒組成。
【文檔編號】C02F1/58GK204058044SQ201420440494
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】梁峙, 梁驍, 馬捷, 崔子軒 申請人:徐州工程學(xué)院