[實用新型]活性炭納米鐵有機污染地下水處理裝置

有效

• 申請號: 201320001704.1
• 申請日: 2013-01-05
• 公開（公告）號: CN203079772U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 龔宇陽;李東明;劉銘
• 申請（專利權）人: 中環循(北京)環境技術中心
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

1.本實用新型技術是一套處理有機污染地下水的裝置。

背景技術

2.地下水污染是指人類活動引起地下水化學成分、物理性質和生物學特性發生改變而使質量下降的現象。地表以下地層復雜，地下水流動極其緩慢，因此，地下水污染具有過程緩慢、不易發現和難以治理的特點。目前我國地下水污染的環境問題比較嚴重，已嚴重制約了社會的可持續發展，因此受到國家日益廣泛的關注。特別是近期國務院正式批復了《全國地下水污染防治規劃(2011-2020年)》，首次對全國地下水污染防治工作做出了總體部署。地下水污染的主要來源大致可以分為：①工業廢氣、廢水和廢渣的排放；②農藥、化肥等化學制品的大量使用；③污水灌溉。地下水污染的危害主要有：①農作物減產和品質下降；②飲用水源受到污染，人體健康受到威脅；③污染物在農作物中積累，經由食物鏈富集于人體；④導致大氣污染、地表水污染、生態系統退化等其他次生生態環境問題。

3.我國的地下水污染已呈現出量大、面廣、危害嚴重等特點，鑒于日益嚴峻的地下水污染現狀，污染地下水的處理裝置研究成為當前環境科學和技術研究的一個新熱點。其中，有機物對地下水的污染因其危害大、范圍廣、持續時間長，已成為地下水污染處理工作的一個難點及重點。因此，研制修復成本低、操作簡單、污染物去除效率高的有機物污染地下水處理裝置是當前地下水處理工程技術的難點之一。

4.本實用新型技術可用于處理受到有機物污染的地下水。納米鐵已被證實對于多種有機污染物有較好的處理效果，如有機鹵化物、有機氯農藥等，其原理為零價鐵提供電子給有機物，使其還原脫鹵。同時，納米級的鐵顆粒比表面積大，與傳統鐵粉相比能提供更多的反應面積。但是，納米鐵對于濃度比較低的有機污染水處理效率較低、成本較高。本技術的核心為充分利用活性炭比表面積大、對有機污染物吸附富集能力比較強和納米鐵催化還原有機污染物的特性，極大地提高了納米鐵的催化還原的效率，克服了納米鐵處理有機污染地下水成本高、效率低等不足。

實用新型內容

5.本實用新型技術的目的是利用活性炭比表面積大、吸附能力強以及納米鐵催化還原有機污染物的特點，將活性炭與納米鐵混合成型，當受污染的地下水通過活性炭與納米鐵混合填料層時，地下水中的低濃度有機污染物會富集到活性炭孔隙表面，使得結合在活性炭孔隙內的納米鐵顆粒附近的污染物濃度大幅度增加，同時納米鐵有效地對污染物進行催化還原，使受有機物污染的地下水得到處理。利用該技術可以提供一套能作為工程應用規模、高效處理有機污染地下水、無二次污染的有機污染地下水處理裝置。

6.為實現上述目的，本實用新型采用的技術路線是：整套裝置由抽提井系統和吸附催化還原處理系統組成，包括潛水泵(1)、抽提篩管(2)、濾料(3)、膨潤土(4)、混凝土(5)、流量調節閥(6)、單向閥(7)、插入式流量計(8)、取樣口(9)、石英砂過濾器(10)、取樣口(11)、砂床(12)、流量調節閥(13)、活性碳納米鐵催化還原反應器(14)、活性炭納米鐵填料(15)、取樣口(16)、壓力計(17)、排放口(18)。其中，所述潛水泵(1)、抽提篩管(2)、濾料(3)、膨潤土(4)、混凝土(5)、流量調節閥(6)、單向閥(7)、插入式流量計(8)、取樣口(9)為抽提井系統；石英砂過濾器(10)、取樣口(11)、砂床(12)、流量調節閥(13)、活性碳納米鐵催化還原反應器(14)、活性炭納米鐵填料(15)、取樣口(16)、壓力計(17)、排放口(18)為吸附催化還原處理系統。受污染的地下水在潛水泵(1)的抽提下，由含水層經過濾料(3)進入抽提篩管(2)，經過石英砂過濾器(10)將地下水中夾帶的固體顆粒物過濾掉，再進入活性碳納米鐵催化還原反應器(14)，由活性炭納米鐵填料(15)吸附、富集地下水中的有機污染物并對其進行催化還原，處理后的地下水經管道從排放口(18)排出。活性碳納米鐵催化還原反應器(14)的內部壓力可由壓力計(17)讀出，便于及時調整出入水流量。活性碳納米鐵催化還原反應器(14)內部為承壓設計，增大了受污染地下水通過活性炭納米鐵填料(15)的流動速度，提高了催化還原效率。兩部分系統結合應用，以實現處理后的地下水達標排放，最終達到去除污染地下水中的污染物、不產生二次污染的目的。

7.本實用新型技術具有如下優點：①能作為工程規模應用，實用性強，運行工藝全自動化，可實現商業化應用；②能對有機污染地下水中的有機污染物進行吸附與催化還原處理，并可防止造成二次污染；③處理工藝簡單、工程和運行費用低、處理時間短、處理效率高，是一套高效、經濟、持久、環境干擾少的系統，具有良好的經濟效益和社會效益。

附圖及附圖說明