[發(fā)明專(zhuān)利]一種持久性有機(jī)污染物的地下水原位修復(fù)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410146337.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103922504A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永祥;高維春;胡筱;張曉葉;段智隆;王由好;秦燦;常杉;蘭雙雙
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/04
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/04;C02F103/06
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)物污染地下水的原位修復(fù)技術(shù)，屬于地下水環(huán)境污染與修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

持久性有機(jī)污染物是指人類(lèi)合成的能持久存在于環(huán)境中，通過(guò)食物鏈累計(jì)，并對(duì)人類(lèi)健康造成有害影響的化學(xué)物質(zhì)，是一類(lèi)高毒性、難降解、持久性、生物累積性以及半揮發(fā)性的污染物。?

水是生命之源，是人類(lèi)賴(lài)以生存的水資源，且隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，需水量日趨上升導(dǎo)致了有限的淡水資源更為緊張，淡水資源十分有限，且工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致地表水污染嚴(yán)重，進(jìn)而將地下水作為人類(lèi)賴(lài)以生存的飲用水源。地下水中持久性有機(jī)污染物的來(lái)源主要是城市污水和工業(yè)廢水、城市垃圾填埋、石化污染、農(nóng)用化學(xué)藥劑的施用，持久性有機(jī)污染物的污染導(dǎo)致我國(guó)地下水污染日益嚴(yán)重，對(duì)人類(lèi)和環(huán)境均造成嚴(yán)重的危害。?

西方發(fā)達(dá)國(guó)家自20世紀(jì)80年代就已經(jīng)開(kāi)展對(duì)地下水污染修復(fù)工作，自開(kāi)展地下水污染治理至今，地下水修復(fù)技術(shù)在大量的實(shí)踐應(yīng)用中得以不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，并在該領(lǐng)域取得了較好的成績(jī)。地下水原位修復(fù)技術(shù)是較典型的地下水污染修復(fù)技術(shù)之一，是在人為干預(yù)的條件下省去抽出過(guò)程在原位將受污染地下水修復(fù)的技術(shù)。根據(jù)修復(fù)機(jī)理不同，可分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和可滲透反應(yīng)格柵修復(fù)技術(shù)。當(dāng)今地下水資源日益短?缺且社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源需求量不斷擴(kuò)大，修復(fù)被污染的地下水使其成為可用資源則成了當(dāng)前最重要的課題之一。地下水污染原位修復(fù)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)從上個(gè)世紀(jì)末迅猛發(fā)展至今，但還存在某些缺陷還沒(méi)有得到完善，作為一種有效可行的地下水污染修復(fù)技術(shù)，處理地下水中持久性有機(jī)污染物，具有廣闊的發(fā)展前景。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前地下水中持久性有機(jī)污染物的難降解、持久性、高毒性造成的地下水水質(zhì)惡化，發(fā)明的一種持久性有機(jī)污染物的地下水原位修復(fù)系統(tǒng)，旨在降解地下水中持久性有機(jī)污染物，改善地下水水質(zhì)，滿足人類(lèi)健康與社會(huì)生活需求。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種持久性有機(jī)污染物的地下水原位修復(fù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括持久性有機(jī)污染物的地下水原位修復(fù)反應(yīng)器、配水裝置、進(jìn)氣裝置、集氣裝置、自動(dòng)控制裝置。配水裝置通過(guò)計(jì)量泵與反應(yīng)器連接，進(jìn)氣裝置中的氣罐通過(guò)氣體流量計(jì)與反應(yīng)器底部的曝氣裝置相連，反應(yīng)器頂部的六個(gè)集氣口連接到儲(chǔ)氣裝置，系統(tǒng)中泵、電磁閥、傳感器、電磁流量計(jì)等裝置與集中控制柜連接，進(jìn)行集中自動(dòng)控制。?

所述持久性有機(jī)污染物的地下水原位修復(fù)反應(yīng)器為透明有機(jī)玻璃材料，有機(jī)玻璃厚度為15mm，承受相對(duì)壓力可達(dá)2×10⁴N/m²。長(zhǎng)×寬×高：120cm×40cm×80cm。通過(guò)電磁閥可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器自動(dòng)進(jìn)、出水，運(yùn)用帶有4-20mA信號(hào)輸入輸出的電磁流量計(jì)控制反應(yīng)器進(jìn)、出水流量。該反應(yīng)器滿足整個(gè)試驗(yàn)流程水體、氣體與外界完全密閉，只有進(jìn)氣口、集氣口、進(jìn)水口、出水口與外界聯(lián)通。反應(yīng)器可以作為污染場(chǎng)地原位修復(fù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)?有機(jī)物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律與反應(yīng)機(jī)理的研究，從而為有機(jī)物的降解與污染控制提供技術(shù)依據(jù)與理論依據(jù)。?

所述配水裝置為單層不銹鋼材質(zhì)，帶蓋，左上裝有進(jìn)水管，底部裝有放空管，右下裝有出水管，可以實(shí)現(xiàn)配水裝置的密閉環(huán)境。體積為36L，長(zhǎng)×寬×高：40cm×30cm×30cm。配水裝置內(nèi)裝有2個(gè)液位開(kāi)關(guān)，分別為高限液位與低限液位開(kāi)關(guān)，用來(lái)指示配水裝置內(nèi)的最高與最低水位，當(dāng)水位高于高限液位開(kāi)關(guān)或低于低限液位開(kāi)關(guān)，通過(guò)液位開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)信號(hào)，自動(dòng)控制系統(tǒng)便會(huì)作出響應(yīng)，自動(dòng)控制柜出現(xiàn)報(bào)警顯示。另外，配水裝置右側(cè)裝有透明有機(jī)玻璃U型管，便于觀察配水箱內(nèi)水位高度。?

所述進(jìn)氣裝置分別配備氮?dú)夤蕖鍤夤蕖⒘蚧瘹涔蕖Ｈ齻€(gè)氣罐并聯(lián)后后分別與氣體流量計(jì)連接。利用氮?dú)獾幕瘜W(xué)惰性，可以用來(lái)代替惰性氣體，作為保護(hù)氣體，以防止持久性有機(jī)污染物的地下水原位修復(fù)反應(yīng)器內(nèi)填料，比如說(shuō)鐵粉等物質(zhì)暴露于空氣時(shí)被氧化；當(dāng)?shù)叵滤恍迯?fù)反應(yīng)器中有機(jī)物去除過(guò)程中有氮?dú)馍桑枰涗浀獨(dú)馍闪窟M(jìn)行反應(yīng)平衡的計(jì)算，此時(shí)，不能使用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體時(shí)，同樣可以利用氬氣的惰性替代氮?dú)庖苑乐固盍系难趸划?dāng)?shù)叵滤泻辛蛩猁}時(shí)，可以在還原環(huán)境下生成硫化氫氣體，因此可以向地下水原位修復(fù)平臺(tái)反應(yīng)器中曝硫化氫氣體，制造封閉的地下水還原環(huán)境。?

所述集氣裝置，通過(guò)地下水原位修復(fù)平臺(tái)反應(yīng)器頂部帶有閥門(mén)的集氣口進(jìn)行氣體的搜集，利用排水法進(jìn)行集氣，儲(chǔ)氣罐頂部帶有進(jìn)氣口和集氣口，可直接連接集氣袋進(jìn)行氣體的定性、定量分析。同時(shí)儲(chǔ)氣罐左側(cè)連接帶有刻度的有機(jī)玻璃柱，也可以通過(guò)儲(chǔ)氣罐排出水的體積，進(jìn)行氣體的定?量分析。?