[發明專利]一種四氯化碳分離系統及其分離工藝

有效

• 申請號: 201510051170.7
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104724818A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 梁峙;梁驍;莊旭;馬捷
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02;C02F101/36;C02F103/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌;曹翠珍

技術領域

本發明屬環保處理技術，涉及高濃度有機含四氯化碳地下水的處理領域，特別涉及一種四氯化碳分離系統及其分離工藝。

背景技術

四氯化碳(CCl₄)是一種人工合成的低沸點有機氯代烴(比重1.591g/cm³，沸點77℃)，微溶于水。國外研究表明：四氯化碳屬于典型的肝臟毒物，高濃度時，首先是影響中樞神經系統，隨后影響肝、腎。它在環境中具有持久性、長期殘留性和生物蓄積性，因此自1979年被美國EPA列入了“含四氯化碳地下水中優先控制的污染物”，也被我國列入了68種“水中優先控制的污染物”名單。

上個世紀七十年代由于大量制造和使用農藥，造成了一些地區地下水被四氯化碳污染，如美國的密西根含水層和加拿大渥太華附近的含水層均受到過四氯化碳的污染(在含水層中它多以非水相(NAPL)存在)。

美國前Fortord?Army軍事基地造成的污染使得Marina的市政供水中CCl₄超標，2000年8月測得CCl₄濃度達15μg/L。美國Livermore地區的地下水監測發現有毒有害垃圾的堆放導致CCl₄污染物的產生，有毒物質滲濾液中CCl₄的濃度高達500μg/L。2000年4月，Hafner&Sons垃圾填埋場附近的MW-10井中地下水CCl₄濃度達6.3μg/L。

在國內，山東小清河沿岸的淺層地下水曾經遭受CCl₄的污染，最高濃度達380μg/L，污染面積達80km²。小清河鴨旺口、西閘兩測點淺層地下水CCl₄含量為16.0-380.0μg/L。1997年，檢測出上海市閘北區自來水中CCl₄含量為1.17μg/L，北京市西城區和宣武區則分別加0.24和0.32μg/L。2000年對我國某地區淺層地下水開展四氯化碳含量監測，發現南郊水源地內有3眼水井受到了污染，2001年5月份，已有53眼巖溶地下水水井受到了污染，面積達17.5Km²，水中四氯化碳最高濃度達3909.2μg/L，超過國家飲用水標準1954.6倍，嚴重威脅著供水地區20余萬人的身體健康。

現有治理技術

四氯化碳是土壤和地下水中常見的有機污染物，容易隨雨水或灌溉水通過淋溶作用進入土壤和地下水中，引起土壤和地下水體的污染。目前有關地下水中四氯化碳污染治理的傳統方法有以下幾種：

1.活性炭吸附法?

用活性炭吸附水源中的四氯化碳，無需添加任何化學試劑，技術要求不高，低濃度吸附效果好，一些難以降解的物質可直接吸附在活性炭上。通過考察了活性炭投加量、吸附時間、溫度等因素對去除效果的影響。

此法工藝成熟，操作簡單效果可靠，但吸附效率不穩定，四氯化碳處于低濃度時效果好，高濃度時處理不穩定，有效吸附壽命短，載體需要進行二次解吸才能進行循環運用，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，需要進一步研究。

2.曝氣技術修復法

曝氣技術修復將壓縮空氣注入地下水飽和帶，氣體向上運動過程中引起揮發性污染物自土體和地下水進入氣相，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處理從而達到去除污染物的目的。這種處理地下水飽和帶揮發性有機污染物的原位修復技術，由于可原位施工的優勢使其得到廣泛應用，多應用于分子量較小、易從液相變為氣相的污染物。

但是曝氣技術修復法容易受到氣流形態變化、氣泡數量、氣泡尺寸、氣流通道密度等因素影響，同時因處理工藝不同而降低處理能力。曝氣技術修復法在實施中，若污染區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結構性裂隙或斷裂帶，注入的空氣則易形成優先流，導致曝氣短路，極大地影響處理范圍和處理效果，污染區很難得到有效修復。同時曝氣技術修復法也受到場地土體類型、場地均質性、地下水位及流動、污染物的水溶性與揮發性的直接影響，使得修復效率下降、成本上升。

3.原位化學氧化法

原位化學修復技術采用的氧化劑高錳酸鹽、Fenton試劑、過氧化氫和過硫酸鹽等。

將氧化劑注入到地下污染區，土壤和含水層本身含有大量的天然鐵礦物，在鐵礦物催化的作用下氧化反應能有效修復土壤和地下水的有機污染物。研究表明原位化學修復技術容易使修復區土壤產生礦化，使修復區土壤板結、透水性差，改變了修復區土壤結構。

4.生物修復法?