一種四氯化碳分離系統(tǒng)及其分離工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬環(huán)保處理技術，設及高濃度有機含四氯化碳地下水的處理領域，特別設 及一種四氯化碳分離系統(tǒng)及其分離工藝。
【背景技術】
[0002] 四氯化碳（CCI4)是一種人工合成的低沸點有機氯代姪（比重1. 591g/cm3,沸點 77°C)，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(tǒng)，隨后影響肝、腎。它在環(huán)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(yōu)先控制的污染物"，也被我國列入了 68種 "水中優(yōu)先控制的污染物"名單。
[0003] 上個世紀走十年代由于大量制造和使用農藥，造成了一些地區(qū)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W非水相（NAPL)存在）。
[0004] 美國前^dord Army軍事基地造成的污染使得Marina的市政供水中CCI4超標， 2000年8月測得CCI4濃度達15 y g/L。美國Livermore地區(qū)的地下水監(jiān)測發(fā)現(xiàn)有毒有害垃 圾的堆放導致CCI4污染物的產生，有毒物質滲濾液中CC14的濃度高達500 y g/L。2000年 4月，化化er&Sons垃圾填埋場附近的MW-10井中地下水CCI4濃度達6. 3 y g/L。
[0005] 在國內，山東小清河沿岸的淺層地下水曾經遭受CCI4的污染，最高濃度達380 yg/ L污染面積達80km2。小清河鴨旺口、西閩兩測點淺層地下水CCI4含量為16. 0-380. 0 y g/ L。1997年，檢測出上海市閩北區(qū)自來水中CCI4含量為1. 17 yg/l，北京市西城區(qū)和宣武區(qū) 則分別加0. 24和0. 32 y g/L。2000年對我國某地區(qū)淺層地下水開展四氯化碳含量監(jiān)測，發(fā) 現(xiàn)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. 2 y g/l，超過國家飲用水標準1954. 6 倍，嚴重威脅著供水地區(qū)20余萬人的身體健康。
[0006] 現(xiàn)有治理技術
[0007] 四氯化碳是±壤和地下水中常見的有機污染物，容易隨雨水或灌概水通過淋溶作 用進入±壤和地下水中，引起±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(tǒng)方法有W下幾種：
[000引 1.活性炭吸附法
[0009] 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W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。
[0010] 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效 果好，高濃度時處理不穩(wěn)定，有效吸附壽命短，載體需要進行二次解吸才能進行循環(huán)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。
[0011] 2.曝氣技術修復法
[0012] 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(fā)性污 染物自±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(tǒng)處理從而達到去除污染物的目的。該種處理地下水飽和帶揮發(fā)性有機污染物的原位修復 技術，由于可原位施工的優(yōu)勢使其得到廣泛應用，多應用于分子量較小、易從液相變?yōu)闅庀?的污染物。
[0013] 但是曝氣技術修復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(qū)存 在局部低滲透性±層，空氣與污染物難W充分接觸，地下水飽和帶若出現(xiàn)結構性裂隙或斷 裂帶，注入的空氣則易形成優(yōu)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(qū)很難得到有效修復。同時曝氣技術修復法也受到場地±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(fā)性的直接影響，使得修復效率下降、成本上升。
[0014] 3.原位化學氧化法
[0015] 原位化學修復技術采用的氧化劑高鋪酸鹽、Fenton試劑、過氧化氨和過硫酸鹽等。
[0016] 將氧化劑注入到地下污染區(qū)，±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±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(qū)±壤產生礦化，使修復區(qū)±壤板結、透水性差，改變了修復區(qū)±壤結構。
[0017] 4.生物修復法
[001引利用生物注射和有機粘±吸附生物活性菌，通過生物的代謝作用，減少地下環(huán)境 中有毒有害化合物的工程技術方法，原位生物修復法能夠處理大范圍的污染物，并且能完 全分解污染物。
[0019]目前原位生物修復法對于處理地下水有機物污染源是一項新興的技術，生物修復 的關鍵因素是合適的電子受體，而氧是最好的電了受體，由于在地下環(huán)境中缺乏氧該一電 子受體，同時微生物營養(yǎng)物質的供給不足，也使得微生物的生物降解不能持久。
[0020] 5.滲透反應墻修復法
[0021] 利用填充有活性反應介質材料的被動反應區(qū)，當受污染的地下水通過時，其中的 污染物質與反應介質發(fā)生物理、化學和生物等作用而被降解、吸附、沉淀或去除，從而使污 水得W凈化。
[0022] 但是滲透性反應墻存在易被堵塞，地下水的氧化還原電位等天然環(huán)境條件易遭破 壞，反應墻工程措施及運行維護相對復雜等缺點，加上雙金屬系統(tǒng)、納米技術成本較高，該 些因素阻礙了滲透性反應墻的進一步發(fā)展及大力推廣。
[0023] 6.原位曝氣修復法
[0024] 原位曝氣技術是一種新興的地下水可揮發(fā)性有機物的原位修復技術，將空氣注入 污染區(qū)域W下，將揮發(fā)有機物從地下水中解析到空氣流并引至地面上處理的原位修復技 術，同時向深井注入空氣能為地下水中的好氧微生物提供足夠氧氣，促進上著微生物的降 解作用。該技術在可接受的成本范圍內，能夠處理較多的受污染地下水，系統(tǒng)容易安裝和轉 移，容易與其它技術組合使用。
[0025] 但是由于地質結構復雜，當注入空氣遇到完整巖層帶、松動破碎帶或彎曲變形帶 時，攜帶有揮發(fā)性有機物的注入空氣難W穿透上述地質結構，同時注入空氣遇到上述地質 結構時，空氣阻力大，將使設備能耗大大提高。對既不容易揮發(fā)又不易生物降解的污染物處 理效果更不佳。

【發(fā)明內容】

[0026]本發(fā)明專利的目的在于為了克服W上現(xiàn)有技術的不足而提供一種用于含四氯化 碳地下水，流入曝氣蒸發(fā)池過程中將四氯化碳分離的四氯化碳分離系統(tǒng)及其分離工藝，解 決傳統(tǒng)處理工藝存在的缺陷，并加W改進。為后續(xù)含四氯化碳地下水深度處理提供技術裝 備支持。
[0027] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：
[002引一種四氯化碳分離系統(tǒng)，包括含有S型生化槽的底部W及帶有噴淋噴頭的頂部， 其中S型生化槽內部設置有多孔曝氣頭和蒸汽噴頭，多孔曝氣頭設置于空氣管道上，蒸汽 噴頭設置于蒸汽管道上，噴淋噴頭設置于噴淋管道上，噴淋管道用于輸入待分離液體。
[0029]進一步地，所述的四氯化碳分離系統(tǒng)，S型生化槽由格柵錯位排列形成。
[0030] 進一步地，所述的四氯化碳分離系統(tǒng)，多孔曝氣頭和蒸汽噴頭的數(shù)量均大于一個， 且并行設置于S型生化槽內部。
[0031] 進一步地，所述的四氯化碳分離系統(tǒng)，空氣管道分為空氣主管道與空氣分管道，其 中空氣主管道連通所有空氣分管道，多孔曝氣頭設置與空氣分管道上。
[0032]進一步地，所述的四氯化碳分離系統(tǒng)，蒸汽管道分為蒸汽主管與蒸汽支管，其中蒸 汽主管連通所有蒸汽支管，蒸汽噴頭設置于蒸汽支管上。
[0033]進一步地，所述的四氯化碳分離系統(tǒng)，噴淋管道分為噴淋主管道與噴淋分管道，噴 淋主管道連通所有噴淋分管道，噴淋噴頭設置與噴淋分管道上。
[0034]進一步地，所述的四氯化碳分離系統(tǒng)，噴淋噴頭噴頭為多孔蓮花噴頭。
[0035]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的四氯化碳分離系統(tǒng)，所述含有S型生化槽的底 部有上下兩層，上層的一端設置有落水口，通過落水管與下層S型生化槽相連通。
[0036] W上所述的四氯化碳分離系統(tǒng)進行分離四氯化碳的工藝，其工藝過程為將待處理 含四氯化碳的地下水從噴淋管道進入系統(tǒng)，然后通過噴淋噴頭噴出，促使四氯化碳汽化；同 時氣累將新鮮空氣打入空氣管道，通過多孔曝氣頭在S型生化槽中產生大量氣泡，促使四 氯化碳汽化；同時，在S型生化槽中外接高壓蒸汽發(fā)生器，打入蒸汽管道并傳遞給蒸汽噴 頭，將高壓熱蒸汽注入S型生化槽中，加熱水體促使四氯化碳蒸發(fā)；其中控制條件為通氣量 為80L/min、水位80cm、溫度為60°C、曝氣時間為2小時。
[0037] 發(fā)明專利公開了基于含四氯化碳水體流入曝氣蒸發(fā)池過程中，將四氯化碳分離的 四氯化碳分離系統(tǒng)，利用組合式處理工藝（頂部單層噴淋一底部曝氣系統(tǒng)一S型生化槽） 去除水體中四氯化碳的無害化處理技術。將待處理含四氯化碳的地下水從噴淋管道進入系 統(tǒng)，然后通過噴淋管道分配至多個噴淋分管道，再由設置于噴淋分管道上的噴淋噴頭噴出， 促使四氯化碳汽化；與此同時，氣累將新鮮空氣打入空氣主管道再分配到空氣分管道，通過 多孔曝氣頭在S型生化槽中產生大量氣泡，促使四氯化碳汽化；水體在S型生化槽中W S型 路線流動，增加