含四氯化碳的地下水分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬環(huán)保處理技術(shù)，涉及一種含四氯化碳的地下水分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 四氯化碳（CC14)是一種人工合成的低沸點(diǎn)有機(jī)氯代烴（比重1. 591g/cm3,沸點(diǎn) 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(shí)，首先是影響中 樞神經(jīng)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 "含四氯化碳水體中優(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]目前的蒸汽強(qiáng)化提取方法分離地下水的四氯化碳，主要應(yīng)用于非飽和以及飽和區(qū) 域的多孔介質(zhì)成分，如沉砂、地下流沙。當(dāng)蒸汽通過注射井注入到地下后，會(huì)使污染物周圍 的溫度升到100-120°C，提高污染物的揮發(fā)性、氣相部分的迀移性和液相部分的流動(dòng)性。但 遇到硬質(zhì)巖溶層和隔水層，高壓蒸汽無法穿透上述地質(zhì)結(jié)構(gòu)，蒸汽強(qiáng)化提取將難以發(fā)揮其 應(yīng)有的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種含四氯化碳的地下水分離裝置，該 裝置利用四氯化碳在空氣中易于揮發(fā)的特性，將含有四氯化碳的地下水從污染區(qū)域中抽 出。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0006] 含四氯化碳的地下水分離裝置，包括分離塔，分離塔內(nèi)設(shè)有至少兩層塔板，塔板的 一端為固定端，與分離塔的內(nèi)壁相連，另一端為自由端，且在該端部設(shè)有溢流堰，相鄰兩層 的塔板交錯(cuò)設(shè)置，固定端分別連接在分離塔內(nèi)壁的兩側(cè)；分離塔的底部設(shè)有液體儲(chǔ)槽，在塔 壁上第一層塔板的上方和最后一層塔板的下方分別設(shè)有處理水入口和達(dá)標(biāo)水出口，達(dá)標(biāo)水 出口位于液體儲(chǔ)槽的上方；曝氣水平氣管設(shè)在塔板的上方，分離塔的塔壁上設(shè)有空氣入口 和蒸汽入口，二者均與曝氣水平氣管連接，曝氣水平氣管上設(shè)有九個(gè)均勻分布的曝氣頭；分 離塔外部設(shè)有回流管，回流管的上端和下端分別與分離塔上方和下方連接；分離塔內(nèi)部上 方設(shè)有冷凝回收室。
[0007] 作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，塔板上設(shè)有緩沖區(qū)，緩沖區(qū)通過緩沖區(qū)升氣管 和旁路升氣管連接到冷凝回收室內(nèi)的分配器。
[0008] 作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，回流管通過回流管支架固定在分離塔上。
[0009] 作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，達(dá)標(biāo)水出口的上方設(shè)有溫度測定孔。
[0010] 作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，分離塔的上方設(shè)有視鏡。
[0011] 有益效果
[0012] 本實(shí)用新型在塔板上設(shè)置均勻分布的曝氣頭，使相同體積的水達(dá)到相同的曝氣效 果，避免水體曝氣次數(shù)太多或太少，浪費(fèi)能源或降低效率，在四宮格的九個(gè)頂點(diǎn)均勻曝氣， 水體與微小氣泡接觸次數(shù)一致，達(dá)到均勻高效的分離效果。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型的主視圖。
[0014] 圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖。
[0015] 圖3是本實(shí)用新型的塔板剖面圖。
[0016] 圖4是本實(shí)用新型單層塔板的俯視圖。
[0017] 圖5是曝氣溫度和四氯化碳去除率的關(guān)系示意圖。
[0018] 圖6是通氣量和四氯化碳去除率的關(guān)系示意圖。
[0019] 其中，各數(shù)字代表含義如下：1、支撐柱；2、達(dá)標(biāo)水出口；3、液體儲(chǔ)槽；4、回流管；5、 蒸汽入口；6、回流管支架；7、溢流堰；8、跌水道；9、導(dǎo)流板；10、曝氣水平氣管；11、曝氣頭； 12、緩沖區(qū)；13、空氣入口；14、處理水入口；15、回流液出口；16、冷凝器；17、視鏡；18、主升 氣管；19、曝氣主氣管；20、溫度測定孔；21、塔板；22、分離塔；23、落水槽；24、緩沖區(qū)升氣 管；25、冷凝回收室；26、氣體回收入口；27、分配器；28、旁路升氣管；29、水位線；30、沉降 水道。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)介紹。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 含四氯化碳的地下水分離裝置，包括分離塔22,分離塔22內(nèi)設(shè)有塔板21，塔板21 的一端為固定端，與分離塔22內(nèi)壁連接，另一端為自由端，自由端設(shè)有溢流堰7,塔板21與 水平面平行，塔板21的固定端略低于自由端，使固定端與塔板21的內(nèi)壁形成一個(gè)落水槽 23。塔板21設(shè)有至少兩層，相鄰兩層塔板21交錯(cuò)設(shè)置，固定端分別連接在分離塔22內(nèi)壁 的兩側(cè)，上一層塔板的溢流堰7設(shè)在下一層塔板的落水槽23上方。塔板21是含四氯化碳 的地下水進(jìn)行分離曝氣的平臺(tái)，為了使含四氯化碳的地下水更好的實(shí)現(xiàn)分離效果，具體實(shí) 施時(shí)可以根據(jù)需要增加或減少塔板21的層數(shù)，本實(shí)施例的塔板21設(shè)有十一層；溢流堰7可 以維持一定的水位，使曝氣正常進(jìn)行。
[0023] 溢流堰7豎直設(shè)置，導(dǎo)流板9的上端和溢流堰7的下方連接，導(dǎo)流板9的下端朝向 下一層塔板21的固定端，導(dǎo)流板9和溢流堰7之間的夾角為30-60度。與水平面相比，導(dǎo) 流板9向下傾斜，使上一級(jí)的塔板中溢流出的水按照規(guī)定的方向跌落。導(dǎo)流板9和分離塔 22的塔壁之間設(shè)有跌水道8,是上層地下水進(jìn)入下層塔板的通道。最后一層塔板的導(dǎo)流板 9下方連接有豎直設(shè)置的沉降水道30,沉降水道30的下端插入液體儲(chǔ)槽3內(nèi)，使曝氣分離 后的液體直接落入液體儲(chǔ)槽3。
[0024] 分離塔22的塔壁上設(shè)有蒸汽入口 5和空氣入口 13,二者均與曝氣主氣管19連接。 塔板21的上面設(shè)有曝氣水平氣管10,曝氣水平氣管10上設(shè)有九個(gè)均勻分布的曝氣頭11， 如圖4所示，設(shè)在四宮格的九個(gè)點(diǎn)上。設(shè)在分離塔22內(nèi)壁的曝氣主氣管19和曝氣水平氣 管10相連。從蒸汽入口 5和空氣入口 13進(jìn)入的高溫空氣經(jīng)過曝氣主氣管19分配到曝氣 水平氣管10,利用曝氣頭11產(chǎn)生微小氣泡促使四氯化碳汽化和溶液分離。
[0025] 處理水入口 14和達(dá)標(biāo)水出口 2分別設(shè)在第一層塔板的上方和最后一層塔板的下 方，達(dá)標(biāo)水出口 2的上方設(shè)有溫度測定孔20。分離塔22的底部設(shè)有液體儲(chǔ)槽3,達(dá)標(biāo)水出 口 2設(shè)在液體儲(chǔ)槽3上方，液體儲(chǔ)槽3最下端通過回流管4連接至第一層塔板的上方?；?流管支架6將回流管4固定在分離塔22上。
[0026] 分離塔22的頂部設(shè)有主升氣管18和冷凝器16,冷凝器16底部設(shè)有冷凝回收室 25。分離塔22內(nèi)設(shè)有緩沖區(qū)12,本實(shí)施例的緩沖區(qū)12設(shè)有四個(gè)，分別設(shè)在塔板21的第一 層上方、第五層上方、第九層上方和液體儲(chǔ)槽3的上方。緩沖區(qū)12的緩沖區(qū)升氣管24連接 至旁路升氣管28,旁路升氣管28上端的氣體回收入口 26和分配器27相連，分配器27設(shè)在 冷凝回收室25內(nèi)。
[0027] 分離塔22下方設(shè)有支撐柱1，用于固定支撐分離塔22。分離塔22的上方設(shè)有視 鏡17,可以觀察分離塔22內(nèi)物料的工作情況，為了讓操作人員及時(shí)直觀而準(zhǔn)確的觀察分離 塔內(nèi)物料的工作情況以及分離塔的操作情況，減少含四氯化碳水體在分離塔中反應(yīng)時(shí)可能 帶來的失誤。本實(shí)用新型的原理：
[0028] 含有四氯化碳的地下水從塔壁上的處理水入口 14高位進(jìn)入分離塔22,流入塔板 21，由于溢流堰7的水壩作用，保持了塔板21曝氣層的一定水位。同時(shí)，外界新鮮空氣通過 空氣入口 13、外部的高壓蒸汽通過蒸汽入口 5分別進(jìn)入到曝氣主氣管19并分配到塔板21 上的曝氣水平氣管10,通過曝氣頭11產(chǎn)生大量微小氣泡。四氯化碳沸點(diǎn)為76. 8°C，蒸氣壓 為15. 26kPa，蒸氣密度為5. 3g/L，在20°C時(shí)水中溶解度0. 8g/L，由于四氯化碳沸點(diǎn)、蒸氣 壓、蒸氣密度均較低，且四氯化碳與水互不相溶，水體中的四氯化碳將隨氣泡蒸發(fā)。對(duì)新鮮 空氣進(jìn)行加熱升溫，利用高溫?zé)峥諝鈱?duì)水體進(jìn)行熱曝氣，進(jìn)而提高四氯化碳蒸發(fā)速率，使含 四氯化碳水體分離效率成倍提高。
[0029] 上一層的塔板21的水量增加，超過水位線29,則溢出的水體越過溢流堰7,通過跌 水道8沿著導(dǎo)流板9跌落至下一層塔板21進(jìn)行再處理，直至通過沉降水道30落入底部的 落水槽23。由于含有四氯化碳水體密度高