一种适用于中水回用中挥发性有机物分离装置的制作方法

本实用新型属于生活污水处理装置领域，具体涉及一种适用于中水回用中挥发性有机物分离装置。

背景技术：

挥发性有机物是一种人工合成的低沸点化学物质，微溶于水。国外研究表明：挥发性有机物属于典型的肝脏毒物，高浓度时，首先是影响中枢神经系统，随后影响肝、肾。它在环境中具有持久性、长期残留性和生物蓄积性，因此自1979年被美国EPA列入了“含挥发性有机物水体中优先控制的污染物”，也被我国列入了68种“水中优先控制的污染物”名单。

上个世纪七十年代由于大量制造和使用农药，造成了我国多地区地下水被挥发性有机物污染，如江苏某地区在近百米深的岩溶含水层受到了挥发性有机物的污染，其地下水中挥发性有机物最高峰时浓度达3909.2μg/L，超过国家饮用水标准1954.6倍，严重威胁着供水地区人民群众的身体健康。

目前含高浓度挥发性有机物地下水处理方法主要采用如下技术：

(1)原位化学氧化：将化学氧化剂注入到地下环境中，通过化学氧化剂与污染物之间的化学反应将地下水中的污染物转化为无害的化学物质。如利用高锰酸盐(MnO₄^-)、过氧化氢(H₂O₂)、零价铁(Fenton试剂)、过硫酸盐(S₂O₈^-2)和臭氧(O₃^-)作为强氧化剂，以水溶液的形式注入到地下水的受污染区域，将污染物最终氧化为无害的化学物质。

由于原位化学氧化法及其产生的高活性氧化物在参与有机污染物降解的同时，除了将有机物氧化甚至矿化后，还在地下水中残留了大量的SO₄^2-和H⁺，其极易使得SO₄^2-浓度超过饮用水的二级标准，长期饮用含高浓度SO₄^2-的地下水会引发急性感染疾病，如痢疾等。此外原位过硫酸盐活化会造成地质和地下生态的改变，如有机质的氧化对地质土壤的组成和结构的改变，造成地下水酸性成分超标。

(2)蒸汽强化提取：将蒸汽通过注射井注入到敏感区域，用于处理污染的深层土壤结构和地下含水层。主要应用于非饱和以及饱和区域的多孔介质成分，如沉砂、地下流沙。当蒸汽通过注射井注入到地下后，会使污染物周围的温度升到100℃～120℃，提高污染物的挥发性、气相部分的迁移性和液相部分的流动性。但遇到硬质岩溶层和隔水层，高压蒸汽无法穿透上述地质结构，蒸汽强化提取将难以发挥其应有的作用。

(3)原位生物修复：利用生物注射和有机粘土吸附生物活性菌，通过生物的代谢作用，减少地下环境中有毒有害化合物的工程技术方法，原位生物修复法能够处理大范围的污染物，并且能完全分解污染物。

目前原位生物修复法对于处理地下水有机物污染源是一项新兴的技术，生物修复的关键因素是合适的电子受体，而氧是最好的电子受体，由于在地下环境中缺乏氧这一电子受体，同时微生物营养物质的供给不足，也使得微生物的生物降解不能持久。

(4)渗透反应墙修复：利用填充有活性反应介质材料的被动反应区，当受污染的地下水通过时，其中的污染物质与反应介质发生物理、化学和生物等作用而被降解、吸附、沉淀或去除，从而使污水得以净化。

但是渗透性反应墙存在易被堵塞，地下水的氧化还原电位等天然环境条件易遭破坏，反应墙工程措施及运行维护相对复杂等缺点，加上双金属系统、纳米技术成本较高，这些因素阻碍了渗透性反应墙的进一步发展及大力推广。

(5)原位曝气技术：原位曝气技术是一种新兴的地下水可挥发性有机物的原位修复技术，将空气注入污染区域以下，将挥发有机物从地下水中解析到空气流并引至地面上处理的原位修复技术，同时向深井注入空气能为地下水中的好氧微生物提供足够氧气，促进土著微生物的降解作用。该技术在可接受的成本范围内，能够处理较多的受污染地下水，系统容易安装和转移，容易与其它技术组合使用。

但是由于地质结构复杂，当注入空气遇到完整岩层带、松动破碎带或弯曲变形带时，携带有挥发性有机物的注入空气难以穿透上述地质结构，同时注入空气遇到上述地质结构时，空气阻力大，将使设备能耗大大提高。对既不容易挥发又不易生物降解的污染物处理效果更不佳。

针对上述现有处理方法存在的不足，本发明提出一种创新理念和处理装置，利用挥发性有机物在空气中易于挥发的特性，将含有挥发性有机物的地下水从污染区域中抽出，并通过挥发性有机物分离塔的处理系统将挥发性有机物从地下水中分离。该系统曝气处理含有的挥发性有机物的地下水，方法先进，解决了以往处理系统占地面积过大、处理效果不稳定、对处理区域地质条件要求苛刻、挥发性有机物分离不彻底的缺点。处理设备和工艺相比原有方法有着大幅度地创新。该系统处理容量大，分离彻底、设备运行成本低，易于维护和操作，设备易于搬迁，对污染区地质环境无要求，发展前景较好，是一种深度处理挥发性有机物的良好系统。

传统的中水回用系统普遍存在结构复杂，体积庞大，使用成本过高，使用范围较窄等问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于中水回用中挥发性有机物分离装置，包括：进水管1，厌氧生化反应区2，缺氧生化反应区3，过滤网4，一级好氧生化反应区5，二级好氧生化反应区6，斜板沉淀区7，曝气生化反应区8，齿形隔板9，消毒生化反应区10，出水管11，潜水式污泥泵12，导流管13，内循环回流泵14，外循环回流泵15，池体16；所述池体16的内部设有厌氧生化反应区2、缺氧生化反应区3、过滤网4、一级好氧生化反应区5、二级好氧生化反应区6、斜板沉淀区7、曝气生化反应区8、齿形隔板9和消毒生化反应区10，池体16的底端通过导流管13分别连接潜水式污泥泵12、内循环回流泵14和外循环回流泵15，池体16呈现为无盖型长方体结构，池体16的一端连接进水管1，池体16的另一端连接出水管11。

进一步的，所述厌氧生化反应区2包括：弹性填料2-1，塑料圆环2-2，横向支架2-3，纵向支架2-4；所述横向支架2-3的数量为3～5个，横向支架2-3垂直套嵌焊接纵向支架2-4；所述纵向支架2-4的数量为4～6个，纵向支架2-4呈现为水平式圆柱型结构体；所述塑料圆环2-2套嵌连接纵向支架2-4，塑料圆环2-2的数量与弹性填料2-1的数量相同；所述弹性填料2-1的底端紧密连接塑料圆环2-2。

进一步的，所述缺氧生化反应区3包括：立式支架3-1，潜水搅拌器3-2；所述立式支架3-1与潜水搅拌器3-2垂直无缝焊接，立式支架3-1与潜水搅拌器3-2的数量相同，立式支架3-1的数量为3～5个。

进一步的，所述斜板沉淀区7包括：斜板7-1，斜板支架7-2；所述斜板7-1与水平面的夹角在30°～45°之间，斜板7-1的材质为不锈钢；所述斜板支架7-2的数量为8～12个，斜板支架7-2贯穿连接斜板7-1。

进一步的，所述曝气生化反应区8包括：空气扩散装置8-1，喷淋水头8-2，鼓风机8-3，空气主管道8-4，空气支管道8-5，喷淋管道8-6；所述鼓风机8-3连接空气主管道8-4的一端；所述空气主管道8-4的数量为1个，空气主管道8-4与空气支管道8-5垂直贯穿连接，空气主管道8-4的管径为350mm～400mm，空气主管道8-4的材质为不锈钢；所述空气支管道8-5的数量为8～12个，空气支管道8-5的管径为100mm～150mm，空气支管道8-5上方设有空气扩散装置8-1，空气支管道8-5的正下方设有喷淋管道8-6；所述呈现为球形结构体，空气扩散装置8-1数量为60～90个；所述喷淋管道8-6的数量与空气支管道8-5的数量相同，喷淋管道8-6的上方设有喷淋水头8-2；所述有喷淋水头8-2的数量与空气扩散装置8-1的数量相同。

进一步的，所述消毒生化反应区10包括：U型管道10-1，二氧化氯发生器10-2；所述位于一侧的二氧化氯发生器10-2，二氧化氯发生器10-2的上端连接U型管道10-1的一端；所述U型管道10-1呈现为倒置U型管状体结构，U型管道10-1的材质为不锈钢。

本实用新型公开的一种适用于中水回用中挥发性有机物分离装置，其优点在于：

(1)该装置构筑物齐全，污水处理效果明显；

(2)该装置在曝气生化反应区中设有喷淋水头与空气扩散装置，有效的提高了污水处理的效率；

(3)该装置自动化程度高，劳动强度低，具有良好的市场前景，能够广泛的投入市场使用。

本实用新型所述的一种适用于中水回用中挥发性有机物分离装置，该装置构筑物齐全，污水处理效果明显；其在曝气生化反应区中设有喷淋水头与空气扩散装置，有效的提高了污水处理的效率；该装置自动化程度高，劳动强度低，具有良好的市场前景，能够广泛的投入市场使用。

附图说明

图1是本实用新型中所述的一种适用于中水回用中挥发性有机物分离装置示意图。

图2是本实用新型中所述的厌氧生化反应区示意图。

图3是本实用新型中所述的缺氧生化反应区示意图。

图4是本实用新型中所述的斜板沉淀区示意图。

图5是本实用新型中所述的曝气生化反应区示意图。

图6是本实用新型中所述的消毒生化反应区示意图。

以上图1～图6中，进水管1，厌氧生化反应区2，弹性填料2-1，塑料圆环2-2，横向支架2-3，纵向支架2-4，缺氧生化反应区3，立式支架3-1，潜水搅拌器3-2，过滤网4，一级好氧生化反应区5，二级好氧生化反应区6，斜板沉淀区7，斜板7-1，斜板支架7-2，曝气生化反应区8，空气扩散装置8-1，喷淋水头8-2，鼓风机8-3，空气主管道8-4，空气支管道8-5，喷淋管道8-6，齿形隔板9，消毒生化反应区10，U型管道10-1，二氧化氯发生器10-2，出水管11，潜水式污泥泵12，导流管13，内循环回流泵14，外循环回流泵15，池体16。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的一种适用于中水回用中挥发性有机物分离装置进行进一步说明。

如图1所示，是本实用新型中所述的一种适用于中水回用中挥发性有机物分离装置示意图。从图中看出，包括：进水管1，厌氧生化反应区2，缺氧生化反应区3，过滤网4，一级好氧生化反应区5，二级好氧生化反应区6，斜板沉淀区7，曝气生化反应区8，齿形隔板9，消毒生化反应区10，出水管11，潜水式污泥泵12，导流管13，内循环回流泵14，外循环回流泵15，池体16；所述池体16的内部设有厌氧生化反应区2、缺氧生化反应区3、过滤网4、一级好氧生化反应区5、二级好氧生化反应区6、斜板沉淀区7、曝气生化反应区8、齿形隔板9和消毒生化反应区10，池体16的底端通过导流管13分别连接潜水式污泥泵12、内循环回流泵14和外循环回流泵15，池体16呈现为无盖型长方体结构，池体16的一端连接进水管1，池体16的另一端连接出水管11。

如图2所示，是本实用新型中所述的厌氧生化反应区示意图。从图中看出，所述厌氧生化反应区2包括：弹性填料2-1，塑料圆环2-2，横向支架2-3，纵向支架2-4；所述横向支架2-3的数量为3～5个，横向支架2-3垂直套嵌焊接纵向支架2-4；所述纵向支架2-4的数量为4～6个，纵向支架2-4呈现为水平式圆柱型结构体；所述塑料圆环2-2套嵌连接纵向支架2-4，塑料圆环2-2的数量与弹性填料2-1的数量相同；所述弹性填料2-1的底端紧密连接塑料圆环2-2。

如图3所示，是本实用新型中所述的缺氧生化反应区示意图。从图中看出，缺氧生化反应区3包括：立式支架3-1，潜水搅拌器3-2；所述立式支架3-1与潜水搅拌器3-2垂直无缝焊接，立式支架3-1与潜水搅拌器3-2的数量相同，立式支架3-1的数量为3～5个。

如图4所示，是本实用新型中所述的斜板沉淀区示意图。从图中看出，所述斜板沉淀区7包括：斜板7-1，斜板支架7-2；所述斜板7-1与水平面的夹角在30°～45°之间，斜板7-1的材质为不锈钢；所述斜板支架7-2的数量为8～12个，斜板支架7-2贯穿连接斜板7-1。

如图5所示，是本实用新型中所述的曝气生化反应区示意图。从图中看出，所述曝气生化反应区8包括：空气扩散装置8-1，喷淋水头8-2，鼓风机8-3，空气主管道8-4，空气支管道8-5，喷淋管道8-6；所述鼓风机8-3连接空气主管道8-4的一端；所述空气主管道8-4的数量为1个，空气主管道8-4与空气支管道8-5垂直贯穿连接，空气主管道8-4的管径为350mm～400mm，空气主管道8-4的材质为不锈钢；所述空气支管道8-5的数量为8～12个，空气支管道8-5的管径为100mm～150mm，空气支管道8-5上方设有空气扩散装置8-1，空气支管道8-5的正下方设有喷淋管道8-6；所述呈现为球形结构体，空气扩散装置8-1数量为60～90个；所述喷淋管道8-6的数量与空气支管道8-5的数量相同，喷淋管道8-6的上方设有喷淋水头8-2；所述有喷淋水头8-2的数量与空气扩散装置8-1的数量相同。

如图6所示，是本实用新型中所述的消毒生化反应区示意图。从图中看出，所述消毒生化反应区10包括：U型管道10-1，二氧化氯发生器10-2；所述位于一侧的二氧化氯发生器10-2，二氧化氯发生器10-2的上端连接U型管道10-1的一端；所述U型管道10-1呈现为倒置U型管状体结构，U型管道10-1的材质为不锈钢。

本实用新型所述的一种适用于中水回用中挥发性有机物分离装置，该装置构筑物齐全，污水处理效果明显；其在曝气生化反应区中设有喷淋水头与空气扩散装置，有效的提高了污水处理的效率；该装置自动化程度高，劳动强度低，具有良好的市场前景，能够广泛的投入市场使用。