一种处理污染地下水和土壤的装置

本申请涉及地下水及土壤污染处理，尤其涉及一种处理污染地下水和土壤的装置。

背景技术：

1、近年来，随着经济的不断发展，土壤污染和城市地下水污染问题十分严重，而在同一地区，地下水污染往往会和土壤污染一起出现。

2、中国专利《一种去除土壤和地下水中污染的脉冲电流和可渗透反应墙协同处理方法》(公开号：cn110697968a)提供了一种去除土壤和地下水中污染的脉冲电流和可渗透反应墙协同处理方法，其利用脉冲电流的正负极的变化将污染物和土壤颗粒分离，使污染物在土壤和地下水介质中迁移，让污染物通过提前设置的连续或非连续的可渗透反应墙，从而实现去除污染物的目的。但是，此方法仅适用于地下水埋深较浅，污染羽规模较大的场地，且会对天然地下水流场产生一定的干扰。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供一种处理污染地下水和土壤的装置，不仅能够同时进行污染地下水和污染土壤的处理，而且通过在反应室内设置光催化柱能够进一步提升处理效果。

2、为达到上述目的，本申请的实施例提供了一种处理污染地下水和土壤的装置，包括泥土预处理和调节系统以及污染物处理系统；所述泥土预处理和调节系统包括进料口、地下水入口和混合液出口；所述进料口用于投放被污染的土壤，所述地下水入口连通被污染的地下水源；所述混合液出口连通所述污染物处理系统；所述污染物处理系统包括反应室；所述反应室包括排气口和排液口；所述排气口连通废气室；所述排液口依次连通第二调节室和泥水分离室；所述反应室内设有微孔曝气器、电极柱组和光催化反应柱。

3、进一步地，所述光催化反应柱包括筒体和设置在所述筒体内的光源、光催化剂填料和冲洗管；所述筒体包括相互连通的上部容置腔和下部容置腔；所述光源连接在所述上部容置腔的顶部且沿所述筒体的轴线延伸至所述下部容置腔内；所述上部容置腔的侧壁上设有通孔；所述光催化剂填料位于所述上部容置腔内；所述冲洗管位于所述下部容置腔内。

4、进一步地，所述光催化剂填料为海藻酸钠包覆的pani/mos2/mcm-41。

5、进一步地，所述光催化剂填料的制备方法包括以下步骤：步骤一、合成介孔mcm-41分子筛：1.1、将0.5g ctab加入到96ml去离子水中搅拌3h；1.2、加入34ml乙醇与10ml含量为25％的氨水溶液，混合搅拌5min；1.3、边搅拌边加入2.0mlteos溶液并在室温下继续搅拌3h；1.4、将溶液过滤，将固体产物用去离子水和乙醇洗涤三次，并在烘箱60℃下干燥12小时后研磨；1.5、将研磨后的产物放置于管式炉中540℃煅烧9h后充分研磨，得到介孔mcm-41分子筛；步骤二、合成mos2/mcm-41：2.1、将0.024gmcm-41加入到70ml去离子水中搅拌2h；2.2、加入2.47g七钼酸铵、2.4g硫脲混合搅拌30min，用1m的稀盐酸调节ph值至3；2.3、将溶液转移至100ml特氟龙内衬的钢质高压釜中，在220℃反应6h；2.4、将所得产物进行抽滤，用去离子水和乙醇分别洗涤三次，烘箱60℃下干燥12小时后，充分研磨得到mos2/mcm-41；步骤三、合成pani/mos2/mcm-41：3.1、将0.43gmos2/mcm-41加入100ml 1m的盐酸溶液中充分搅拌2h；3.2、将1.86ml苯胺加入溶液中，冰浴搅拌1h制成溶液a；3.3、将4.56g过硫酸铵加入100ml 1m的盐酸溶液中，冰浴搅拌1h后制成溶液b；3.4、向持续冰浴搅拌的溶液a中快速加入溶液b，继续搅拌20min，停止搅拌，将溶液冰浴18h，过滤所得固体，用去离子水和乙醇分别洗涤三次，烘箱60℃下干燥12小时后，充分研磨得到pani/mos2/mcm-41；步骤四、封装海藻酸钠：将8g pani/mos2/mcm-41与3g海藻酸钠放置于100ml去离子水中，充分搅拌30min，将所得溶剂逐滴滴入40g/l的氯化钙溶液中，室温下放置过夜，用去离子水洗涤三次后晾干，得到海藻酸钠微球。

6、进一步地，所述筒体的材质为有机玻璃；所述光源为紫外光源。

7、进一步地，所述通孔外包覆不锈钢过滤网。

8、进一步地，所述泥水分离室位于所述第二调节室的下方，所述泥水分离室内设有可上下翻转的板框，所述板框上铺设有过滤膜。

9、进一步地，所述泥土预处理和调节系统包括壳体和由上至下依次设置在所述壳体内的粗筛网、破碎辊组和细滤网；所述粗筛网、所述破碎辊组和所述细滤网将所述壳体的内腔分隔为粗筛室、破碎室、细筛室和第一调节室；所述进料口位于所述粗筛室的顶部，所述地下水入口和所述混合液出口均位于所述第一调节室的侧壁上。

10、进一步地，所述第一调节室内部设有第一ph值检测仪、第一加药器和第一调节室搅拌混合器；所述第二调节室内部设有第二ph值检测仪、第二加药器和第二调节室搅拌混合器。

11、进一步地，所述第一调节室和所述调节室分别位于所述反应室的两侧，所述反应室与所述第一调节室之间设有反应室进水阀；所述反应室与所述第二调节室之间设有反应室出水阀。

12、本申请相比现有技术具有以下有益效果：

13、1、本申请实施例处理污染地下水和土壤的装置能够同时进行污染地下水和污染土壤的处理。

14、2、本申请实施例处理污染地下水和土壤的装置采用海藻酸钠包覆的pani/mos2/mcm-41为光催化剂填料，该填料对污染物有较强的吸附效果并能够催化降解包括六价铬，有机污染物在内的多种污染物质。

15、3、本申请实施例处理污染地下水和土壤的装置采用利用重力过滤的可翻转的板框过滤装置，便于清除泥水分离室内的过滤物。

技术特征：

1.一种处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，包括泥土预处理和调节系统以及污染物处理系统；

2.根据权利要求1所述的处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，所述光催化反应柱包括筒体和设置在所述筒体内的光源、光催化剂填料和冲洗管；所述筒体包括相互连通的上部容置腔和下部容置腔；所述光源连接在所述上部容置腔的顶部且沿所述筒体的轴线延伸至所述下部容置腔内；所述上部容置腔的侧壁上设有通孔；所述光催化剂填料位于所述上部容置腔内；所述冲洗管位于所述下部容置腔内。

3.根据权利要求2所述的处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，所述光催化剂填料为海藻酸钠包覆的pani/mos2/mcm-41。

4.根据权利要求3所述的处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，所述光催化剂填料的制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求2所述的处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，所述筒体的材质为有机玻璃；所述光源为紫外光源。

6.根据权利要求2所述的处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，所述通孔外包覆不锈钢过滤网。

7.根据权利要求1所述的处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，所述泥水分离室位于所述第二调节室的下方，所述泥水分离室内设有可上下翻转的板框，所述板框上铺设有过滤膜。

8.根据权利要求1所述的处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，所述泥土预处理和调节系统包括壳体和由上至下依次设置在所述壳体内的粗筛网、破碎辊组和细滤网；所述粗筛网、所述破碎辊组和所述细滤网将所述壳体的内腔分隔为粗筛室、破碎室、细筛室和第一调节室；所述进料口位于所述粗筛室的顶部，所述地下水入口和所述混合液出口均位于所述第一调节室的侧壁上。

9.根据权利要求8所述的处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，所述第一调节室内部设有第一ph值检测仪、第一加药器和第一调节室搅拌混合器；所述第二调节室内部设有第二ph值检测仪、第二加药器和第二调节室搅拌混合器。

10.根据权利要求8所述的处理污染地下水和土壤的装置，其特征在于，所述第一调节室和所述调节室分别位于所述反应室的两侧，所述反应室与所述第一调节室之间设有反应室进水阀；所述反应室与所述第二调节室之间设有反应室出水阀。

技术总结
本申请公开了一种处理污染地下水和土壤的装置，涉及地下水及土壤污染处理技术领域。不仅能够同时进行污染地下水和污染土壤的处理，而且通过在反应室内设置光催化柱能够进一步提升处理效果。该装置包括泥土预处理和调节系统以及污染物处理系统；泥土预处理和调节系统包括进料口、地下水入口和混合液出口；进料口用于投放被污染的土壤，地下水入口连通被污染的地下水源；混合液出口连通污染物处理系统；污染物处理系统包括反应室；反应室包括排气口和排液口；排气口连通废气室；排液口依次连通第二调节室和泥水分离室；反应室内设有微孔曝气器、电极柱组和光催化反应柱。

技术研发人员：杨彦郅,万玉山,邵敏
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13