一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置及其工作方法，包括：溶液缓冲区，污水抽取泵，旋流装置，四氯化碳反应箱，曝气设备，净水导出管，酶解监测器，污泥排出管，承重架，中央控制器，空气输送管，反应液导出管；所述位于底端的溶液缓冲区，溶液缓冲区的一面侧壁连接污水抽取泵，溶液缓冲区的相邻侧壁连接曝气设备；所述曝气设备通过空气输送管连接旋流装置；所述空气输送管呈现为旋转180°的倒立U型，空气输送管的材质为不锈钢材质；所述污水抽取泵的前端连接溶液缓冲区，污水抽取泵的上端连接旋流装置。本发明的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置，自动化程度高，具有良好的前景，能够大量的投入市场。
【专利说明】
一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置及其工作 方法
技术领域
[0001] 本发明属于环境保护领域，具体涉及一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳 装置及其工作方法。
【背景技术】
[0002] 四氯化碳为无色液体，沸点132.2°C。第一次世界大战期间主要用于生产军用炸药 所需的苦味酸。1940年到1960年间，大量用于生产滴滴涕(DDT)杀虫剂，1960年后，DDT逐渐 被高效低残毒的其他农药所取代，四氯化碳的需求量日趋下降，主要用做乙基纤维素和许 多树脂的溶剂，生产多种其他苯系中间体，如硝基四氯化碳等。
[0003] 四氯化碳对中枢神经系统有抑制和麻醉作用;对皮肤和粘膜有刺激性。
[0004] 急性中毒:接触高浓度可引起麻醉症状，甚至昏迷。脱离现场，积极救治后，可较快 恢复，但数日内仍有头痛、头晕、无力、食欲减退等症状，液体对皮肤有轻度刺激性，但反复 接触，则起红斑或有轻度表浅性坏死。
[0005] 慢性中毒:常有眼痛、流泪、结膜充血;早期有头痛、失眠、记忆力减退等神经衰弱 症状;重者引起中毒性肝炎，个别可发生肾脏损害。
[0006] 现有治理技术 四氯化碳是常见的有机污染物，容易随雨水或灌溉水通过淋溶作用进入土壤和水体， 引起土壤和水体的污染。目前有关水溶液中四氯化碳残液污染治理的传统方法有以下几 种。
[0007] 1.活性炭吸附法 用活性炭吸附水源中的四氯化碳残液，无需添加任何化学试剂，技术要求不高，低浓度 吸附效果好，一些难以降解的物质可直接吸附在活性炭上。通过考察了活性炭投加量、吸附 时间、温度等因素对去除效果的影响。
[0008] 此法工艺不足之处在于，其吸附效率不稳定，四氯化碳残液处于低浓度时效果好， 高浓度时处理不稳定，有效吸附寿命短，载体需要进行二次解吸才能进行循环运用，且通过 溶剂解吸后的溶液，又形成含1，2-二氯丙烷的混合体。
[0009] 2.生物修复法 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。
[0010] 目前原位生物法对于处理实验室中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，而氧是最好的电了受体。因此，其不足之处在于，在此环境中 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。
[0011] 3.渗透反应墙修复法 利用填充有活性反应介质材料的被动反应区，当受污染的实验室中通过时，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。
[0012] 其不足之处在于，渗透性反应墙存在易被堵塞，实验室中的氧化还原电位等天然 环境条件易遭破坏，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。
【发明内容】
[0013] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳 装置，包括:溶液缓冲区1，污水抽取栗2,旋流装置3,四氯化碳反应箱4,曝气设备5,净水导 出管6,酶解监测器7,污泥排出管8,承重架9,中央控制器10,空气输送管11，反应液导出管 12;所述位于底端的溶液缓冲区1，溶液缓冲区1的一面侧壁连接污水抽取栗2,溶液缓冲区1 的相邻侧壁连接曝气设备5;所述曝气设备5通过空气输送管11连接旋流装置3;所述空气输 送管11呈现为旋转180°的倒立U型，空气输送管11的材质为不锈钢材质；所述污水抽取栗2 的前端连接溶液缓冲区1，污水抽取栗2的上端连接旋流装置3;所述旋流装置3的上端通过 反应液导出管12连接四氯化碳反应箱4,旋流装置3的下端穿过承重架9的上表面插入承重 架9的下部，承重架9的底端设有污泥排出管8;所述承重架9位于曝气设备5的上端，承重架9 为不锈钢材质，承重架9的上端一侧设有中央控制器10,承重架9的上端另一侧设有四氯化 碳反应箱4;所述中央控制器10通过导线控制连接污水抽取栗2;所述四氯化碳反应箱4的前 壁设有净水导出管6和酶解监测器7; 所述旋流装置3包括:柱状体反应区3-1，倒置圆锥反应区3-2,侧壁引流条3-3,四氯化 碳浓度检测器3-4;所述位于下端的倒置圆锥反应区3-2,倒置圆锥反应区3-2的上端设有柱 状体反应区3-1，倒置圆锥反应区3-2的上端与柱状体反应区3-1的下端无缝焊接，倒置圆锥 反应区3-2的上表面内径为15~50cm，倒置圆锥反应区3-2的下表面内径为10~15cm，倒置 圆锥反应区3-2的内部设有侧壁引流条3-3;所述柱状体反应区3-1的内径为15~50cm;所述 侧壁引流条3-3无缝贴合倒置圆锥反应区3-2的侧壁内部，侧壁引流条3-3呈现为长方体结 构，侧壁引流条3-3的上端连接倒置圆锥反应区3-2上表面边缘，侧壁引流条3-3的下端连接 倒置圆锥反应区3-2下表面边缘，侧壁引流条3-3的上端与倒置圆锥反应区3-2上表面边缘 的连接点的切线与侧壁引流条3-3垂直，?壁引流条3-3的数量为20~50根;所述四氯化碳 浓度检测器3-4位于柱状体反应区3-1的侧壁内部上端，四氯化碳浓度检测器3-4通过导线 连接中央控制器10。
[0014] 进一步的所述污水抽取栗2包括:主动轴2-1，储水柱2-2,散水支柱2-3,供电装置 2-4;所述位于上端的供电装置2-4,供电装置2-4通过导线连接中央控制器10,供电装置2-4 通过主动轴2-1连接储水柱2-2;所述主动轴2-1呈现为上下开口的柱状体，主动轴2-1的下 端无缝连接储水柱2-2;所述储水柱2-2的表面垂直焊接散水支柱2-3;所述散水支柱2-3的 数量为30~90个，散水支柱2-3呈现为两端开口的圆柱体结构，散水支柱2-3的一端垂直焊 接储水柱2-2的表面，散水支柱2-3的另一端呈现为开口状，每圈散水支柱2-3均设于同一水 平面上，每列散水支柱2-3均设于同一竖直平面上，同一水平面上相邻两个散水支柱2-3的 弧长相等为200~300mm，同一竖直平面上相邻两个散水支柱2-3的间距相等为20~50mm。
[0015] 进一步的，所述四氯化碳反应箱4包括:污水进口管4-1，酶解区4-2,拦截网4-3,酶 解填充物4-4;所述拦截网4-3设于四氯化碳反应箱4的内部，拦截网4-3呈现位钢丝交织而 成的网状体，拦截网4-3的边缘与四氯化碳反应箱4的四个侧壁的较长的中线重合，拦截网 4-3的边缘无缝焊接四氯化碳反应箱4的侧壁，拦截网4-3与四氯化碳反应箱4前后壁平行， 拦截网4-3的两侧均设有酶解区4-2;所述酶解区4-2的数量为2个，酶解区4-2内部设有酶解 填充物4-4;所述酶解填充物4-4呈现为分散型小颗粒体管状物;所述污水进口管4-1的一端 穿过四氯化碳反应箱4的侧壁插入酶解区4-2内部。
[0016] 进一步的，所述供电装置2-4通过主动轴2-1带动储水柱2-2高速逆时针旋转。
[0017] 进一步的，所述酶解填充物4-4通过高压将高分子材料成型制成，酶解填充物4-4 的原料组成和制造流程如下： 一、 酶解填充物4-4原料组成： 按重量份数计，乙二醇乙醚乙酸酯10~15份，乙酰乳酸10~20份，共辄亚油酸乙酯10~ 15份，乙酸炔丙酯30~40份，正娃酸乙酯10~15份，纳米级娃酸盐结构微粒150~200份，浓 度为10~25ppm的碳酸乙丙酯100~150份，对氨基苯甲酸乙酯5~8份，二氟氯乙酸乙酯4~ 12份，交联剂10~20份，烟酸呋酯4~12份，甲基丙基二硫醚5~30份，羟基亚乙基二膦酸四 钠10~20份； 所述交联剂为2-硝基-4-三氟甲基苯胺； 所述纳米级娃酸盐结构微粒的粒径为2 5~40nm; 二、 酶解填充物4-4的制造流程，包含以下步骤： 步骤一、加入电导率为0.008~0.05yS/cm的超纯水600~1600份于反应釜中，按下反应 釜内搅拌器开关，转速为120~170rpm，开启加热栗，对反应釜内部进行加温，控制温度在70 ~100°C ;依次加入乙二醇乙醚乙酸酯、乙酰乳酸、共辄亚油酸乙酯，搅拌混匀，调节pH值为 6.0~8.5，控制搅拌器转速为60~90印111，温度为50~60°(：，反应时间为3~1011 ; 步骤二、取乙酸炔丙酯、正硅酸乙酯进行磨碎，磨碎后粒径为250~500目；加入纳米级 硅酸盐结构微粒混合均匀，均匀分布在盘内，控制微粒分布厚度为6~18_，采用剂量为1.5 ~3 · OkGy、能量为1 · 4~2 · 4MeV的α射线福照25~40min; 步骤三、向碳酸乙丙酯中加入步骤二处理的混合粉末，搅拌摇匀后倒入反应釜，搅拌器 转速为220~270rpm，温度为50~100°C，启动真空栗，控制反应釜内真空值为-0.001~- 0.04MPa，维持该范围内的真空值2~8h;泄压并注入氨气，控制反应釜内压力值为0.005~ 0.06MPa，恒温放置6~9h;接着提高搅拌器转速至310~360rpm，同时反应釜泄压至OMPa;依 次加入对氨基苯甲酸乙酯、二氟氯乙酸乙酯完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，控制反应釜 溶液的亲水亲油平衡值为3.0~6.0，保温静置9~1 lh; 步骤四、当搅拌器转速为30~50rpm时，依次加入烟酸呋酯、甲基丙基二硫醚和羟基亚 乙基二膦酸四钠，增加反应釜压力至〇. 04~0.28MPa，控制温度为55~85°C，聚合反应时间 为9~llh;反应完成后将反应釜减压至OMPa，降温至35~50°C，取出物料，放置于压模机中 高压形成酶解填充物4-4。
[0018] 进一步的，本发明还公开了一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置的工 作方法，该方法包括以下几个步骤： 步骤一、通过使用中央控制器10启动污水抽取栗2,将溶液缓冲区1的废水溶液抽取至 旋流装置3内部，15min后通过使用中央控制器10启动曝气设备5,将空气输送至旋流装置3 内部以确保微生物降解反应的正常进行，反应后形成的淤泥等杂质堆积在旋流装置3底部 最终经过污泥排出管8将其排除至装置外部;通过使用中央控制器10将预处理后的水溶液 输送至四氯化碳反应箱4,借助酶解填充物4-4的功能完全降解水溶液中的四氯化碳，净化 后的水溶液通过净水导出管6流向装置外部； 步骤二、通过使用中央控制器10控制污水抽取栗2的压力值为0.2~1.5MPa，通过启动 污水抽取栗2将水溶液从主动轴2-1流入储水柱2-2内部，最终借助散水支柱2-3逆时针高速 旋转的方式喷射至储水柱2-2外部，同时通过使用中央控制器10启动供电装置2-4控制主动 轴2-1带动储水柱2-2的转速为30~1750rpm，使得含四氯化碳水溶液猛烈击打柱状体反应 区3-1和倒置圆锥反应区3-2的内壁，此外，倒置圆锥反应区3-2内壁无缝焊接的侧壁引流条 3-3也大幅度提高了四氯化碳分离效果； 步骤三、启动四氯化碳浓度检测器3-4确保实时监测旋流装置3水溶液中四氯化碳浓 度，当监测到四氯化碳浓度高于标准值时，四氯化碳浓度检测器3-4发送信号至中央控制器 10,通过使用中央控制器10控制污水抽取栗2压力值为0.4~1.8MPa，进一步控制供电装置 2-4转速为60~1850rpm，大幅度提高四氯化碳去除率；当监测到四氯化碳浓度低于标准值 时，四氯化碳浓度检测器3-4发电信号给中央控制器10,通过使用中央控制器10控制污水抽 取栗2压力值为0.1~1.3MPa，进一步控制供电装置2-4的转速为15~1350rpm，控制四氯化 碳降解率在一定的范围内，进而降低能耗； 步骤四、启动酶解监测器7以达到实时监测四氯化碳反应箱4中的四氯化碳分离效率的 目的，当监测到四氯化碳浓度超过标准值时，酶解监测器7发电信号给中央控制器10,中央 控制器10自动闭合所有电路，同时发出报警信号，通知维修人员及时维修设备；当酶解监测 器7监测到四氯化碳浓度在标准范围值内，酶解监测器7发电信号给中央控制器10,中央控 制器10自动开启所有电路恢复装置正常运转。
[0019] 本发明专利公开的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置及其工作方 法，其优点在于： 1. 该装置自动化程度高，劳动强度低，操作简便； 2. 该装置设计新颖，节能环保，处理效果明显； 3. 该装置具有较好的环境效益，同时为企业带来较高的经济效益。
[0020] 本发明所述的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置及其工作方法，采 用旋流曝气法，节能环保，处理效果显著，能够广泛投入市场用于处理富含四氯化碳的水溶 液。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明中所述一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置示意图。
[0022] 图2是本发明中所述旋流装置示意图。
[0023] 图3是本发明中所述四氯化碳反应箱示意图。
[0024] 图4是本发明中所述污水抽取栗示意图。
[0025] 图5是本发明中所述的高分子酶解填充物与市售某品牌降解保持率对比图。
[0026] 以上图1~图4中，溶液缓冲区1，污水抽取栗2，主动轴2-1，储水柱2-2，散水支柱2- 3,供电装置2-4,旋流装置3,柱状体反应区3-1，倒置圆锥反应区3-2,侧壁引流条3-3,四氯 化碳浓度检测器3-4，四氯化碳反应箱4，污水进口管4-1，酶解区4-2，拦截网4-3，酶解填充 物4-4,曝气设备5,净水导出管6,酶解监测器7,污泥排出管8,承重架9,中央控制器10。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施例对本发明提供的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯 化碳装置进行进一步说明。
[0028] 如图1所示，是本发明中所述一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置示 意图。从图1看出，包括:溶液缓冲区1，污水抽取栗2，旋流装置3，四氯化碳反应箱4，曝气设 备5,净水导出管6,酶解监测器7,污泥排出管8,承重架9,中央控制器10,空气输送管11，反 应液导出管12;所述位于底端的溶液缓冲区1，溶液缓冲区1的一面侧壁连接污水抽取栗2， 溶液缓冲区1的相邻侧壁连接曝气设备5;所述曝气设备5通过空气输送管11连接旋流装置 3;所述空气输送管11呈现为旋转180°的倒立U型，空气输送管11的材质为不锈钢材质;所述 污水抽取栗2的前端连接溶液缓冲区1，污水抽取栗2的上端连接旋流装置3;所述旋流装置3 的上端通过反应液导出管12连接四氯化碳反应箱4,旋流装置3的下端穿过承重架9的上表 面插入承重架9的下部，承重架9的底端设有污泥排出管8;所述承重架9位于曝气设备5的上 端，承重架9为不锈钢材质，承重架9的上端一侧设有中央控制器10,承重架9的上端另一侧 设有四氯化碳反应箱4;所述中央控制器10通过导线控制连接污水抽取栗2;所述四氯化碳 反应箱4的前壁设有净水导出管6和酶解监测器7。
[0029] 如图2所示，是本发明中所述旋流装置示意图。从图2或图1看出，旋流装置3包括： 柱状体反应区3-1，倒置圆锥反应区3-2,侧壁引流条3-3,四氯化碳浓度检测器3-4;所述位 于下端的倒置圆锥反应区3-2,倒置圆锥反应区3-2的上端设有柱状体反应区3-1，倒置圆锥 反应区3-2的上端与柱状体反应区3-1的下端无缝焊接，倒置圆锥反应区3-2的上表面内径 为15~50cm，倒置圆锥反应区3-2的下表面内径为10~15cm，倒置圆锥反应区3-2的内部设 有侧壁引流条3-3;所述柱状体反应区3-1的内径为15~50cm;所述侧壁引流条3-3无缝贴合 倒置圆锥反应区3-2的侧壁内部，侧壁引流条3-3呈现为长方体结构，侧壁引流条3-3的上端 连接倒置圆锥反应区3-2上表面边缘，侧壁引流条3-3的下端连接倒置圆锥反应区3-2下表 面边缘，侧壁引流条3-3的上端与倒置圆锥反应区3-2上表面边缘的连接点的切线与侧壁引 流条3-3垂直，侧壁引流条3-3的数量为20~50根;所述四氯化碳浓度检测器3-4位于柱状体 反应区3-1的侧壁内部上端，四氯化碳浓度检测器3-4通过导线连接中央控制器10。
[0030] 如图3所示，是本发明中所述四氯化碳反应箱示意图。从图3或图1看出，四氯化碳 反应箱4包括:污水进口管4-1，酶解区4-2,拦截网4-3,酶解填充物4-4;所述拦截网4-3设于 四氯化碳反应箱4的内部，拦截网4-3呈现位钢丝交织而成的网状体，拦截网4-3的边缘与四 氯化碳反应箱4的四个侧壁的较长的中线重合，拦截网4-3的边缘无缝焊接四氯化碳反应箱 4的侧壁，拦截网4-3与四氯化碳反应箱4前后壁平行，拦截网4-3的两侧均设有酶解区4-2; 所述酶解区4-2的数量为2个，酶解区4-2内部设有酶解填充物4-4;所述酶解填充物4-4呈现 为分散型小颗粒体管状物;所述污水进口管4-1的一端穿过四氯化碳反应箱4的侧壁插入酶 解区4-2内部。
[0031 ]如图4所示，是本发明中所述污水抽取栗示意图。从图4或图1看出，污水抽取栗2包 括:主动轴2-1，储水柱2-2,散水支柱2-3,供电装置2-4;所述位于上端的供电装置2-4,供电 装置2-4通过导线连接中央控制器10,供电装置2-4通过主动轴2-1连接储水柱2-2;所述主 动轴2-1呈现为上下开口的柱状体，主动轴2-1的下端无缝连接储水柱2-2;所述储水柱2-2 的表面垂直焊接散水支柱2-3;所述散水支柱2-3的数量为30~90个，散水支柱2-3呈现为两 端开口的圆柱体结构，散水支柱2-3的一端垂直焊接储水柱2-2的表面，散水支柱2-3的另一 端呈现为开口状，每圈散水支柱2-3均设于同一水平面上，每列散水支柱2-3均设于同一竖 直平面上，同一水平面上相邻两个散水支柱2-3的弧长相等为200~300mm，同一竖直平面上 相邻两个散水支柱2-3的间距相等为20~50mm。
[0032] 所述供电装置2-4通过主动轴2-1带动储水柱2-2高速逆时针旋转。
[0033] 本发明所述的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置的工作过程是： 步骤一、通过使用中央控制器10启动污水抽取栗2,将溶液缓冲区1的废水溶液抽取至 旋流装置3内部，15min后通过使用中央控制器10启动曝气设备5,将空气输送至旋流装置3 内部以确保微生物降解反应的正常进行，反应后形成的淤泥等杂质堆积在旋流装置3底部 最终经过污泥排出管8将其排除至装置外部;通过使用中央控制器10将预处理后的水溶液 输送至四氯化碳反应箱4,借助酶解填充物4-4的功能完全降解水溶液中的四氯化碳，净化 后的水溶液通过净水导出管6流向装置外部； 步骤二、通过使用中央控制器10控制污水抽取栗2的压力值为0.2~1.5MPa，通过启动 污水抽取栗2将水溶液从主动轴2-1流入储水柱2-2内部，最终借助散水支柱2-3逆时针高速 旋转的方式喷射至储水柱2-2外部，同时通过使用中央控制器10启动供电装置2-4控制主动 轴2-1带动储水柱2-2的转速为30~1750rpm，使得含四氯化碳水溶液猛烈击打柱状体反应 区3-1和倒置圆锥反应区3-2的内壁，此外，倒置圆锥反应区3-2内壁无缝焊接的侧壁引流条 3-3也大幅度提高了四氯化碳分离效果； 步骤三、启动四氯化碳浓度检测器3-4确保实时监测旋流装置3水溶液中四氯化碳浓 度，当监测到四氯化碳浓度高于标准值时，四氯化碳浓度检测器3-4发送信号至中央控制器 10,通过使用中央控制器10控制污水抽取栗2压力值为0.4~1.8MPa，进一步控制供电装置 2-4转速为60~1850rpm，大幅度提高四氯化碳去除率；当监测到四氯化碳浓度低于标准值 时，四氯化碳浓度检测器3-4发电信号给中央控制器10,通过使用中央控制器10控制污水抽 取栗2压力值为0.1~1.3MPa，进一步控制供电装置2-4的转速为15~1350rpm，控制四氯化 碳降解率在一定的范围内，进而降低能耗； 步骤四、启动酶解监测器7以达到实时监测四氯化碳反应箱4中的四氯化碳分离效率的 目的，当监测到四氯化碳浓度超过标准值时，酶解监测器7发电信号给中央控制器10,中央 控制器10自动闭合所有电路，同时发出报警信号，通知维修人员及时维修设备；当酶解监测 器7监测到四氯化碳浓度在标准范围值内，酶解监测器7发电信号给中央控制器10,中央控 制器10自动开启所有电路恢复装置正常运转。
[0034] 本发明所述的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置，采用旋流曝气 法，设备能耗低，处理效率高，占地面积小，适合富含四氯化碳的水溶液的处理。
[0035] 以下是本发明所述高分子酶解填充物4-4的制造流程的实施例，实施例是为了进 一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情 况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
[0036]若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。 [0037] 实施例1 按重量份数计，并按照以下步骤制造本发明所述高分子酶解填充物4-4: 步骤一、加入电导率为0.008yS/cm的超纯水600份于反应釜中，按下反应釜内搅拌器开 关，转速为120rpm，开启加热栗，对反应釜内部进行加温，控制温度在70°C ;依次加入乙二醇 乙醚乙酸酯1 〇份、乙酰乳酸1 〇份、共辄亚油酸乙酯1 〇份，搅拌混匀，调节pH值为6.0，控制搅 拌器转速为60rpm，温度为50 °C，反应时间为3h; 步骤二、取乙酸炔丙酯30份、正硅酸乙酯10份进行磨碎，磨碎后粒径为250目；加入纳米 级硅酸盐结构微粒150份混合均匀，均匀分布在盘内，控制微粒分布厚度为6mm，采用剂量为 1.5kGy、能量为1.4MeV的α射线辐照25min; 步骤三、向100份浓度为lOppm碳酸乙丙酯中加入步骤二处理的混合粉末，搅拌摇匀后 倒入反应釜，搅拌器转速为220rpm，温度为50°C，启动真空栗，控制反应釜内真空值为-0.0 OlMPa，维持该范围内的真空值2h;泄压并注入氨气，控制反应釜内压力值为0.005MPa， 恒温放置6h;接着提高搅拌器转速至31 Orpm，同时反应釜泄压至OMPa;依次加入对氨基苯甲 酸乙酯5份、二氟氯乙酸乙酯4份完全溶解后，加入交联剂10份搅拌混合，控制反应釜溶液的 亲水亲油平衡值为3.0，保温静置9h; 步骤四、当搅拌器转速为30rpm时，依次加入烟酸呋酯4份、甲基丙基二硫醚5份和羟基 亚乙基二膦酸四钠10份，增加反应釜压力至〇.〇4MPa，控制温度为55°C，聚合反应时间为9h; 反应完成后将反应釜减压至〇MPa，降温至35°C，取出物料，放置于压模机中高压形成酶解填 充物4-4。
[0038]所述交联剂为2-硝基-4-三氟甲基苯胺； 所述纳米级娃酸盐结构微粒的粒径为2 5nm。
[0039] 实施例2 按重量份数计，并按照以下步骤制造本发明所述高分子酶解填充物4-4: 步骤一、加入电导率为0.05yS/cm的超纯水1600份于反应釜中，按下反应釜内搅拌器开 关，转速为170rpm，开启加热栗，对反应釜内部进行加温，控制温度在100°C ;依次加入乙二 醇乙醚乙酸酯15份、乙酰乳酸20份、共辄亚油酸乙酯15份，搅拌混匀，调节pH值为8.5，控制 搅拌器转速为90rpm，温度为60 °C，反应时间为1 Oh; 步骤二、取乙酸炔丙酯40份、正硅酸乙酯15份进行磨碎，磨碎后粒径为500目；加入纳米 级硅酸盐结构微粒200份混合均匀，均匀分布在盘内，控制微粒分布厚度为18mm，采用剂量 为3. OkGy、能量为2.4MeV的α射线辐照40min; 步骤三、向150份浓度为25ppm碳酸乙丙酯中加入步骤二处理的混合粉末，搅拌摇匀后 倒入反应釜，搅拌器转速为270rpm，温度为100°C，启动真空栗，控制反应釜内真空值为-0.04MPa，维持该范围内的真空值8h;泄压并注入氨气，控制反应釜内压力值为0.06MPa，恒 温放置9h;接着提高搅拌器转速至360rpm，同时反应釜泄压至OMPa;依次加入对氨基苯甲酸 乙酯8份、二氟氯乙酸乙酯12份完全溶解后，加入交联剂20份搅拌混合，控制反应釜溶液的 亲水亲油平衡值为6.0，保温静置1 lh; 步骤四、当搅拌器转速为50rpm时，依次加入烟酸呋酯12份、甲基丙基二硫醚30份和羟 基亚乙基二膦酸四钠20份，增加反应釜压力至0.28MPa，控制温度为85°C，聚合反应时间为 1 lh;反应完成后将反应釜减压至OMPa，降温至50°C，取出物料，放置于压模机中高压形成酶 解填充物4-4。
[0040]所述交联剂为4-溴-2-(三氟甲基)苯胺； 所述纳米级娃酸盐结构微粒的粒径为40nm。
[0041 ] 实施例3 按重量份数计，并按照以下步骤制造本发明所述高分子酶解填充物4-4: 步骤一、加入电导率为0.009yS/cm的超纯水800份于反应釜中，按下反应釜内搅拌器开 关，转速为130rpm，开启加热栗，对反应釜内部进行加温，控制温度在80°C ;依次加入乙二醇 乙醚乙酸酯12份、乙酰乳酸15份、共辄亚油酸乙酯12份，搅拌混匀，调节pH值为7.5,控制搅 拌器转速为70rpm，温度为55°C，反应时间为5h; 步骤二、取乙酸炔丙酯35份、正硅酸乙酯12份进行磨碎，磨碎后粒径为300目；加入纳米 级硅酸盐结构微粒180份混合均匀，均匀分布在盘内，控制微粒分布厚度为12mm，采用剂量 为2. OkGy、能量为1.8MeV的α射线辐照30min; 步骤三、向120份浓度为15ppm碳酸乙丙酯中加入步骤二处理的混合粉末，搅拌摇匀后 倒入反应釜，搅拌器转速为250rpm，温度为80°C，启动真空栗，控制反应釜内真空值为-0.004MPa，维持该范围内的真空值6h;泄压并注入氨气，控制反应釜内压力值为0.008MPa， 恒温放置8h;接着提高搅拌器转速至350rpm，同时反应釜泄压至OMPa;依次加入对氨基苯甲 酸乙酯6份、二氟氯乙酸乙酯8份完全溶解后，加入交联剂15份搅拌混合，控制反应釜溶液的 亲水亲油平衡值为5.0，保温静置10h; 步骤四、当搅拌器转速为40rpm时，依次加入烟酸呋酯8份、甲基丙基二硫醚25份和羟基 亚乙基二膦酸四钠12份，增加反应釜压力至0.25MPa，控制温度为65°C，聚合反应时间为 l〇h;反应完成后将反应釜减压至OMPa，降温至40°C，取出物料，放置于压模机中高压形成酶 解填充物4-4。
[0042]所述交联剂为2-氟-4-硝基甲苯； 所述纳米级娃酸盐结构微粒的粒径为30nm。
[0043] 对照例 对照例为市售某品牌的酶解填充物用于四氯化碳的降解。
[0044] 实施例4 将实施例1~3制备获得的高分子酶解填充物4-4和对照例所述的酶解填充物用于四氯 化碳的降解效果对比，并以降解速率、反应时间、填料性能衰减率、四氯化碳去除率为技术 指标进行统计，结果如表1所示。
[0045] 表1为实施例1~3和对照例所述的酶解填充物用于对四氯化碳降解性能参数的影 响，从表1可出，本发明所述的高分子酶解填充物4-4，其降解速率、反应时间、填料性能衰减 率、四氯化碳去除率均高于现有技术生产的产品。
[0046] 此外，如图5所示，是本发明中所述的高分子酶解填充物与市售某品牌降解保持率 对比图。图中看出，实施例1~3所用高分子酶解填充物4-4,在对四氯化碳的降解保持率方 面优于现有产品。
【主权项】
1. 一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置，包括:溶液缓冲区（1)，污水抽取 栗(2)，旋流装置(3)，四氯化碳反应箱(4)，曝气设备(5)，净水导出管(6)，酶解监测器(7)， 污泥排出管(8)，承重架(9)，中央控制器(10)，空气输送管（11)，反应液导出管（12);其特征 在于:所述位于底端的溶液缓冲区（1)，溶液缓冲区（1)的一面侧壁连接污水抽取栗(2)，溶 液缓冲区（1)的相邻侧壁连接曝气设备(5);所述曝气设备(5)通过空气输送管（11)连接旋 流装置(3);所述空气输送管（11)呈现为旋转180°的倒立U型，空气输送管（11)的材质为不 锈钢材质;所述污水抽取栗(2)的前端连接溶液缓冲区（1)，污水抽取栗(2)的上端连接旋流 装置(3);所述旋流装置(3)的上端通过反应液导出管（12)连接四氯化碳反应箱(4)，旋流装 置(3)的下端穿过承重架(9)的上表面插入承重架(9)的下部，承重架(9)的底端设有污泥排 出管(8);所述承重架(9)位于曝气设备(5)的上端，承重架(9)为不锈钢材质，承重架(9)的 上端一侧设有中央控制器（10)，承重架(9)的上端另一侧设有四氯化碳反应箱(4);所述中 央控制器(10)通过导线控制连接污水抽取栗(2);所述四氯化碳反应箱(4)的前壁设有净水 导出管(6)和酶解监测器(7); 所述旋流装置(3)包括:柱状体反应区（3-1)，倒置圆锥反应区（3-2)，侧壁引流条（3-3)，四氯化碳浓度检测器(3-4);所述位于下端的倒置圆锥反应区（3-2)，倒置圆锥反应区 (3-2)的上端设有柱状体反应区（3-1)，倒置圆锥反应区（3-2)的上端与柱状体反应区（3-1) 的下端无缝焊接，倒置圆锥反应区（3-2)的上表面内径为15~50cm，倒置圆锥反应区（3-2) 的下表面内径为10~15cm，倒置圆锥反应区（3-2)的内部设有侧壁引流条(3-3);所述柱状 体反应区（3-1)的内径为15~50cm;所述侧壁引流条(3-3)无缝贴合倒置圆锥反应区（3-2) 的侧壁内部，侧壁引流条(3-3)呈现为长方体结构，侧壁引流条(3-3)的上端连接倒置圆锥 反应区（3-2)上表面边缘，侧壁引流条(3-3)的下端连接倒置圆锥反应区（3-2)下表面边缘， 侧壁引流条(3-3)的上端与倒置圆锥反应区（3-2)上表面边缘的连接点的切线与侧壁引流 条(3-3)垂直，侧壁引流条(3-3)的数量为20~50根;所述四氯化碳浓度检测器(3-4)位于柱 状体反应区（3-1)的侧壁内部上端，四氯化碳浓度检测器(3-4)通过导线连接中央控制器 (10) 〇2. 根据权利要求1所述的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置，其特征在 于:所述污水抽取栗(2)包括:主动轴(2-1)，储水柱(2-2)，散水支柱(2-3)，供电装置(2-4); 其中所述位于上端的供电装置(2-4)，供电装置(2-4)通过导线连接中央控制器（10)，供电 装置（2-4)通过主动轴（2-1)连接储水柱（2-2);所述主动轴（2-1)呈现为上下开口的柱状 体，主动轴(2-1)的下端无缝连接储水柱(2-2);所述储水柱(2-2)的表面垂直焊接散水支柱 (2-3);所述散水支柱(2-3)的数量为30~90个，散水支柱(2-3)呈现为两端开口的圆柱体结 构，散水支柱(2-3)的一端垂直焊接储水柱(2-2)的表面，散水支柱(2-3)的另一端呈现为开 口状，每圈散水支柱(2-3)均设于同一水平面上，每列散水支柱(2-3)均设于同一竖直平面 上，同一水平面上相邻两个散水支柱(2-3)的弧长相等为200~300mm，同一竖直平面上相邻 两个散水支柱(2-3)的间距相等为20~50mm。3. 根据权利要求1所述的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置，其特征在 于:所述四氯化碳反应箱(4)包括:污水进口管(4-1 )，酶解区（4-2 )，拦截网(4-3 )，酶解填充 物(4-4);所述拦截网（4-3)设于四氯化碳反应箱(4)的内部，拦截网（4-3)呈现位钢丝交织 而成的网状体，拦截网（4-3)的边缘与四氯化碳反应箱(4)的四个侧壁的较长的中线重合， 拦截网（4-3)的边缘无缝焊接四氯化碳反应箱(4)的侧壁，拦截网（4-3)与四氯化碳反应箱 (4)前后壁平行，拦截网（4-3)的两侧均设有酶解区（4-2);所述酶解区（4-2)的数量为2个， 酶解区（4-2)内部设有酶解填充物(4-4);所述酶解填充物(4-4)呈现为分散型小颗粒体管 状物;所述污水进口管(4-1)的一端穿过四氯化碳反应箱(4)的侧壁插入酶解区(4-2)内部。4. 根据权利要求2所述的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置，其特征在 于:所述供电装置(2-4)通过主动轴(2-1)带动储水柱(2-2)高速逆时针旋转。5. 根据权利要求3所述的一种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置，其特征在 于;所述酶解填充物(4-4)通过高压将高分子材料成型制成，酶解填充物(4-4)的原料组成 和制造流程如下： 一、 酶解填充物(4-4)原料组成： 按重量份数计，乙二醇乙醚乙酸酯10~15份，乙酰乳酸10~20份，共辄亚油酸乙酯10~ 15份，乙酸炔丙酯30~40份，正娃酸乙酯10~15份，纳米级娃酸盐结构微粒150~200份，浓 度为10~25ppm的碳酸乙丙酯100~150份，对氨基苯甲酸乙酯5~8份，二氟氯乙酸乙酯4~ 12份，交联剂10~20份，烟酸呋酯4~12份，甲基丙基二硫醚5~30份，羟基亚乙基二膦酸四 钠10~20份； 所述交联剂为2-硝基-4-三氟甲基苯胺； 所述纳米级娃酸盐结构微粒的粒径为2 5~40nm; 二、 酶解填充物(4-4)的制造流程，包含以下步骤： 步骤一、加入电导率为0.008~0.05yS/cm的超纯水600~1600份于反应釜中，按下反应 釜内搅拌器开关，转速为120~170rpm，开启加热栗，对反应釜内部进行加温，控制温度在70 ~100°C ;依次加入乙二醇乙醚乙酸酯、乙酰乳酸、共辄亚油酸乙酯，搅拌混匀，调节pH值为 6.0~8.5，控制搅拌器转速为60~90印111，温度为50~60°(：，反应时间为3~1011 ; 步骤二、取乙酸炔丙酯、正硅酸乙酯进行磨碎，磨碎后粒径为250~500目；加入纳米级 硅酸盐结构微粒混合均匀，均匀分布在盘内，控制微粒分布厚度为6~18_，采用剂量为1.5 ~3 · OkGy、能量为1 · 4~2 · 4MeV的α射线福照25~40min; 步骤三、向碳酸乙丙酯中加入步骤二处理的混合粉末，搅拌摇匀后倒入反应釜，搅拌器 转速为220~270rpm，温度为50~100°C，启动真空栗，控制反应釜内真空值为-0.001~- 0.04MPa，维持该范围内的真空值2~8h;泄压并注入氨气，控制反应釜内压力值为0.005~ 0.06MPa，恒温放置6~9h;接着提高搅拌器转速至310~360rpm，同时反应釜泄压至OMPa;依 次加入对氨基苯甲酸乙酯、二氟氯乙酸乙酯完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，控制反应釜 溶液的亲水亲油平衡值为3.0~6.0，保温静置9~1 lh; 步骤四、当搅拌器转速为30~50rpm时，依次加入烟酸呋酯、甲基丙基二硫醚和羟基亚 乙基二膦酸四钠，增加反应釜压力至〇. 04~0.28MPa，控制温度为55~85°C，聚合反应时间 为9~llh;反应完成后将反应釜减压至OMPa，降温至35~50°C，取出物料，放置于压模机中 高压形成酶解填充物(4-4)。6. -种拦截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置的工作方法，其特征在于：一种拦 截网与酶解填充物联合处理四氯化碳装置的工作方法，包括以下几个步骤： 步骤一、通过使用中央控制器（10)启动污水抽取栗（2)，将溶液缓冲区（1)的废水溶液 抽取至旋流装置(3)内部，15min后通过使用中央控制器(10)启动曝气设备(5)，将空气输送 至旋流装置(3)内部以确保微生物降解反应的正常进行，反应后形成的淤泥等杂质堆积在 旋流装置(3)底部最终经过污泥排出管(8)将其排除至装置外部;通过使用中央控制器(10) 将预处理后的水溶液输送至四氯化碳反应箱(4)，借助酶解填充物(4-4)的功能完全降解水 溶液中的四氯化碳，净化后的水溶液通过净水导出管(6)流向装置外部； 步骤二、通过使用中央控制器（10)控制污水抽取栗（2)的压力值为0.2~1.5MPa，通过 启动污水抽取栗(2)将水溶液从主动轴(2-1)流入储水柱(2-2)内部，最终借助散水支柱(2-3)逆时针高速旋转的方式喷射至储水柱(2-2)外部，同时通过使用中央控制器（10)启动供 电装置(2-4)控制主动轴(2-1)带动储水柱(2-2)的转速为30~1750rpm，使得含四氯化碳水 溶液猛烈击打柱状体反应区（3-1)和倒置圆锥反应区（3-2)的内壁，此外，倒置圆锥反应区 (3-2)内壁无缝焊接的侧壁引流条(3-3)也大幅度提高了四氯化碳分离效果； 步骤三、启动四氯化碳浓度检测器(3-4)确保实时监测旋流装置(3)水溶液中四氯化碳 浓度，当监测到四氯化碳浓度高于标准值时，四氯化碳浓度检测器(3-4)发送信号至中央控 制器（10)，通过使用中央控制器（10)控制污水抽取栗(2)压力值为0.4~l.SMPa，进一步控 制供电装置(2-4)转速为60~1850rpm，大幅度提高四氯化碳去除率；当监测到四氯化碳浓 度低于标准值时，四氯化碳浓度检测器(3-4)发电信号给中央控制器（10)，通过使用中央控 制器（10)控制污水抽取栗（2)压力值为0.1~1.3MPa，进一步控制供电装置(2-4)的转速为 15~1350rpm，控制四氯化碳降解率在一定的范围内，进而降低能耗； 步骤四、启动酶解监测器(7)以达到实时监测四氯化碳反应箱(4)中的四氯化碳分离效 率的目的，当监测到四氯化碳浓度超过标准值时，酶解监测器(7)发电信号给中央控制器 (10)，中央控制器（10)自动闭合所有电路，同时发出报警信号，通知维修人员及时维修设 备；当酶解监测器(7)监测到四氯化碳浓度在标准范围值内，酶解监测器(7)发电信号给中 央控制器(10)，中央控制器(10)自动开启所有电路恢复装置正常运转。
【文档编号】C02F101/36GK106045195SQ201610380165
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】刘喜坤, 孙晓虎, 张双圣, 于向辉, 陈红娟, 刘勇, 梁峙
【申请人】徐州市城区水资源管理处