一种地下水中三氯甲烷的分离装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于环保设备技术领域，尤其是含三氯甲烷地下水的处理设备，具体 涉及一种地下水中三氯甲烷的分离装置。
【背景技术】
[0002] 三氯甲烷为有机合成原料，主要用来生产氟里昂$-21、？-22、？-23)、染料和药物， 在医学上，常用作麻醉剂。可用作抗生素、香料、油脂、树脂、橡胶的溶剂和萃取剂。无色透 明液体。有特殊气味。味甜。高折光，不燃，质重，易挥发。纯品对光敏感，遇光照会与空气 中的氧作用，逐渐分解而生成剧毒的光气（碳酰氯）和氯化氢。可加入〇.6°/ρ1%的乙醇作 稳定剂。能与乙醇、苯、乙醚、石油醚、四氯化碳、二硫化碳和油类等混溶、25°C时Iml溶于 200ml水。相对密度1.4840。凝固点-63. 5°C。沸点61~62°C。折光率1.4476。低毒，半 数致死量（大鼠，经口）1194mg/kg。有麻醉性。有致癌可能性。
[0003] 三氯甲烷其化学性质比较稳定，在自然界能长期存在，并被认为是一种致癌物质。 在美国129中优先控制的污染物和中国58种环境优先监测的和控制的有机物中，三氯甲烷 均位于前列。美国环保局曾对39个小城镇地下水供水水源地进行检测，结果表明，在处理 过或未处理过的地下水中都发现了 11种挥发性氯代链烃，检出率最高的即是三氯甲烷和 三氯乙烯，分别为31%和36%。其中最严重的是纽约州的Nassau县和Sufilk县，300万人 口以地下水为唯一饮用水源，由于地下水受三氯甲烷、四氯乙烯、三氯乙烯和其它挥发性有 机化合物的污染，100多个公共或非公共供水井被迫关闭。作为典型工业化国家的德国，在 有机污染中，三氯甲烷等氯代烃污染占了 60%左右。
[0004] 由于三氯甲烷的相对稳定性和地下水环境的特殊条件，使得含三氯甲烷地下水的 污染治理与普通的污染控制技术相比难度更大，因此地下水三氯甲烷污染控制技术就成为 全球地下水研究领域的热点和难点问题。
[0005] 目前有关地下水中三氯甲烷污染治理的传统方法有以下几种：
[0006] 1.表面活性剂改性岩矿材料处理技术
[0007] 该方法是将表面活性剂注入到地下岩层中，由于吸附作用表面活性剂被吸附到岩 层表面形成一个更具吸附能力的吸附体系，进而加强地下岩层对地下水中的三氯甲烷等氯 代烃的吸附能力。其处理效果随着地下岩层物理性质不同而产生差异。一般来说，未经改 性的地下岩层具有的吸附能力较弱，改性后的吸附能力增强，处理效果好。
[0008] 与其他方法相比，该技术简单易行，但只是将有害物质吸附到岩层上仅仅是一个 纯粹的物理过程，并未根除有害物质，因此必须结合其他的方法才能达到较好的处理效果。 [0009] 2.超声波处理三氯甲烷
[0010] 近几年来超声波法处理水中的有机物的研究逐渐活跃起来。超声波法处理有机物 主要是基于液体中的微小气核在超声波作用下被激活，从而引发超声空化现象，有机物可 以直接在空化的气泡内燃烧或热力分解。其反应机理为超声波产生局部高温，在高温环境 下水被分解成-OH自由基，溶解在地下水中氧气和氮气也可发生自由基裂解产生游离的氮 原子和游离的氧原子自由基，这些自由基会进一步促进有机分子的断链、自由基的转移和 氧化还原反应。
[0011] 利用超声波法处理三氯甲烷污染的地下水是近几年兴起的一个新领域，目前还属 于探索阶段，要使其发展成为一种成熟的地下水处理技术，还需要在空气注入、小型试验转 移到工程应用方面做进一步探索。
[0012] 3.原位生物修复技术
[0013] 原位生物修复是利用污染现场生物的代谢活动减少现场环境中有毒有害化合物 的工程技术系统。它主要是利用生物并通过工程措施为生物的生长和繁殖提供必需的条 件，从而加速污染物的生物降解和去除速率的一种工程技术方法。
[0014] 与物理化学法相比，原位生物修复技术有其独特的优势，地下水中的三氯甲烷等 有机物在现场就可以被微生物降解消除，就地处理操作，对周围的生态环境影响小，达到同 样的处理效果所耗时间短、修复成本低，其耗费仅占传统物理法和化学法费用的30°/『50%， 生物修复技术不产生二次污染，遗留问题也较少。
[0015] 但该法在国内起步较晚，目前大规模治理三氯甲烷污染地下水的工程实例国内尚 未见报道，因此这种方法有待进一步研究和探索。
[0016] 4.渗透反应墙修复法
[0017] 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。
[0018] 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。
【发明内容】
[0019] 为了克服以上现有技术的不足，本实用新型提供一种地下水中三氯甲烷的分离装 置，用于处理含三氯甲烷的地下水。
[0020] 为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
[0021 ] -种地下水中三氯甲烷的分离装置，包括震荡涌浪池、进水管和出水管，震荡涌浪 池被池体隔断分割成多于一个的震荡涌浪甬道，各震荡涌浪甬道平行错位排列，头尾贯通 形成S型通道，每个震荡涌浪甬道的一端设有震荡涌浪装置，震荡涌浪装置由震荡涌浪板 和往复杆滑动连接组成。
[0022] 优选地，在震荡涌浪池底部设有喷气管道，所述喷气管道由喷气主管道和至少一 个喷气支管道组成，喷气支管道上设置有至少一个喷气喷头。喷气主管道连通所有喷气支 管道，喷气喷头设置于喷气支管道上。
[0023] 优选地，包括回流管，其一端设置在震荡涌浪池底部，另一端设置在进水管道处。
[0024] 优选地，在震荡涌浪池的池壁上设置有窗体。
[0025] 震荡涌浪装置平行错位设置。
[0026] 震荡涌浪板在往复杆的作用下做水平往复运动，其有效行程为100~2200毫米，优 选为400~600毫米。
[0027] 喷气喷头为多孔吹气铝合金喷气喷头。
[0028] 采用本实用新型分离装置对地下水中三氯甲烷进行分离，其工艺控制条件为：回 流量为50~80 m3/min、水位50~80 cm、震荡涌浪周期10~20次/分钟、震荡涌浪板行程为 400~600mm、采用持续喷气方式。
[0029] 本实用新型公开了地下水中三氯甲烷的分离装置，利用组合式处理工艺(底部震 荡涌浪+喷气氧化系统)去除水体中三氯甲烷，将待处理含三氯甲烷的地下水从进水管道进 入系统，然后通过震荡涌浪装置的涌浪作用使含有三氯甲烷的水体，在一定震荡幅度和频 率下加快气化和蒸发；与此同时，喷气管道分配多个喷气支管道上的喷气喷头持续喷出雾 化气体，以促使三氯甲烷汽化促进水体与新鲜空气接触而促使三氯甲烷分离。
[0030] 水池震荡涌浪装置工作原理
[0031] 通过机械的方法对水面进行扰动，水面会产生相应的涌浪，如果人工干预产生规 律性扰动，水面则产生与扰动具有相同频率的正弦波，如果人工干预产生非规律性扰动，则 水面产生凌乱、无规律性涌浪。如图1所示，震荡涌浪装置通过计算机控制，驱动水平连杆 在水池的一端做循环往复运动，在水面产生相应的谐振涌浪，其波峰的高度与水平连杆运 动的速度和冲程呈正相关，其波长与水平连杆运动的周期呈正相关。水池中设置的震荡涌 浪装置系统，可以促进水中有机物的蒸发、促进空气中氧气的溶解，使有机物得到充分的氧 化分解。
[0032] 本实用新型提供的地下水中三氯甲烷的分离装置不局限于应用在地下水的三氯 甲烷的分离，同样适用于其他水体(地下水、化工污水等）中有机物的去除，所述有机物包括 但不限于三氯甲烷、乙醇、乙醚、丙酮等。
[0033] 本实用新型公开的三氯甲烷分离系统，其优点在于：
[0034] (1)由于采用了喷气、震荡涌浪联合处理方式，其处理效率高，对于高浓度含三氯 甲烷地下水中的挥发性有机物有较高去除效果。
[0035] (2)在震荡涌浪氧化处理过程中，水槽被池体隔断分割成多个震荡涌浪池，含三氯 甲烷地下水以S型路线流动，增加了水体与处理设备的接触时间，同时增加了含三氯甲烷 地下水与氧气的接触面积，提高了处理效率。
[0036] 本实用新型在前期研究工作深化总结的基础上，以处理地下水源地三氯甲烷污染 区为对象，针对现有处理技术存在的不足，提出一种喷气雾化加震荡涌浪处理过程中将三 氯甲烷分离的处理装置，该装置相对现有应用处理设备和工艺有着大幅度创新改进，尤其 在处理地下含水层中更加突出其优越性，该装置处理效率高，方便操作，能够实现自动化生 产，这为大规模处理深层含有机污染物的地下水，提供一种高效发展前景。
【附图说明】
[0037] 图1为地下水中三氯甲烷的分离装置的工作原理示意图；
[0038] 图2为地下水中三氯甲烷的分离装置的立体结构示意图；
[0039] 图3为地下水中三氯甲烷的分离装置的喷气管道的俯视图；
[0040] 图4为地下水中三氯甲烷的分离装置(不包括喷气管道部分）的底部俯视图；
[0041] 图5为地下水中三氯甲烷的分离装置的正立面示意图；
[0042] 图6为三氯甲烷去除特性曲线图；
[0043] 图7为回流量对三氯甲烷去除的影响图；
[0044] 图8为震荡涌浪装置电控系统。
[0045] 其中：1为进水管，2为震荡涌浪池，3为往复杆，4为震荡涌浪板，5为喷气主管道， 6为喷气支管道，7为喷气喷头，8为涌浪水位线，9为池体隔断，10为回流管，11为出水管， 12为窗体，13为池壁。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合附图对本实用新型提供的三氯甲烷分离系统进行进一步说明。
[0047] 实施例1
[0048] 地下水中三氯甲烷的分离装置，如图2所示，包括震荡涌浪池2、进水管1和出水管 11，震荡涌浪池2被池体隔断9分割成多于一个的震荡涌浪甬道，各震荡涌浪甬道平行错位 排列，头尾贯通形成S型通道，每个震荡涌浪甬道的一端设有震荡涌浪装置，震荡涌浪装置 由震荡涌浪挡板4和往复杆3滑动连接组成。
[0049] 如图3所示，在震荡涌浪池2底部设有喷气管道，喷气管道包括喷气主管道5与喷 气支管道6,其中喷气支管道6的数量大于一个，喷气主管道5连通所有喷气支管道6,喷气 喷头7设置于喷气支管道6上，喷气喷头7采