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1、10申请公布号CN104129877A43申请公布日20141105CN104129877A21申请号201410359364922申请日20140725C02F9/08200601C02F103/0620060171申请人中国环境科学研究院地址100012北京市朝阳区安外北苑大羊坊8号72发明人席北斗王雷张列宇李英军李鸣晓杨天学王丽君高如泰74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人宋焰琴54发明名称一种去除地下水中有机物的装置和去除有机物的方法57摘要一种去除地下水中有机物的装置，主要由地下水提升系统以及高级氧化处理系统两部分组成。本发明还公开了利用上述装置去除地下水中有机。
2、物的方法。本发明实现了高级氧化处理系统内曝气，有效的解决了臭氧一旦曝气迅速散逸的问题，原位将地下水中有机污染物质有效去除，并迅速降低高浓度有机物毒性，适用于所有地下水有机污染区域。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104129877ACN104129877A1/1页21一种去除地下水中有机物的装置，主要由地下水提升系统以及高级氧化处理系统两部分组成，其中地下水提升系统，是在一提升井的内壁设置有可旋转的过滤网，过滤网设置有针式清扫器，清扫器探入过滤网孔的尖端有微小弯钩，由提升水泵将地下水。
3、自提升井内过滤并提升至至原地水平线处，进入高级氧化处理系统的配水管；高级氧化处理系统四周注射土壤板结剂作为不透水层，底部为细沙；配水管为一个穿孔PVC管，管外包裹一层土工布防止堵塞，土工布外包裹一层铁碳填料，具有微电解功能；高级氧化处理系统的内部自上而下依次为隔气遮光层、光催化层、吸附层和碎石曝气层；隔气遮光层设于光催化层上方，由不透气、不透光的防渗膜构建，隔气遮光层设置有臭氧猝灭装置和紫外灭菌灯；光催化层为介孔光催化分子筛，利用光催化高级氧化降解有机物，配水管设置在光催化层中；吸附层由活性炭和赤泥分子筛混合组成，用于快速吸附待处理地下水中绝大部分有机物并固化重金属；碎石曝气层填充有分子筛及碎。
4、石的混合物，碎石曝气层内设有纳米曝气头，用于吸附残余的有机物并进行纳米曝气。2根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置，其中，隔气遮光层的防渗膜为HDPE防渗膜。3根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置，其中，光催化层的厚度为02M。4根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置，其中，吸附层的厚度为05M，活性炭的粒径为10MM50MM，赤泥分子筛的粒径为2MM5MM，混合体积比为51。5根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置，其中，曝气层的厚度为08M，分子筛的粒径为08MM2MM，碎石的粒径为5MM30MM，混合体积比为13。6根据权利要求1所述的去除地下水中有机物的装置。
5、，其中，碎石曝气层内的纳米曝气头与一纳米曝气机连接。7利用权利要求1所述装置去除地下水中有机物的方法地下水经过滤网过滤，在提升水泵的抽吸作用下将地下水提升至原地水平线处，使用臭氧猝灭剂降低出水中含有的残余臭氧后进入高级氧化处理系统的配水管，利用光催化高级氧化降解有机物后，经吸附层快速吸附待处理地下水中绝大部分有机物，再由碎石曝气层吸附残余的有机物并为纳米曝气提供场所；碎石曝气层内布设的纳米曝气头O3曝气，纳米曝气头发散出的纳米气泡与光催化层和紫外灭菌灯有效提高OH产生率，共同提高高级氧化效果；纳米气泡细密的散布在待处理的地下水中，停留后在物理作用下上浮，透过吸附层时促进活性炭及分子筛中污染物的。
6、缓释，缓释后的污染物被瞬间降解，上升至光催化层后臭氧与介孔光催化分子筛联合进行高级氧化作用和微电解作用。8根据权利要求7所述的方法，其中，紫外灭菌灯平均照射剂量在300J/M2以上。权利要求书CN104129877A1/3页3一种去除地下水中有机物的装置和去除有机物的方法技术领域0001本发明涉及一种有机物超标地下水的处理装置，具体地涉及一种去除地下水中有机污染物质的装置。0002本发明还涉及利用上述装置去除地下水中有机物的方法。背景技术0003地下水是重要饮用水源和战略资源，随着经济社会的快速发展，部分城市和工业企业周边地下水污染呈恶化趋势，严重威胁地下水饮用水源安全。现如今地下水有机物污染。
7、较严重，主要污染指标为苯、四氯化碳、三氯乙烯等，常规的物理、化学、生物法难以满足净化处理在技术和经济上的要求，如何处理此类地下水已经成为技术上的热点和难点。高级氧化技术又称为深度氧化技术，其原理为在反应中产生活性极强的羟基自由基，再通过自由基和有机污染物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使得大分子难降解有机物氧化降解称为低毒性或无毒性的小分子物质，甚至直接降解称为CO2和H2O，接近完全矿化。0004高级氧化技术处理有机污染物应用较为广泛，但是臭氧高级氧化处理地下水中有机污染物还不成熟，究其原因主要受限于臭氧气体的理化性质。发明内容0005本发明的目的是提供一种去除地下水中有机物如苯、四氯化。
8、碳、三氯乙烯的装置。0006本发明还涉及利用上述装置去除地下水中有机物的方法。0007为实现上述目的，本发明提供的去除地下水中有机物的装置，主要由地下水提升系统以及高级氧化处理系统两部分组成，其中0008地下水提升系统，是在一提升井的内壁设置有可旋转的过滤网，过滤网板设置有针式清扫器，清扫器探入过滤网孔的尖端有微小弯钩，由提升水泵将地下水自提升井内过滤并提升至至原地水平线处，进入高级氧化处理系统的配水管；0009高级氧化处理系统四周注射土壤板结剂作为不透水层，底部为细沙；0010配水管为一个穿孔PVC管，管外包裹一层土工布防止堵塞，土工布外包裹一层铁碳填料，具有微电解功能；0011高级氧化处理。
9、系统的内部自上而下依次为隔气遮光层、光催化层、吸附层和碎石曝气层；0012隔气遮光层设于光催化层上方，由不透气、不透光的防渗膜构建，隔气遮光层设置有臭氧猝灭装置和紫外灭菌灯；0013光催化层为介孔光催化分子筛，利用光催化高级氧化降解有机物，配水管设置在光催化层中；0014吸附层由活性炭和赤泥分子筛混合组成，用于快速吸附待处理地下水中绝大部分有机物并固化重金属；说明书CN104129877A2/3页40015碎石曝气层填充有分子筛及碎石的混合物，碎石曝气层内设有纳米曝气头，用于吸附残余的有机物并进行纳米曝气。0016所述的去除地下水中有机物的装置，其中，隔气遮光层的防渗膜为HDPE防渗膜。001。
10、7所述的去除地下水中有机物的装置，其中，光催化层的厚度为02M。0018所述的去除地下水中有机物的装置，其中，吸附层的厚度为05M，活性炭的粒径为10MM50MM，赤泥分子筛的粒径为2MM5MM，混合比例按照体积比51。0019所述的去除地下水中有机物的装置，其中，曝气层的厚度为08M，分子筛的粒径为08MM2MM，碎石的粒径为5MM30MM，混合比例按照体积比13。0020所述的去除地下水中有机物的装置，其中，碎石曝气层内的纳米曝气头与一纳米曝气机连接。0021本发明提供的利用上述装置去除地下水中有机物的方法0022地下水经过滤网过滤，在提升水泵的抽吸作用下将地下水提升至原地水平线处，使用臭。
11、氧猝灭剂降低出水中含有的残余臭氧后进入高级氧化处理系统的配水管，利用光催化高级氧化降解有机物后，经吸附层快速吸附待处理地下水中绝大部分有机物，再由碎石曝气层吸附残余的有机物并为纳米曝气提供场所；0023碎石曝气层内布设的纳米曝气头O3曝气，纳米曝气头发散出的纳米气泡与光催化层和紫外灭菌灯有效提高OH产生率，共同提高高级氧化效果；0024纳米气泡细密的散布在待处理的地下水中，停留后在物理作用下上浮，透过吸附层时促进活性炭及分子筛中污染物的缓释，缓释后的污染物被瞬间降解，上升至光催化层后臭氧与介孔光催化分子筛联合进行高级氧化作用和微电解作用。0025所述的方法，其中，紫外灭菌灯平均照射剂量在300。
12、J/M2以上。0026本发明的装置通过高级氧化处理系统内曝气，有效的解决了臭氧一旦曝气迅速散逸的问题，其中光催化层在紫外灯照射下激发极具氧化力的自由负离子，同时在纳米曝气过程中激发的能量亦可发生并加强自由负离子的产生，达成光催化效果；而自由负离子以及其摆脱共价键的束缚后留下空位，与纳米气泡表面带有的电荷同时产生微电解效果，原位将地下水中有机污染物质有效去除，并迅速降低高浓度有机物毒性，适用于所有地下水有机污染区域。附图说明0027图1是本发明的去除地下水中有机物装置示意图。0028附图中主要组件符号说明00291隔气遮光层；2紫外灭菌灯；3高级氧化处理系统；4提升水泵；5臭氧猝灭装置；6配水管。
13、；7提升井；8过滤网；9碎石曝气层；10吸附层；11光催化层；12纳米曝气头；13细砂；具体实施方式0030以下结合附图作详细说明。需要说明的是，在以下叙述中提到的左、右、上、下等均是以附图所示的方向为准。0031请参阅图1，本发明提供的有机物超标地下水的处理装置，其主要结构包括地下水说明书CN104129877A3/3页5提升系统和高级氧化处理系统两部分。0032其中，地下水提升系统的主要结构为提升井7，提升井内设置有可旋转的过滤网8，在提升水泵4的抽吸作用下将地下水提升至原地水平线处，提升过程中地下水流经过滤网8进行过滤以便于下一步处理；同时为防止过滤网8堵塞，特别设置针式清扫器，清扫器探。
14、入过滤网孔的尖端有微小弯钩，用于清扫过滤网防止其堵塞。0033地下水提升系统的出水口连接至高级氧化处理系统的配水管6；其配水管6为一个穿孔PVC管，管外包裹一层土工布防止堵塞，土工布外包裹一层铁碳填料，具有微电解功能；0034高级氧化处理系统3内部自上而下依次为光催化层11、吸附层10和碎石曝气层90035光催化层11上方布设有一层隔气遮光层，由不透气、不透光HDPE防渗膜构建；光催化层为02M的介孔光催化分子筛，利用光催化高级氧化降解有机物；配水管设置在光催化层中。0036吸附层厚05M，由粒径10MM50MM的活性炭与粒径2MM5MM赤泥分子筛混合组成，用于快速吸附待处理地下水中绝大部分有。
15、机物。0037碎石曝气层的厚度为08M，内部填充粒径08MM2MM的分子筛以及5MM30MM的碎石，用于吸附残余的有机物并为纳米曝气提供场所；曝气层内布设有纳米曝气头12，纳米曝气头发散出的纳米气泡具有特殊性质，细密的散布在待处理的地下水中，在停留5H后在物理作用下上浮，透过吸附层时促进活性炭及分子筛中污染物的缓释，缓释后的污染物被瞬间降解，上升至光催化层后臭氧与光催化半导体联合进行高级氧化作用和微电解作用，系统内部利用填料粒径大小不同控制水流流向以及水力停留时间。0038碎石曝气层内纳米曝气头采用O3曝气，由于纳米气泡具有庞大的数量、比表面积、缓慢的上升速度等特性，同时气泡在水中停留时间长，。
16、增加了气液接触面积、接触时间，利于臭氧溶于水中，克服了臭氧难溶于水的缺点；微气泡内部具有较大的压力且纳米气泡破裂时界面消失，周围环境剧烈改变产生的化学能促使产生更多的羟基自由基OH，增强O3氧化分解有机物的能力；且纳米级别O3气泡与光催化层、紫外灭菌灯可有效提高OH产生率，共同提高高级氧化效果。光催化层作为光触媒在紫外灯照射下激发极具氧化力的自由负离子，同时在纳米曝气过程中以及超声波发生过程激发的能量亦可发生并加强自由负离子的产生，达成光催化效果；而自由负离子以及其摆脱共价键的束缚后留下空位，与纳米气泡表面带有的电荷同时产生微电解效果。0039光催化层上方隔气遮光层设置有臭氧猝灭装置5，使用臭氧猝灭剂降低出水中含有的残余臭氧，防止对其下一步处理产生影响；0040根据本发明的一个实施例，通过本发明处理的污水中，芳香性类富里酸物质降低95以上，腐殖质类有机物降低99，出水水质透明度高。说明书CN104129877A1/1页6图1说明书附图CN104129877A。