[发明专利]一种持久性有机污染物的地下水原位修复系统

说明书

技术领域

本发明涉及有机物污染地下水的原位修复技术，属于地下水环境污染与修复技术领域。 

背景技术

持久性有机污染物是指人类合成的能持久存在于环境中，通过食物链累计，并对人类健康造成有害影响的化学物质，是一类高毒性、难降解、持久性、生物累积性以及半挥发性的污染物。 

水是生命之源，是人类赖以生存的水资源，且随着经济社会的快速发展，需水量日趋上升导致了有限的淡水资源更为紧张，淡水资源十分有限，且工业、农业以及人类活动导致地表水污染严重，进而将地下水作为人类赖以生存的饮用水源。地下水中持久性有机污染物的来源主要是城市污水和工业废水、城市垃圾填埋、石化污染、农用化学药剂的施用，持久性有机污染物的污染导致我国地下水污染日益严重，对人类和环境均造成严重的危害。 

西方发达国家自20世纪80年代就已经开展对地下水污染修复工作，自开展地下水污染治理至今，地下水修复技术在大量的实践应用中得以不断改进和创新，并在该领域取得了较好的成绩。地下水原位修复技术是较典型的地下水污染修复技术之一，是在人为干预的条件下省去抽出过程在原位将受污染地下水修复的技术。根据修复机理不同，可分为物理修复、化学修复、生物修复和可渗透反应格栅修复技术。当今地下水资源日益短 缺且社会发展对水资源需求量不断扩大，修复被污染的地下水使其成为可用资源则成了当前最重要的课题之一。地下水污染原位修复技术以其独特的优势从上个世纪末迅猛发展至今，但还存在某些缺陷还没有得到完善，作为一种有效可行的地下水污染修复技术，处理地下水中持久性有机污染物，具有广阔的发展前景。 

发明内容

本发明的目的是针对目前地下水中持久性有机污染物的难降解、持久性、高毒性造成的地下水水质恶化，发明的一种持久性有机污染物的地下水原位修复系统，旨在降解地下水中持久性有机污染物，改善地下水水质，满足人类健康与社会生活需求。 

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种持久性有机污染物的地下水原位修复系统，该系统包括持久性有机污染物的地下水原位修复反应器、配水装置、进气装置、集气装置、自动控制装置。配水装置通过计量泵与反应器连接，进气装置中的气罐通过气体流量计与反应器底部的曝气装置相连，反应器顶部的六个集气口连接到储气装置，系统中泵、电磁阀、传感器、电磁流量计等装置与集中控制柜连接，进行集中自动控制。 

所述持久性有机污染物的地下水原位修复反应器为透明有机玻璃材料，有机玻璃厚度为15mm，承受相对压力可达2×10⁴N/m²。长×宽×高：120cm×40cm×80cm。通过电磁阀可以实现反应器自动进、出水，运用带有4-20mA信号输入输出的电磁流量计控制反应器进、出水流量。该反应器满足整个试验流程水体、气体与外界完全密闭，只有进气口、集气口、进水口、出水口与外界联通。反应器可以作为污染场地原位修复平台，实现 有机物在地下水中的迁移转化规律与反应机理的研究，从而为有机物的降解与污染控制提供技术依据与理论依据。 

所述配水装置为单层不锈钢材质，带盖，左上装有进水管，底部装有放空管，右下装有出水管，可以实现配水装置的密闭环境。体积为36L，长×宽×高：40cm×30cm×30cm。配水装置内装有2个液位开关，分别为高限液位与低限液位开关，用来指示配水装置内的最高与最低水位，当水位高于高限液位开关或低于低限液位开关，通过液位开关触点信号，自动控制系统便会作出响应，自动控制柜出现报警显示。另外，配水装置右侧装有透明有机玻璃U型管，便于观察配水箱内水位高度。 

所述进气装置分别配备氮气罐、氩气罐、硫化氢罐。三个气罐并联后后分别与气体流量计连接。利用氮气的化学惰性，可以用来代替惰性气体，作为保护气体，以防止持久性有机污染物的地下水原位修复反应器内填料，比如说铁粉等物质暴露于空气时被氧化；当地下水原位修复反应器中有机物去除过程中有氮气生成，需要记录氮气生成量进行反应平衡的计算，此时，不能使用氮气作为保护气体时，同样可以利用氩气的惰性替代氮气以防止填料的氧化；当地下水中含有硫酸盐时，可以在还原环境下生成硫化氢气体，因此可以向地下水原位修复平台反应器中曝硫化氢气体，制造封闭的地下水还原环境。 

所述集气装置，通过地下水原位修复平台反应器顶部带有阀门的集气口进行气体的搜集，利用排水法进行集气，储气罐顶部带有进气口和集气口，可直接连接集气袋进行气体的定性、定量分析。同时储气罐左侧连接带有刻度的有机玻璃柱，也可以通过储气罐排出水的体积，进行气体的定 量分析。