[发明专利]一种实验室四氯化碳分离处理系统及其处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于环保处理技术，涉及高浓度有机含四氯化碳实验室残液的处理领域，尤其涉及一种实验室四氯化碳分离处理系统及其处理工艺。

背景技术

四氯化碳(CCl₄)是一种人工合成的低沸点有机氯代烃(比重1.591g/cm³，沸点77℃)，微溶于水。国外研究表明：四氯化碳属于典型的肝脏毒物，高浓度时，首先是影响中枢神经系统，随后影响肝、肾。它在环境中具有持久性、长期残留性和生物蓄积性，因此自1979年被美国EPA列入了“含四氯化碳地下水中优先控制的污染物”，也被我国列入了68种“水中优先控制的污染物”名单。

上个世纪七十年代由于大量制造和使用农药，造成了一些地区地下水被四氯化碳污染，如美国的密西根含水层和加拿大渥太华附近的含水层均受到过四氯化碳的污染(在含水层中它多以非水相(NAPL)存在)。

美国前FortordArmy军事基地造成的污染使得Marina的市政供水中CCl₄超标，2000年8月测得CCl₄浓度达15μg/L。美国Livermore地区的地下水监测发现有毒有害垃圾的堆放导致CCl₄污染物的产生，有毒物质渗滤液中CCl₄的浓度高达500μg/L。2000年4月，Hafner&Sons垃圾填埋场附近的MW-10井中地下水CCl₄浓度达6.3μg/L。

在国内，山东小清河沿岸的浅层地下水曾经遭受CCl₄的污染，最高浓度达380μg/L，污染面积达80km²。小清河鸭旺口、西闸两测点浅层地下水CCl₄含量为16.0-380.0μg/L。1997年，检测出上海市闸北区自来水中CCl₄含量为1.17μg/L，北京市西城区和宣武区则分别为0.24和0.32μg/L。2000年对我国某地区浅层地下水开展四氯化碳含量监测，发现南郊水源地内有3眼水井受到了污染，2001年5月份，已有53眼岩溶地下水水井受到了污染，面积达17.5km²，水中四氯化碳最高浓度达3909.2μg/L，超过国家饮用水标准1954.6倍，严重威胁着供水地区20余万人的身体健康。

现有治理技术

四氯化碳是土壤和地下水中常见的有机污染物，容易随雨水或灌溉水通过淋溶作用进入土壤和地下水中，引起土壤和地下水体的污染。目前有关地下水中四氯化碳污染治理的传统方法有以下几种：

1.活性炭吸附法

用活性炭吸附水源中的四氯化碳，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。

此法工艺成熟，操作简单效果可靠，但吸附效率不稳定，四氯化碳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，又形成含四氯化碳的混合体，如何再将其分离，需要进一步研究。

2.曝气技术修复法

曝气技术修复将压缩空气注入地下水饱和带，气体向上运动过程中引起挥发性污染物自土体和地下水进入气相，使得含有污染物的空气升至非饱和带，再通过气相抽提系统处理从而达到去除污染物的目的。这种处理地下水饱和带挥发性有机污染物的原位修复技术，由于可原位施工的优势使其得到广泛应用，多应用于分子量较小、易从液相变为气相的污染物。

但是曝气技术修复法容易受到气流形态变化、气泡数量、气泡尺寸、气流通道密度等因素影响，同时因处理工艺不同而降低处理能力。曝气技术修复法在实施中，若污染区存在局部低渗透性土层，空气与污染物难以充分接触，地下水饱和带若出现结构性裂隙或断裂带，注入的空气则易形成优先流，导致曝气短路，极大地影响处理范围和处理效果，污染区很难得到有效修复。同时曝气技术修复法也受到场地土体类型、场地均质性、地下水位及流动、污染物的水溶性与挥发性的直接影响，使得修复效率下降、成本上升。

3.原位化学氧化法

原位化学修复技术采用的氧化剂高锰酸盐、Fenton试剂、过氧化氢和过硫酸盐等。

将氧化剂注入到地下污染区，土壤和含水层本身含有大量的天然铁矿物，在铁矿物催化的作用下氧化反应能有效修复土壤和地下水的有机污染物。研究表明原位化学修复技术容易使修复区土壤产生矿化，使修复区土壤板结、透水性差，改变了修复区土壤结构。

4.生物修复法