[发明专利]一种地下水中多种氯代烃复合污染的处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种地下水中多种氯代烃复合污染的处理方法及装置。本发明的处理方法，在抽水井和注水井之间的地面部分由抽水井到注水井依次串联电化学氧化反应器和钯催化加氢还原反应器，在电化学氧化反应器内配置铁阳极板和阴极板，铁阳极板和阴极板分别通过导线与外电源电连接，同时电化学氧化反应器外接含有配体和氧化剂的药剂罐；钯催化加氢还原反应器采用钯柱的形式，钯柱仅上半部分填充钯催化剂。本发明的电化学氧化反应器和钯催化加氢还原反应器两部分，时间上同步，空间上隔开以达到分步处理的目的，先在电化学氧化反应器降解能被氧化的氯代烃，后在钯催化加氢还原反应器中降解能被还原的氯代烃，可修复复合氯代烃污染的地下水。

技术领域

本发明涉及地下水处理技术领域，尤其涉及一种地下水中多种氯代烃复合污染的处理方法及装置。

背景技术

近年来，我国土壤和地下水氯代烃污染十分严重。以我国中东部平原为例，其地下水面临日益严峻的形势，存在的污染场地就有至少40万个，而且大部分场地都是多种氯代烃复合污染场地，污染物主要包括：三氯乙烯、四氯化碳、二氯乙烷等。氯代烃在环境中易发生迁移，可通过挥发、容器泄漏、废水排放、农药使用及含氯有机物成品的燃烧等途径进入环境，污染大气、土壤、地下水和地表水。大多数氯代烃粘滞性小、密度比水大且具有很强的渗透性，进入地下含水层后很快随水流扩散，污染范围广。自然环境中，氯代烃难以降解，一旦进入地下水污染可持续上百年，对人类健康有很大影响。所以必须加强治理氯代烃的环境污染。我国地下水质量标准(GB/T 14848-2017)规定地下饮用水中三氯乙烯浓度不能高于70μg/L，三氯甲烷浓度不能高于60μg/L，二氯甲烷不能大于20μg/L，四氯化碳不能高于2μg/L。所以高效绿色的地下水氯代烃修复技术是非常需要的。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种较为全面地去除含水层中的氯代烃污染物，且能有效控制污染物的扩散的地下水中多种氯代烃复合污染的处理方法及装置。

本发明的一种地下水中多种氯代烃复合污染的处理方法，包括以下步骤：

S1、在地下水污染区内打井且安装井管，两口井为一组，分别为抽水井和注水井，所述井管底端封口，顶端敞口，管壁中下部设若干小孔；

S2、在所述抽水井和注水井之间的地面部分由抽水井到注水井依次串联电化学氧化反应器和钯催化加氢还原反应器，在所述电化学氧化反应器内配置铁阳极板和阴极板，所述铁阳极板和阴极板分别通过导线与外电源电连接，同时电化学氧化反应器外接含有配体和氧化剂的药剂罐；钯催化加氢还原反应器采用钯柱的形式，钯柱仅上半部分填充钯催化剂；

S3、地下水由水泵从所述抽水井中抽取，流经所述电化学氧化反应器和钯催化加氢还原反应器后注入到注水井中，在地下水循环过程中，启动外电源向电极板通电，在所述电化学氧化反应器中产生溶解态二阶铁和氢气，同时打开所述药剂罐向所述电化学氧化反应器中通入配体和氧化剂，所述药剂罐中的配体与溶解态二价铁络合后活化氧化剂产生强氧化自由基氧化降解一部分氯代烃，剩余的氢气随水流流动到钯柱还原降解一部分氯代烃，可全面利用电解产物处理不同类型氯代烃。

优选的，所述阴极板选用惰性电极板，阳极板选用铁板。

优选的，所述阴极板和铁阳极板平行放置，所述阴极板和铁阳极板之间的间距为3～100mm，所述阴极板和铁阳极板的长度均为50～500mm。

优选的，所述水泵流速为5～2000mL/min，所述水泵的流速的设置条件为：保证含水层水流从注水井到抽水井之间的停留时间为0.125小时～50小时。

优选的，所述电化学氧化反应器的体积为100～10000mL，所述钯柱体积为100～10000mL，根据处理的水流量来匹配决定，所述电化学氧化反应器内的水力停留时间为5～2000min。