[发明专利]一种持久性有机污染物的地下水原位修复系统

摘要

一种持久性有机污染物的地下水原位修复系统，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。持久性有机污染物的地下水原位修复系统，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。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。通过封闭水箱向反应器进水，利用进气装置制造封闭的地下水还原环境，采用排水法搜集气体，利用自动控制装置实现持久性有机污染物的地下水原位修复系统的自动化控制功能。

主权项

一种持久性有机污染物的地下水原位修复系统，其特征在于：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，如铁粉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；所述自动控制装置由上位机，集中控制柜和可编程逻辑控制器三部分组成；上位机由电脑和组态软件组成，集中控制柜由旋钮、继电器、端子排、开关、指示灯和漏电保护器组成，可编程逻辑控制器由PLC和I/O控制模块组成；上位机连接集中控制柜，集中控制柜连接传感器；PLC的I/O触点，连接到端子排，端子排另一端连接到中间继电器，由继电器控制泵、阀门和开关，实现逻辑、时序控制；控制柜的控制系统采用以太网I/O系统，具有数字量输入输出、模拟量输入输出模块，带4‑20mA信号输出的泵、传感器电磁流量计和电磁阀，模拟量输入后转化成数字信号，通过上位机记录存储数据，也可形成历史报表，对数据进行分析和处理，实现了持久性有机污染物的地下水原位修复系统自动化控制功能。