一种用于地下水中有机物修复的分布式光催化修复系统的制作方法

1.本发明涉及地下水修复系统，尤其涉及一种用于地下水中有机物修复的分布式光催化修复系统。


背景技术：

2.近年来，随着地下水调查工作的进一步深入，工农业生产等活动对地下水所造成影响逐渐清晰，已发现地下水中污染物种类繁多，其中有机物(vocs)污染是目前地下水污染中的重要类型。因此，创新有机物污染地下水的修复工艺和设备对于场地修复行业有重要意义。
3.地下水中有机物的修复方法可分为抽出处理和原位处理，其处理方法主要有化学氧化、微生物处理、化学还原、紫外降解及上述方法的耦合等。
4.cn213231850u公开了一种原位地下水注入修复系统，采用注入井、渗透反应井、监测井和提取井组合，提高了地下水渗透速率和地下水修复质量。该修复系统仍然依托于投加的药剂，主要用于实施化学氧化或还原修复，且其组合井的建设和布置较为复杂。
5.cn112645542a公开了一种用于原位修复有机污染地下水的循环井系统，采用地下水循环井和微生物处理耦合技术，以循环水泵为循环动力，抽取地下水后在循环室加入化学药剂处理，随后地下水经过微生物填料层深度处理和过滤后出水。该循环井系统是化学方法与微生物处理的耦合技术，鉴于微生物填料层对于化学药剂的耐受程度仍有待进一步研究，可能将影响该循环井系统的使用范围。
6.cn112624306a公开了一种有机污染地下水原位修复系统，基于臭氧氧化技术将臭氧发生及混配系统通过臭氧输送管将气体输送至臭氧喷射器并喷射至地下水中，对地下水污染物进行氧化处理。该原位修复系统较为复杂，包括臭氧发生\储存系统、喷射系统及其他配套辅助系统，因含有较多压力容器，其现场管理要求较高。
7.紫外光催化工艺一般用于高浓度工业废水处理，具有运营简单、设备模块更新便利及易于耦合等特点，目前主要用于地下水异位抽出处理。鉴于目前场地修复行业的快速发展，大量在生产企业的地下水修复工作有待开展，其对于地下水修复设备的便携性、狭窄场地适用性及修复效果均提出了较高的要求。


技术实现要素：

8.为解决上述问题，本发明提供了一种基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元，直接放置于含水层进行原位处理，兼具内循环和外排模式，也保留了化学药剂处理的耦合能力，从而具有处理高效、布置灵活及便于携带转移的特点。
9.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
10.一种基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元，所述基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元挖出外井埋入地面以下地下水污染层，其具体包括：依次连通的进水室、混合室、反应室与上升室以及动力室，所述混合室上设有供混合药剂进入混合室内的
药剂进口，所述反应室内设有紫外灯与催化填料，所述紫外灯发射紫外光激发催化填料与混合有混合药剂的地下水进行光催化反应去除污染物。
11.依照本发明的一个方面，所述进水室内设有颗粒分离板。
12.依照本发明的一个方面，所述混合室还连通有压缩空气管。
13.依照本发明的一个方面，所述基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元还包括斜撑，所述动力室的两端通过斜撑安装在地面上。
14.依照本发明的一个方面，所述基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元还包括移动供给车，所述移动供给车内有压缩空气，所述移动供给车的出口与压缩空气管相连通，所述移动供给车通过提供负压驱动受污染的地下水进入进水室。
15.依照本发明的一个方面，所述上升室内设有气液分离器，所述气液分离器上设有气体出口与外界连通。
16.依照本发明的一个方面，所述气液分离器出水端分别连通有内部出水口和外部出水口，所述外部出水口上设有电磁阀，所述内部出水口设置外井内。
17.依照本发明的一个方面，所述动力室通过电路连接并控制紫外灯与电磁阀。
18.依照本发明的一个方面，所述外井采用220mm以上pvc或耐腐蚀金属井管。
19.本发明实施的优点：
20.本发明提供了一种基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元，所述基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元挖出外井埋入地面以下地下水污染层，其具体包括：依次连通的进水室、混合室、反应室与上升室以及动力室，所述混合室上设有供混合药剂进入混合室内的药剂进口，所述反应室内设有紫外灯与催化填料，所述紫外灯发射紫外光激发催化填料与混合有混合药剂的地下水进行光催化反应去除污染物。能够达到地下水污染处理高效、布置灵活及便于携带转移的特点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明所述的一种基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元的外观示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.如图1所示，一种基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元，所述基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元挖出外井5埋入地面16以下地下水污染层，其具体包括：依次连通的进水室17、混合室18、反应室19与上升室20以及动力室21，所述混合室18上设有
供混合药剂进入混合室18内的药剂进口4，所述反应室19内设有紫外灯6与催化填料7，所述紫外灯6发射紫外光激发催化填料7与混合有混合药剂的地下水进行光催化反应去除污染物。
25.在本实施例中，所述进水室17内设有颗粒分离板9。
26.在本实施例中，所述混合室18还连通有压缩空气管3。
27.在本实施例中，所述基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元还包括斜撑，所述动力室21的两端通过斜撑15安装在地面上。
28.在本实施例中，所述基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元还包括移动供给车2，所述移动供给车2内有压缩空气，所述移动供给车2的出口与压缩空气管3相连通，所述移动供给车2通过提供负压驱动受污染的地下水进入进水室17。
29.在本实施例中，所述上升室20内设有气液分离器10，所述气液分离器10上设有气体出口13与外界连通。
30.在本实施例中，所述气液分离器10出水端分别连通有内部出水口12和外部出水口8，所述外部出水口8上设有电磁阀，所述内部出水口12设置外井5内。
31.在本实施例中，所述动力室21通过电路连接并控制紫外灯6与电磁阀11。
32.在本实施例中，所述外井5采用220mm以上pvc或耐腐蚀金属井管。
33.在实际使用中，所述光催化单元与底面通过密封圈14连接。
34.本发明是利用光催化方法处理地下水中挥发性有机物，采用双人可负载分布式光催化单元及配套的移动供给平台。本修复系统正常工作基于已安装的地下水修复井所提供的内部工作空间。本修复系统所依托的地下水修复井可采用管径220mm以上pvc或耐腐蚀金属井管，其深度应进入地下水污染层，具有可重复打开的井盖，井周边具有2米的施工空间，并符合其他场地修复相关规范要求。待修复场地内原有修复井或监测井符合上述技术要求时可直接采用。本发明配套的移动供给平台可按实际工程需求，同时供给多个分布式光催化单元。
35.修复系统工作流程大致为：本发明采用分布式光催化单元置入已建成的地下水修复井中，采用压缩空气作为抽提动力源，压缩空气进入光催化单元后，抽提污染地下水进入混合室混合，混合后的溶液进入反应室与内置紫外灯及填料接触反应，反应后压缩空气继续推动溶液进入上升室及气液分离室。未达到预定反应时间时，进入内循环模式，污染地下水在内外井及可预见的外井周边小区域进行循环，混合后的地下水进入光催化单元持续处理。达到预定反应时间后，进入排放模式，处理后地下水进入进入其他处理工艺或达标外排。
36.工作原理：场地建设地下水修复井，分布式光催化单元1通过斜撑15稳定放入地下水修复井，通过密封圈14密封。移动供给平台2提供的压缩空气通过压缩空气管3进入混合室，产生负压驱动受污染的地下水进入进水室，经过颗粒分离板9减少地下水中大颗粒后进入混合室，与通过药剂管4进入混合室的药剂进行混合，共同进入反应室，接触催化剂填料7，并受紫外灯6照射激发光催化反应去除污染物。反应后的地下水进入上升室，并通过侧管12进入气液分离系统10进行气液分离。内循环模式下，关闭电磁阀11，气液分离后的液体通过内循环口12，重新返回外井与井内地下水混合后被重新抽提进入分布式光催化单元参与光催化降解，气液分离后的气体通过排放管排出设备。排放模式下，打开电磁阀11，气液分
离后的液体主要通过外出水口排出设备，气液分离后的气体通过排放管排出设备。
37.本发明实施的优点：
38.本发明提供了一种基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元，所述基于紫外光催化工艺的分布式便携光催化单元挖出外井埋入地面以下地下水污染层，其具体包括：依次连通的进水室、混合室、反应室与上升室以及动力室，所述混合室上设有供混合药剂进入混合室内的药剂进口，所述反应室内设有紫外灯与催化填料，所述紫外灯发射紫外光激发催化填料与混合有混合药剂的地下水进行光催化反应去除污染物。能够达到地下水污染处理高效、布置灵活及便于携带转移的特点。1)本发明装置为轻量化设备，可采用人力搬运，分布便利；本发明所需操作空间较小，对周边干扰小，应用场景丰富，尤其是对于在产企业地下水修复有推广价值；本发明装置具有两种运行模式，可对高浓度污染地下水进行内循环处理，增加处理效果，适用于高浓度有机物污染地下水修复；本发明装置采用紫外光催化为主要修复手段，但同时具备高级氧化工艺应用和耦合能力，运行灵活。本发明为高效地下水原位处理，有利于降低后续输送和处理过程中的有机物逸散，减少处理过程中的二次污染。
39.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。