一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器的制作方法

1.本实用新型涉及地下水处理装置的技术领域，尤其是一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器。


背景技术：

2.近年来，随着我国社会经济发展，城市转型发展进程的加速和产业结构改造升级，大量的工业企业关停或搬离市区，遗留了大量污染场地。早期环境保护意识薄弱，这些遗留地块的大量污染物通过各种途径向土壤与地下水介质迁移与累积，导致该类地块的地下水污染形势严峻。
3.随着近年来我国修复行业的发展，基于工程技术应用及工程经验的积累，国内修复治理思维逐渐从短平快的“异位修复”转向长效的“原位修复”。相较于传统抽出处理的异位修复技术，原位修复技术因其具有低扰动、二次污染风险较低、修复成本相对低廉等优势，已成为苯系物、氯代烃、石油烃等典型有机污染地下水修复的优选，而且我国在实际污染地下水修复工程中的应用也呈逐年增加的趋势。
4.常见的原位修复技术有地下水曝气法、原位热处理、原位化学氧化、原位生物修复和可渗透反应墙技术，其修复原理大致可包括为物理吸附、化学氧化/还原和生物降解三类，然而单一的反应类型往往难以处理复杂的地下水环境，使得修复技术在应用于工程时缺乏适应性、有效性和稳定性。因此，需要一种可以解决上述问题的装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器，通过设置化学氧化材料层和微生物降解材料层，能同时进行化学氧化和生物降解，从而达到对地下水环境修复的目的。
6.本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
7.一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器，其特征在于：包括若干反应单元，所述反应单元包括pvc管、设于所述pvc管内的修复材料层以及安装于所述pvc管两端的固定连接件，所述反应单元间通过所述固定连接件进行竖向连接，所述pvc管上开设有条形筛孔，所述修复材料层为化学氧化材料层或微生物降解材料层。
8.所述条形筛孔在所述pvc管上的开孔率为20%-45%。
9.所述条形筛孔沿所述pvc管的圆周方向设置。
10.所述反应单元的数量为三个，其三者的修复材料层分别为所述化学氧化材料层、所述微生物降解材料层、所述化学氧化材料层。
11.本实用新型的优点是：装置简单、成本低、处理效果好；在电子供体有限的地下水环境中，利用化学氧化提供的含自由电子氧化产物为特征微生物降解反应提供电子，实现二者技术耦合，达到修复增效的目的。
附图说明
12.图1为本实用新型单个反应单元结构示意图；
13.图2为本实用新型反应器结构示意图；
14.图3为本实用新型微生物反应组、零价铁反应组以及零价铁耦合微生物反应组的试验数据对照图。
具体实施方式
15.以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
16.如图1-3所示，图中标记1-8分别表示为: pvc管1、条形筛孔2、固定连接件3、修复材料层4、化学氧化材料层5、微生物降解材料层6、化学氧化反应区7、微生物降解反应区8。
17.实施例：如图1-3所示，本实施例涉及一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器，其主要包括若干反应单元，反应单元包括pvc管1、修复材料层4以及两固定连接件3，修复材料层4设于pvc管1内，修复材料层4为化学氧化材料层5或微生物降解材料层6，两固定连接件3分别安装在pvc管1的两端，反应单元间可通过固定连接件3进行竖向连接，并且固定连接件3还可隔绝各反应单元内修复材料层4的直接接触，保证了各反应单元之间相对独立性，提高修复材料层4的使用寿命。pvc管1上开设有条形筛孔2，条形筛孔2可以增强修复材料层4与地下水的接触面积，使修复反应充分均匀发生，当然，pvc管1的开孔形状可根据修复材料层4进行调整。
18.如图1-3所示，反应单元的数量为三个，其三者的修复材料层4分别为化学氧化材料层5、微生物降解材料层6、化学氧化材料层5，并且其三者可分别形成化学氧化反应区7、微生物降解反应区8、化学氧化反应区7。其中，化学氧化材料层5填充的是零价铁氧化材料，微生物降解材料层6填充的是特异脱卤微生物，零价铁氧化材料在氧化反应产生的含自由电子的氧化产物可作为微生物降解反应的电子供体，从而加强微生物脱卤呼吸，提高特异微生物在降解有机物时的反应活性，具体可参见图3所示。此外，反应器的分层式设计可以多级串联，以增加装置的长度，用于深层的地下水修复。
19.本实施例中，pvc管1的开孔率视修复材料层4而定，综合考虑装置强度及材料可接触性，条形筛孔2在pvc管1上的开孔率一般为20%-45%。pvc管1直径为10cm，长度为100cm，在距离pvc管1上边缘一定距离处开条形筛孔2，孔长15cm，孔高0.5cm，沿pvc管1周向均布2个条形筛孔2，轴向相邻空间最小距离为2.5cm。
20.虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。


技术特征：
1.一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器，其特征在于：包括若干反应单元，所述反应单元包括pvc管、设于所述pvc管内的修复材料层以及安装于所述pvc管两端的固定连接件，所述反应单元间通过所述固定连接件进行竖向连接，所述pvc管上开设有条形筛孔，所述修复材料层为化学氧化材料层或微生物降解材料层。2.如权利要求1所述的一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器，其特征在于：所述条形筛孔在所述pvc管上的开孔率为20%-45%。3.如权利要求1所述的一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器，其特征在于：所述条形筛孔沿所述pvc管的圆周方向设置。4.如权利要求1所述的一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器，其特征在于：所述反应单元的数量为三个，其三者的修复材料层分别为所述化学氧化材料层、所述微生物降解材料层、所述化学氧化材料层。

技术总结
本实用新型公开了一种用于地下水污染原位修复的筒式分层生物化学反应器，包括若干反应单元，所述反应单元包括PVC管、设于所述PVC管内的修复材料层以及安装于所述PVC管两端的固定连接件，所述反应单元间通过所述固定连接件进行竖向连接，所述PVC管上开设有条形筛孔，所述修复材料层为化学氧化材料层或微生物降解材料层。本实用新型的优点是：装置简单、成本低、处理效果好；在电子供体有限的地下水环境中，利用化学氧化提供的含自由电子氧化产物为特征微生物降解反应提供电子，实现二者技术耦合，达到修复增效的目的。达到修复增效的目的。达到修复增效的目的。


技术研发人员：李韬 吴育林 王振梁 王哲 王蓉 郑东煌 左朋
受保护的技术使用者：上海勘察设计研究院（集团）有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/7/5