地下水处理用可渗透反应墙组制造技术

本实用新型专利技术属于地下水处理技术领域，特别涉及一种地下水处理用可渗透反应墙组，包括沿地下水流向依次平行设置的石墨电极反应层、金属铁填料层和活性炭吸附层；金属铁填料层的上方覆盖有气体收集装置；能源电池模块分别与石墨电极反应层、气体收集装置连接。汞污染地下水流经过程中，在石墨电极反应层，利用电极电化学反应对地下水的酸碱环境的调节；在金属铁填料层，铁粉在合适的酸性条件下与地下水中的汞离子起氧化还原反应，从而释放汞；在活性炭吸附层，利用活性炭吸附残留的汞污染物。同时在金属铁填料层上方覆盖的气体收集装置对金属铁填料层中的氧化还原反应过程中所产生的气体进行收集，从而可实现对非饱和层汞污染地下水的高效修复处理。

【技术实现步骤摘要】
地下水处理用可渗透反应墙组
本技术属于地下水处理
，特别涉及一种地下水处理用可渗透反应墙组。
技术介绍
汞在许多行业中被使用，由此产生的汞废弃物造成的污染相当严重，其中地下水汞污染主要由人为排放、危废泄露等造成，含汞污染地下水修复技术主要包括抽出处理、水力控制、原位阻隔和可渗透反应墙等。可渗透反应墙技术是指在地下安装透水的活性材料墙体，以拦截污染物汞羽状体，当污染羽状体通过反应墙时，污染物汞在可渗透反应墙内发生沉淀、吸附、氧化还原等作用，从而得以去除或转化，实现地下水净化的目的。现有的可渗透反应墙是一种被动式的地下水污染修复技术，其利用反应材料自行吸附而发生反应。然而，地下水酸碱环境的多变会造成氧化还原反应不够充分，沉淀吸附不彻底，并且反应墙材料维护更换频繁，工艺运行成本较高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种地下水处理用可渗透反应墙组，能够对非饱和层汞污染地下水进行高效的修复处理。为解决上述技术问题，本技术的实施方式提供了一种地下水处理用可渗透反应墙组，包括：沿地下水流向依次平行设置的石墨电极反应层、金属铁填料层和活性炭吸附层；所述金属铁填料层的上方覆盖有气体收集装置；能源电池模块分别与所述石墨电极反应层、所述气体收集装置连接。相对于现有技术而言，本技术至少具有如下技术效果：本技术提供的地下水处理用可渗透反应墙组中，在地下水流向上依次设置了相互平行的石墨电极反应层、金属铁填料层和活性炭吸附层。在非饱和层汞污染地下水流经可渗透反应墙组的过程中，第一步，在石墨电极反应层，利用电极电化学反应实现对地下水的酸碱环境的调节；第二步，在金属铁填料层，填料层中的铁粉在合适的酸性条件下与地下水中的汞离子起氧化还原反应，从而释放汞；第三步，在活性炭吸附层，利用活性炭吸附残留的汞污染物。同时，在石墨电极反应层的上方设置能源电池模块，向石墨电极反应层和气体收集装置提供电能；并在金属铁填料层上方覆盖设置的气体收集装置对金属铁填料层中的氧化还原反应过程中所产生的气体进行收集，从而实现了对非饱和层汞污染地下水的高效修复处理。进一步地，本技术的实施方式所提供的地下水处理用可渗透反应墙组中，所述能源电池模块设有正负电极；且所述能源电池模块的正负电极分别通过导线与所述石墨电极反应层、所述气体收集装置连接，从而为石墨电极反应层的电化学反应提供条件。优选地，本技术的实施方式所提供的地下水处理用可渗透反应墙组中，所述石墨电极反应层包括若干石墨电极。更优选地，所述若干石墨电极两两平行，且均匀排布。优选地，本技术的实施方式所提供的地下水处理用可渗透反应墙组中，所述能源电池模块可以为铁锂电池，所述能源电池模块用于向石墨电极反应层和气体收集装置提供电能。优选地，本技术的实施方式所提供的地下水处理用可渗透反应墙组中，所述能源电池模块具有与外接电源相连通的充电端口。优选地，本技术的实施方式所提供的地下水处理用可渗透反应墙组中，所述石墨电极反应层、所述金属铁填料层和所述活性炭吸附层在地下水断面上的深度均不小于地下水断面的深度。所述石墨电极反应层、所述金属铁填料层和所述活性炭吸附层在地下水断面上的宽度均不小于地下水断面的宽度。也就是说，本技术所提供的可渗透反应墙组的长度和宽度可根据实际地下水情况灵活调整，确保能范围覆盖地下水流的整个场区。本技术提供的地下水处理用可渗透反应墙组结构新颖，设计合理，同时具有如下优点：(1)在石墨电极反应层，利用电极电化学反应实现对地下水酸碱环境的原位动态调节，无需加入药剂，减少了对地下水的二次污染，为铁粉在合适的酸性条件下与汞离子发生氧化还原反应而释放汞创造了有利条件，提高了反应效率，并有效降低了工艺成本；(2)石墨电极反应层之后，设置了金属铁填料层和活性炭吸附层两排可渗透反应墙组，覆盖地下水流经区域，使得对地下水的治理效果更加彻底；(3)根据在石墨电极反应层发生的电极反应机理以及含汞地下水的特性，设置了气体收集装置，收集金属铁填料层中的氧化还原反应过程中所产生的气体，避免氧化还原反应过程中所产生的气体减少金属铁填料层与地下水的接触面积，提高反应效率，避免气体危害。附图说明图1是根据本技术一实施方式的地下水处理用可渗透反应墙组的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本技术的第一实施方式涉及一种地下水处理用可渗透反应墙组。图1为其结构示意图。如图1所示，本实施方式的地下水处理用可渗透反应墙组包括：沿地下水6流向依次平行设置的石墨电极反应层2、金属铁填料层3和活性炭吸附层4；所述金属铁填料层3的上方覆盖有气体收集装置5；其中，地下水6为非饱和层汞污染地下水。在本实施方式中，能源电池模块1为铁锂电池，能源电池模块1具有与外接电源相连通的充电端口。同时，能源电池模块1设有正负电极，所述正负电极分别通过导线与所述石墨电极反应层2、所述气体收集装置5，从而向所述石墨电极反应层2、所述气体收集装置5提供电能。本实施方式的地下水处理用可渗透反应墙组的工作原理如下：在地下水6流经可渗透反应墙组的过程中，依次流经相互平行的石墨电极反应层2、金属铁填料层3和活性炭吸附层4。第一步，地下水6流过石墨电极反应层2，发生氧化反应，2H2O-4e-→4H++O2↑，生成氢离子，使地下水环境为酸性条件；也就是说，在石墨电极反应层2，利用电极电化学反应实现对地下水的酸碱环境的调节。第二步，地下水6流过金属铁填料层3，在酸性条件下发生反应，Fe+Hg2→Fe2++Hg↓；填料层中的铁粉在合适的酸性条件下与地下水中的汞离子起氧化还原反应，从而释放汞。第三步，地下水6流过活性炭吸附层4，利用活性炭吸附残留的汞污染物，使析出的汞沉淀吸附在活性炭吸附层4。同时，在金属铁填料层3的上方覆盖设置的气体收集装置5对金属铁填料层中的氧化还原反应过程中所产生的气体进行收集，避免氧化还原反应过程中所产生的气体减少金属铁填料层3与地下水6的接触面积，提高反应效率，避免气体危害，从而实现了对非饱和层汞污染地下水的高效修复处理。本技术的第二实施方式是第一实施方式中的地下水处理用可渗透反应墙组的一种改进。具体来说，所述石墨电极反应层2包括若干石墨电极，且所述若干石墨电极两两平行，且均匀排布。由若干两两平行、且均匀排布的石墨电极组成的石墨电极反应层2可提供了多个电化学反应环境，使地下水流6过石墨电极反应层2时的氧化反应更加彻底完全。本技术的第三实施方式也是第一实施方式中的地下水处理用可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下水处理用可渗透反应墙组，其特征在于，包括：/n沿地下水流向依次平行设置的石墨电极反应层、金属铁填料层和活性炭吸附层；/n所述金属铁填料层的上方覆盖有气体收集装置；/n能源电池模块分别与所述石墨电极反应层、所述气体收集装置连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种地下水处理用可渗透反应墙组，其特征在于，包括：
沿地下水流向依次平行设置的石墨电极反应层、金属铁填料层和活性炭吸附层；
所述金属铁填料层的上方覆盖有气体收集装置；
能源电池模块分别与所述石墨电极反应层、所述气体收集装置连接。


2.根据权利要求1所述的地下水处理用可渗透反应墙组，其特征在于，所述能源电池模块设有正负电极。


3.根据权利要求2所述的地下水处理用可渗透反应墙组，其特征在于，所述能源电池模块的正负电极分别通过导线与所述石墨电极反应层、所述气体收集装置连接。


4.根据权利要求1所述的地下水处理用可渗透反应墙组，其特征在于，所述石墨电极反应层包括若干石墨电极。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏闻博，张雪峰，王军，徐宏伟，
申请(专利权)人：北京建工环境工程咨询有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11