技术摘要：
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  全部
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2μ g/L。所以高效绿色的地下水氯代烃修复技术是非常需要的。
技术实现要素：
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 4 CN 111718039 A 说　明　书 2/5 页 ～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。 优选的，所述药剂罐中氧化剂采用过硫酸盐，浓度为30～30000mmol/L；所述配体 可采用EDTA或柠檬酸，浓度为30～30000mmol/L；所述药剂罐流向所述电化学氧化反应器的 流速为0.1～20000mL/min，具体流速根据电流大小确定，以保证电化学氧化反应器内产生 的溶解态二价铁都能被配体络合，且过硫酸钠都能被二价铁活化。 优选的，所述外电源的输出电流为0～200mA，所述外电源的输出电流的设置条件 为：保证在所述水泵的设置流速下，所述电化学氧化反应器内可产生0～2mmol/L的溶解态 二价铁离子和0～2mg/L的溶解氢。 优选的，所述钯催化剂用量为50～100000g，载体为碳材料或氧化物。 优选的，所述钯催化加氢还原反应器的上半部分存放钯催化剂，下半部分空置，两 部分用打孔筛板隔开，用于过滤产生的铁沉淀，防止阻塞井管。 一种地下水中多种氯代烃复合污染的处理装置，包括通过管路依次连通的抽水 井、电化学氧化反应器、钯催化加氢还原反应器和注水井，药剂罐通过管路与所述电化学氧 化反应器连通，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，所述药剂罐内装有配体和氧化剂。 本发明采用联合处理的方法，电化学氧化反应器的电极同时产生二价铁和氢气， 为避免堵塞并利用氢气，加入配体和氧化剂，氧化阶段利用完二价铁后，剩余氢气被后续钯 催化加氢还原反应器利用，被配体络合的二价铁可以活化过硫酸盐产生强氧化自由基来有 效降解三氯乙烯等氯代烃，氢气可以在钯催化下高效降解四氯化碳等只能被还原的氯代 烃，可全面利用电解产物处理不同类型氯代烃。 本发明的有益效果： 1、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。 2、本发明将电化学这一能有效促进化学作用降解氯代烃的技术创新性地与传统 双井循环井技术结合，强化了化学修复效果； 3、本发明提供的氢气来源于原位地下水电解，并在还原反应器中被消耗，过量氢 气可挥发或被微生物利用，安全绿色，对含水层性质影响小； 4、本发明电解产生的氢气量与铁离子量与施加的电流有关，可根据具体的地下环 境条件灵活调控电极产生的氢气和铁离子量，可以实现自动化； 5、本发明投加的柠檬酸等配体，过硫酸钠等组分最后都可以转化为碳氢化合物、 硫酸钠等无毒无害物质，具有环境友好性； 6、本发明提供的柠檬酸等配体可高效络合二价铁和三价铁离子，减少沉淀的产 生，提高二价铁产率和过硫酸盐活化效率； 5 CN 111718039 A 说　明　书 3/5 页 7、本发明提供的钯柱反应高效长期使用后可以通过次氯酸钠氧化再生节约成本， 此外钯柱下部可以有效阻挡前置装置产生的铁沉淀，防止井管和含水层堵塞，达到提前过 滤的作用； 8、本发明提供的修复方法使用的阴极板和阳极板两极距离短，所需电压小，耗能 低，且不会造成原位含水层pH剧烈变化，对含水层干扰较小。 附图说明 图1是本发明电化学氧化-还原联合处理地下水中多种氯代烃复合污染的修复原 理示意图； 图2a是本发明实施例1电化学氧化还原装置的三氯乙烯的降解效果示意图； 图2b是本发明实施例1电化学氧化还原装置的四氯化碳的降解效果示意图。 图3a中的等值线表示循环均匀时模拟含水层中三氯乙烯的浓度； 图3b中的等值线表示通电0h(均匀2天)模拟含水层中三氯乙烯的浓度； 图3c中的等值线表示1d通电共6h模拟含水层中三氯乙烯的浓度； 图3d中的等值线表示2d通电共18h模拟含水层中三氯乙烯的浓度； 图3e中的等值线表示3d通电共30h模拟含水层中三氯乙烯的浓度； 图4a中的等值线表示循环均匀时模拟含水层中四氯化碳的浓度。 图4b中的等值线表示通电0h(均匀2天)模拟含水层中四氯化碳的浓度； 图4c中的等值线表示1d通电共6h模拟含水层中四氯化碳的浓度； 图4d中的等值线表示2d通电共18h模拟含水层中四氯化碳的浓度； 图4e中的等值线表示3d通电共30h模拟含水层中四氯化碳的浓度； 1-抽水井1；2-注水井；3-电化学氧化反应器；4-钯催化加氢还原反应器；5-药剂 罐。