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用于提取水體中憎水腐殖酸的設(shè)備的制作方法

文檔序號(hào):12104819閱讀:368來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于提取水體中憎水腐殖酸的設(shè)備。



背景技術(shù):

溶解有機(jī)質(zhì)是能通過(guò)孔徑取值范圍為0.5μm濾膜的一類天然大分子有機(jī)物混合物,它來(lái)源于動(dòng)植物分泌物及其殘?bào)w分解產(chǎn)物,組成和結(jié)構(gòu)隨時(shí)空和來(lái)源而變化。溶解有機(jī)質(zhì)主要包括腐殖酸、富里酸等酸性物質(zhì),并且腐殖酸、富里酸等酸性物質(zhì)分子量大,難于降解,是溶解有機(jī)質(zhì)中的主要成分,被廣泛關(guān)注。另外,腐殖酸,特別是憎水性溶解腐殖酸對(duì)有機(jī)污染物的環(huán)境行為有重要的影響。研究表明,腐殖酸中含有的酚羥基、羰基、芳香性基團(tuán)等可以與水中的重金屬及有機(jī)物發(fā)生相互作用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化、遷移及歸宿。水體中腐殖酸含量低,淡水中含量一般為1-3mg/L,海水中含量一般為0.1-0.5mg/L,如何實(shí)現(xiàn)從大量的淡水或海水水體中高效地提取高濃度的腐殖酸是亟需解決的問(wèn)題。

中國(guó)發(fā)明(申請(qǐng)?zhí)枺?01310548129.1,名稱:從垃圾滲濾液中提取腐殖酸的工藝及專用裝置)公開(kāi)了一種從垃圾滲濾液中提取腐殖酸的工藝及專用裝置,其工藝包括以下步驟:

(1)將原水通入預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié),使其pH值在4-9之間、氧化還原電位ORP在150-250mV的范圍內(nèi),以利于物料膜對(duì)腐殖酸的濃縮分離,從而提高物料膜的使用壽命;

(2)將步驟(1)預(yù)處理后的出水在10-30bar的壓力條件下利用膜分離方法是腐植酸被截留在濃縮液中,形成腐殖酸濃液,最終得到濃度比經(jīng)預(yù)處理出水濃度提高30-60倍的腐殖酸濃液。

本發(fā)明從垃圾滲濾液中提取腐殖酸工藝的專用裝置,包括原水箱(1),原水箱(1)出水端連接到預(yù)處理系統(tǒng)(2),原水箱(1)和預(yù)處理系統(tǒng)(2)連接管路上裝有進(jìn)水泵(3),預(yù)處理系統(tǒng)(2)輸出端連接有精密過(guò)濾器(4),精密過(guò)濾器(4)輸出端與物料膜組件(5)連接,在精密過(guò)濾器(4)和物料膜組件(5)連接管路上裝有高壓泵(6),物料膜組件(5)的濃縮液出水口連接回收箱(7),透過(guò)液出水口連接到產(chǎn)水箱(8)。

本發(fā)明可以提取高濃度的腐殖酸濃液,但是本發(fā)明所適用的水體比較窄,不能將腐殖酸與富里酸徹底分離,且不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,操作不方便,可實(shí)施性不佳。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了將腐殖酸和富里酸有效的分離,并提取腐殖酸加以利用,本發(fā)明提供了一種用于提取水體中憎水腐殖酸的設(shè)備,可以有效方便地提取海水或淡水原水中的腐殖酸。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的一種用于提取水體中憎水腐殖酸的設(shè)備,包括原水供給單元、預(yù)處理單元、納濾濃縮單元、酸堿度調(diào)節(jié)單元、有機(jī)質(zhì)提取單元、第一水箱、總控制系統(tǒng)、第二水箱、pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)單元和腐殖酸提取單元;

所述pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)單元包括pH傳感器、第一酸液藥劑箱、第二酸液藥劑箱和加藥泵;所述pH傳感器設(shè)于所述第二水箱內(nèi),所述第一酸液藥劑箱和所述第二酸液藥劑箱并列布置,所述第一酸液藥劑箱的出口、第二酸液藥劑箱的出口通過(guò)加藥泵均與所述第二水箱的連接;

所述腐殖酸提取單元包括第二淋洗裝置、液體儲(chǔ)存器、過(guò)濾器和真空泵;所述過(guò)濾器的入口分別與所述第二水箱的出口、所述第二淋洗裝置的出口連接,所述過(guò)濾器的出口與液體儲(chǔ)存器入口連接;所述過(guò)濾器包括樣品室、濾膜和砂芯,所述濾膜置于所述樣品室之內(nèi),并以所述砂芯作為濾膜支撐物;所述濾膜的孔徑取值范圍是0.1-0.7μm;所述真空泵的出口與所述液體儲(chǔ)存器連接。

優(yōu)選地,所述原水供給單元采用自吸泵供水,原水為海水或淡水,原水水質(zhì)的濁度在100NTU之內(nèi),TOC的取值在1000mg/l之內(nèi),電導(dǎo)率取值在40000μS/cm之內(nèi);自吸泵的前端設(shè)有過(guò)濾袋,所述過(guò)濾袋的孔徑為10μm。

優(yōu)選地,所述預(yù)處理單元包括一級(jí)精密微濾過(guò)濾器和二級(jí)精密微濾過(guò)濾器,一級(jí)精密微過(guò)濾器中精密濾芯的孔徑為1μm,二級(jí)精密微過(guò)濾器中精密濾芯的孔徑為0.45μm;所述一級(jí)精密微過(guò)濾器的入口與自吸泵的出口連接,一級(jí)精密微過(guò)濾器的出口與二級(jí)精密微過(guò)濾器的入口連接,二級(jí)精密微過(guò)濾器的出口與第一水箱連接。

優(yōu)選地,一級(jí)、二級(jí)精密濾芯均采用聚丙烯濾芯,精密濾芯需要及時(shí)更換,可以避免堵塞和過(guò)多污染物聚集滋生微生物。

優(yōu)選地,所述第一水箱采用耐酸材料,其上面設(shè)有密封蓋,其內(nèi)設(shè)有攪拌器、液位傳感器和pH傳感器;所述密封蓋的端面設(shè)有至少5個(gè)通孔;所述第一水箱與所述吸附富集裝置之間的管道伸入水箱中,管道頂部為密封結(jié)構(gòu),管道壁設(shè)有多個(gè)孔徑為50μm的孔,孔的最低高度控制在水箱高度的1/10處,所述伸入水箱管道外設(shè)有過(guò)濾罩,所述過(guò)濾罩的孔徑為100μm。

優(yōu)選地,所述第二水箱采用耐酸材料,其上面設(shè)有密封蓋,下端為漏斗形狀,其內(nèi)設(shè)有攪拌器、液位傳感器和pH傳感器;所述密封蓋的端面設(shè)有至少5個(gè)通孔;所述第二水箱與所述過(guò)濾器之間的管道深入水箱中,管道頂部為密封結(jié)構(gòu),管道壁設(shè)有多個(gè)孔徑為50μm的孔,孔的最低高度控制在水箱高度的1/10處,所述伸入水箱管道外設(shè)有過(guò)濾罩,所述過(guò)濾罩的孔徑為100μm;第二水箱設(shè)有氮?dú)夤┙o裝置,防止腐殖酸在堿性條件下氧化。

優(yōu)選地,所述納濾濃縮單元包括納濾單元、高壓泵及第一溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭和第二溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭;其中納濾單元包括納濾膜和不銹鋼膜殼,所述納濾膜的孔徑取值為1-2nm;

所述第一溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭設(shè)于所述納濾單元濃水出口處,第二溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭設(shè)于納濾單元的廢水出口處。

優(yōu)選地,所述納濾單元設(shè)有原水進(jìn)口、濃水出口和廢液出口;所述原水進(jìn)口通過(guò)高壓泵與水箱連接,所述濃水出口與第一水箱連接;所述納濾單元濃水出口與廢水出口均設(shè)有安保閥,原水濃縮過(guò)程中,所述納濾單元濃水和廢水溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭檢測(cè)數(shù)值差異小于預(yù)設(shè)值時(shí),所述安保閥開(kāi)啟,說(shuō)明此時(shí)系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行濃縮。

優(yōu)選地,酸堿度調(diào)節(jié)單元中包括pH傳感器、攪拌器、計(jì)量加藥泵和酸液藥劑箱;所述pH傳感器設(shè)于第一水箱中,所述計(jì)量加藥泵設(shè)于第一水箱和酸液藥劑箱之間,計(jì)量加藥泵的入口與酸液藥劑箱的出口連接,計(jì)量加藥泵的出口與第一水箱連接。

優(yōu)選地,所述有機(jī)質(zhì)提取單元包括吸附富集裝置、第一淋洗裝置和堿液藥劑箱,第一淋洗裝置和堿液藥劑箱并列布置;第一淋洗裝置的的出口、堿液藥劑箱的出口均與吸附富集裝置的入口連接,所述吸附富集裝置的入口與第一水箱的出口連接,吸附富集裝置的出口與第二水箱連接,且其底部設(shè)有沖洗液的排出開(kāi)關(guān)。

優(yōu)選地,所述吸附富集裝置包括吸附柱和填料,所述填料設(shè)于所述吸附柱內(nèi),所述填料為XAD-8樹(shù)脂、DAX-8樹(shù)脂和XAD-7樹(shù)脂的一種或多種。

優(yōu)選地,所述總控制系統(tǒng)包括控制單元和觸屏器,所述控制單元與觸屏器連接,所述控制單元與自吸泵、液位傳感器、pH傳感器、計(jì)量泵、高壓泵和pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)單元連接;所述液位傳感器和pH傳感器設(shè)于所述第一水箱和第二水箱中,所述pH傳感器設(shè)有升降臺(tái),必要時(shí)可以升至水箱外;所述第一水箱的水位高度控制在水箱高度的1/5-4/5。

本發(fā)明還提供了一種利用用于提取水體中憎水腐殖酸的設(shè)備進(jìn)行腐殖酸提取的方法,其特征在于,其包括如下步驟:

(1)啟動(dòng)總控制系統(tǒng)的總電源啟動(dòng)按鈕;

(2)啟動(dòng)自吸泵啟動(dòng)按鈕,自吸泵通過(guò)管道吸取原水,自吸泵前端的過(guò)濾袋對(duì)原水進(jìn)行初步過(guò)濾,過(guò)濾后的原水通過(guò)自吸泵的增壓進(jìn)入預(yù)處理單元中的一級(jí)精密微濾過(guò)濾器對(duì)原水進(jìn)行一次過(guò)濾,經(jīng)一次過(guò)濾后的原水進(jìn)入二級(jí)精密微濾過(guò)濾器進(jìn)行二次的過(guò)濾;過(guò)濾后的原水通過(guò)管道進(jìn)入第一水箱;第一水箱中的水位達(dá)到4/5水箱高度時(shí),自吸泵停止工作;

(3)第一水箱中的原水經(jīng)高壓泵增壓通過(guò)管道進(jìn)入到納濾單元,納濾膜可對(duì)原水中的天然溶解有機(jī)質(zhì)進(jìn)行濃縮,得到廢水和濃水;經(jīng)過(guò)納濾膜的廢水直接排放,濃水循環(huán)進(jìn)入第一水箱,當(dāng)位于第一水箱中的TOC在線監(jiān)測(cè)探頭測(cè)定的有機(jī)碳的含量達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),停止?jié)饪s;

(4)啟動(dòng)酸堿度調(diào)節(jié)單元,計(jì)量加藥泵接收pH傳感器信號(hào)啟動(dòng)從酸液藥劑箱通過(guò)耐酸管道向第一水箱中注入酸液,同時(shí)第一水箱中攪拌馬達(dá)啟動(dòng),使得酸液與濃水均勻混合,直到達(dá)到預(yù)設(shè)的pH值,計(jì)量加藥泵和第一水箱攪拌馬達(dá)停止工作;

(5)完成pH值調(diào)節(jié)后的濃水通過(guò)管道流入吸附富集裝置,吸附完成后,打開(kāi)第一淋洗裝置的出口閥門,第一淋洗裝置中的純水通過(guò)管道沖洗吸附富集裝置,并打開(kāi)吸附富集裝置下方的開(kāi)關(guān),沖洗廢液通過(guò)管道排出,完成吸附富集裝置的沖洗,關(guān)閉廢液排出開(kāi)關(guān);

(6)完成吸附富集裝置沖洗后,關(guān)閉第一淋洗裝置的出口閥門,打開(kāi)堿液藥劑箱的出口閥門,堿液藥劑箱通過(guò)耐堿管道向吸附富集裝置中注入堿液,被樹(shù)脂吸附的天然溶解有機(jī)質(zhì)在堿液的作用下發(fā)生解吸,流出液經(jīng)過(guò)管道流入第二水箱;

(7)啟動(dòng)pH自動(dòng)調(diào)節(jié)單元,pH自動(dòng)調(diào)節(jié)單元接收pH傳感器的檢測(cè)信號(hào)啟動(dòng)酸液加入程序,經(jīng)加藥泵施壓,從第一酸液藥劑箱抽取酸液通過(guò)第一耐酸管道向第二水箱中注入非氧化性酸液,同時(shí)第二水箱中攪拌馬達(dá)啟動(dòng),使得酸液和有機(jī)質(zhì)均勻混合,直到達(dá)到預(yù)設(shè)的pH值,第一通道加酸液程序停止工作;

經(jīng)加藥泵施壓,從第二酸液藥劑箱中抽取氫氟酸,通過(guò)第二耐酸管道向第二水箱中注入氫氟酸,直到第二水箱中的液體達(dá)到預(yù)設(shè)的氫氟酸濃度,加藥泵和第二水箱攪拌馬達(dá)停止工作;

(8)打開(kāi)第二水箱的出口閥門,同時(shí)啟動(dòng)真空泵,通過(guò)真空泵施壓,第二水箱中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器流入液體儲(chǔ)存器中,有機(jī)質(zhì)通過(guò)濾膜過(guò)濾,憎水腐殖酸被留在濾膜上面,雜質(zhì)流入液體儲(chǔ)存器中;

(9)有機(jī)質(zhì)完成過(guò)濾后,關(guān)閉第二水箱的出口閥門,打開(kāi)第二淋洗裝置的出口閥門,第二淋洗裝置中的純水通過(guò)管道流入過(guò)濾器,對(duì)濾膜進(jìn)行沖洗;沖洗完成后,液體儲(chǔ)存器中的液體直接排放掉,留在濾膜上的有機(jī)質(zhì)為所需提取的腐殖酸。

優(yōu)選地,所述納濾單元廢水的排出管道上設(shè)有調(diào)速閥,濃水排出管道上設(shè)有調(diào)速閥,納濾單元排出的廢水量與排出的濃水量的比值為1:9-9:1。

優(yōu)選地,所述耐酸管道和第一耐酸管道的度能承受均為10mol/L的強(qiáng)酸;所述堿液藥劑箱中的堿液為0.1mol/L的氫氧化鈉;所述耐堿管道的度能承受0.1mol/L的強(qiáng)堿;所述第二耐酸管道的度能承受6mol/L的氫氟酸;所述第二水箱中的混酸濃度范圍為0.001-1mol/L鹽酸和0.1-0.5mol/L氫氟酸;所述pH的預(yù)設(shè)值為0.5-3。

優(yōu)選地,所述高壓泵的壓力取值為0-1.0Mpa,高壓泵的前端設(shè)有壓力表和安保閥,原水濃縮過(guò)程中,所述高壓泵前壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí),所述安保閥開(kāi)啟,避免高壓泵損壞和管道爆裂現(xiàn)象。

優(yōu)選地,總控制系統(tǒng)采用低壓配電,供配電設(shè)備的電壓等級(jí)為220VAC,且設(shè)低壓配電柜,向工藝系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備供電;控制系統(tǒng)中的電源開(kāi)關(guān)與電控柜門聯(lián)鎖保護(hù),可以達(dá)到防塵、散熱快且易于安裝的效果。

優(yōu)選地,所述自吸泵的前端設(shè)有安全閥,所述水箱中設(shè)有液位傳感器,其水位在水箱4/5體積時(shí),所述安全閥開(kāi)啟,自吸泵停止運(yùn)轉(zhuǎn),避免水箱水位過(guò)高。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:

(1)本發(fā)明提供的用于提取水體中憎水腐殖酸的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、操作方便,提取高純度的腐殖酸,更好的利用所提取的腐殖酸;

(2)本發(fā)明中的一級(jí)精密濾芯孔徑為1μm,二級(jí)精密濾芯孔徑為0.45μm,更有效地濾除了水中較大顆粒的懸浮物等雜質(zhì),更好地避免了顆粒雜物對(duì)膜造成的劃傷、堵塞和高壓沖擊;

(3)本裝置中pH值的整個(gè)過(guò)程是全自動(dòng)的,節(jié)省了勞動(dòng)力,降低了生產(chǎn)成本,調(diào)制的pH值的準(zhǔn)確率比較高;

(4)納濾分離濃縮單元中納濾單元中排出的廢液量與排出的濃水量的最優(yōu)比值為2:1-1:2,進(jìn)而可以避免廢液流出量過(guò)大或過(guò)小對(duì)膜造成的傷害或裝置效率降低;

(5)第一水箱和第二水箱的底部均為漏斗形狀,且伸入水箱內(nèi)的管道外設(shè)有過(guò)濾罩,不僅有利于有機(jī)質(zhì)的流出,也有利于沉淀有機(jī)質(zhì)中的雜質(zhì);有機(jī)質(zhì)通過(guò)濾膜過(guò)濾,不僅可以去除有機(jī)質(zhì)中的雜質(zhì),還可以提取高純度的腐殖酸。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種用于提取水體中憎水腐殖酸的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)的說(shuō)明。

參圖1所示,圖1是本發(fā)明用于提取水體中憎水腐殖酸的設(shè)備的工藝流程圖。本發(fā)明提供的腐殖酸提取裝置,包括原水供給單元、預(yù)處理單元、納濾濃縮單元、酸堿度調(diào)節(jié)單元、有機(jī)質(zhì)提取單元、第一水箱7、總控制系統(tǒng)4、第二水箱15、pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)單元和腐殖酸提取單元;其中原水供給單元主要包括自吸泵1;預(yù)處理單元包括一級(jí)精密微濾過(guò)濾器2和二級(jí)精密微濾過(guò)濾器3;納濾濃縮單元包括納濾單元9、高壓泵8和溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)裝置,其中納濾單元9包括納濾膜和不銹鋼膜殼;酸堿度調(diào)節(jié)單元包括PH傳感器、計(jì)量加藥泵5和酸液藥劑加藥箱6;有機(jī)質(zhì)提取單元包括吸附富集裝置14、堿液藥劑箱13、第一淋洗裝置12;pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)單元包括加藥泵、第一酸液藥劑箱16和第二酸液藥劑箱17;腐殖酸提取單元包括第二淋洗裝置18、過(guò)濾器、真空泵22和液體儲(chǔ)存器23,其中過(guò)濾器包括樣品室19、濾膜20和砂芯21,濾膜20位于樣品室19內(nèi),且由砂芯21支撐;總控制系統(tǒng)4主要采用自動(dòng)控制,其中的集控操作在控制柜中統(tǒng)一進(jìn)行,可使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制操作和手動(dòng)操作。

其中一級(jí)精密微濾過(guò)濾器2的入口與自吸泵1的出口連接,一級(jí)精密微濾過(guò)濾器2的出口與二級(jí)精密微濾過(guò)濾器3的入口連接,二級(jí)精密微濾過(guò)濾器3的出口與第一水箱7連接;計(jì)量加藥泵5位于第一水箱7和酸液藥劑箱6之間,計(jì)量加藥泵5的入口與酸液藥劑箱6的出口連接,計(jì)量加藥泵5的出口與第一水箱7連接;納濾單元10設(shè)有原水進(jìn)口、濃水出口和廢液出口,原水進(jìn)口通過(guò)高壓泵8與第一水箱7連接,濃水出口與第一水箱7連接;堿液藥劑箱13的出口、第一淋洗裝置12的出口與吸附富集裝置14的入口連接;吸附富集裝置14的入口與第一水箱7的出口連接,吸附富集裝置14的出口與第二水箱15連接;第二水箱17的上面設(shè)有半密封蓋,底部為漏斗形狀,且內(nèi)部設(shè)有攪拌器、pH探頭和氮?dú)膺M(jìn)氣管和出氣口;液體儲(chǔ)存器23的入口與過(guò)濾器的出口連接,過(guò)濾器的入口與第二水箱15的出口連接,真空泵22的吸氣口置于液體儲(chǔ)存器23的腔體內(nèi);pH自動(dòng)調(diào)節(jié)單元與位于第二水箱中pH傳感器連接,第一酸液藥劑箱16出口、第二酸液藥劑箱17的出口通過(guò)加藥泵均與第二水箱15連接;總控制系統(tǒng)4包括控制單元和觸屏器,控制單元與觸屏器連接,控制單元與自吸泵1、液位傳感器、pH傳感器、計(jì)量加藥泵5和高壓泵8連接。

本發(fā)明提供的原水腐殖酸提取裝置,其原水水源為海水或淡水,原水的水質(zhì)要求為水質(zhì)的濁度在100NTU之內(nèi),TOC的取值在1000mg/l之內(nèi),電導(dǎo)率取值在40000μS/cm之內(nèi);自吸泵的前端設(shè)有過(guò)濾袋,過(guò)濾袋的孔徑為10μm。

總控制系統(tǒng)采用低壓配電,供配電設(shè)備的電壓等級(jí)為220VAC,且設(shè)低壓配電柜,向工藝系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備供電。另外,控制系統(tǒng)中配備獨(dú)立操作的控制柜,以及電器開(kāi)關(guān)和電氣元件都集中在控制柜內(nèi),電源開(kāi)關(guān)與電控柜門聯(lián)鎖保護(hù),可以達(dá)到防塵、散熱快且易于安裝的效果。

首先開(kāi)啟總電源和啟動(dòng)按鈕,使整個(gè)系統(tǒng)處于工作狀態(tài),自吸泵1通過(guò)管道吸取原水,原水通過(guò)位于自吸泵前端孔徑為10μm的過(guò)濾袋進(jìn)行初步過(guò)濾,經(jīng)過(guò)初步過(guò)濾后的原水自吸泵1的增壓進(jìn)入預(yù)處理單元中的一級(jí)精密微濾過(guò)濾器2對(duì)原水進(jìn)行一次過(guò)濾,經(jīng)一次過(guò)濾后的原水進(jìn)入二級(jí)精密微濾過(guò)濾器3進(jìn)行二次的過(guò)濾,其中一級(jí)精密微濾過(guò)濾器2中的濾芯為1μm,二級(jí)精密微濾過(guò)濾器3中的濾芯為0.45μm,此種濾芯直徑設(shè)置可以更好地濾除水中較大顆粒的懸浮物等雜質(zhì),提高水質(zhì),更有效地避免顆粒物雜質(zhì)對(duì)膜造成的劃傷、堵塞和高壓沖擊。另外,精密濾芯需要及時(shí)更換,避免堵塞和過(guò)多污染物集聚滋生微生物。

經(jīng)過(guò)兩級(jí)精密過(guò)濾裝置過(guò)濾后的原水通過(guò)連接管道進(jìn)入第一水箱7,第一水箱7中的液位傳感器對(duì)水箱中的水位進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)水位達(dá)到水箱的4/5時(shí),液位傳感器向總控制系統(tǒng)發(fā)送液位信號(hào),總控制系統(tǒng)接收液位信號(hào)后,向自吸泵發(fā)送控制信號(hào),使其停止工作,即停止向第一水箱中注入原水。

第一水箱7中的原水經(jīng)過(guò)高壓泵8加壓進(jìn)入納濾單元9中的納濾膜,納濾膜可將淡水和海水中分離為濃水和廢水,經(jīng)納濾膜的含鹽和小分子有機(jī)質(zhì)的廢水直接排出,在納濾單元9的廢液排出口上設(shè)有調(diào)速閥,可以調(diào)節(jié)廢液流出納濾膜的速度,其速度調(diào)節(jié)范圍為0-200L/h;經(jīng)納濾膜分離的濃水經(jīng)過(guò)管道回流到第一水箱7中,在納濾單元9與第一水箱7連接管道上設(shè)有調(diào)速閥,可以調(diào)節(jié)濃水流出納濾膜的速度,其速度調(diào)節(jié)范圍為0-200L/h;廢水流出納濾膜的速度和濃水流出納濾膜的速度取值設(shè)置在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),使納濾膜排出的廢液量與排出的濃水量的比值為1:9-9:1,其最優(yōu)比值為1:2-2:1,可以避免因流出的速度過(guò)快或過(guò)慢對(duì)納濾膜造成的傷害或設(shè)備效率降低。濃水進(jìn)水水箱可以循環(huán)濃縮,如此反復(fù),第一水箱中的水越來(lái)越少,有機(jī)質(zhì)含量的濃度越來(lái)越高,當(dāng)水箱中的溶解有機(jī)碳在線測(cè)定裝置測(cè)定的有機(jī)碳含量達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),停止?jié)饪s,關(guān)閉濃縮系統(tǒng)。

在原水濃縮的過(guò)程中,盡量避免濃縮比過(guò)高,濃縮比越高,含鹽率和有機(jī)物濃度越高,過(guò)高的濃度會(huì)對(duì)納濾膜造成傷害,因此,將濃水中有機(jī)質(zhì)含量控制在10000mg/L以下。

納濾單元濃水排出的管道上設(shè)有第一溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭11,納濾單元排出廢水的管道處設(shè)有第二溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭10,通過(guò)對(duì)比第一溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭11與第二溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭10檢測(cè)的數(shù)值,可以判定納濾膜是否滲漏;即如果第一溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭11與第二溶解有機(jī)碳在線監(jiān)測(cè)探頭10檢測(cè)的數(shù)值差別小于預(yù)設(shè)值時(shí),可以判定納濾膜出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。納濾單元濃水和廢水的出口處還設(shè)有安保閥,在原水濃縮過(guò)程中,納濾單元濃水和廢水的溶解有機(jī)碳差異小于預(yù)設(shè)值時(shí),安保閥開(kāi)啟,此時(shí)系統(tǒng)停止運(yùn)行。

高壓泵8的前端設(shè)有壓力表和安保閥,在濃縮的過(guò)程中,當(dāng)水位低于水箱的1/5時(shí),安保閥開(kāi)啟,高壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn),由此可以避免高壓泵空轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)致高壓泵燒毀的現(xiàn)象;當(dāng)高壓泵前的壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí),安保閥開(kāi)啟,可以避免高壓泵損壞和管道爆裂現(xiàn)象。

原水濃縮結(jié)束后,啟動(dòng)酸堿度調(diào)節(jié)單元。在總控制系統(tǒng)4中設(shè)置所需的pH值,其設(shè)定的pH值為0.5-3,并將此pH傳感器信號(hào)傳遞到位于水箱中的pH傳感器,pH傳感器將pH值信號(hào)傳遞給計(jì)量加藥泵5,計(jì)量加藥泵啟動(dòng),通過(guò)增壓將酸液藥劑箱6中的酸溶液通過(guò)耐酸特殊管道流入第一水箱7,同時(shí)第一水箱7中的攪拌馬達(dá)啟動(dòng),使得酸液和濃水均勻混合,進(jìn)行pH值調(diào)節(jié),直到pH值達(dá)到預(yù)先設(shè)置的值時(shí),計(jì)量加藥泵5和第一水箱攪拌馬達(dá)停止工作。

整個(gè)pH值調(diào)節(jié)的過(guò)程為全自動(dòng)的,節(jié)省了勞動(dòng)力,降低了生產(chǎn)成本,并且調(diào)制的pH值的精確度比較高,配制的過(guò)程效率也較高。在pH調(diào)節(jié)過(guò)程中,采用攪拌第一水箱中的水,使得流入其中的酸液藥劑均勻溶入水中,可避免局部的pH值偏高或偏低。

pH值調(diào)節(jié)完成后,打開(kāi)第一水箱7的出口閥門,第一水箱7中的濃水流入吸附富集裝置14,吸附富集裝置中的填料對(duì)濃水中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行吸附;吸附完成后,關(guān)閉第一水箱7的出口閥門,打開(kāi)第一淋洗裝置12的開(kāi)口閥門,同時(shí)打開(kāi)吸附富集裝置14的廢液排出開(kāi)關(guān),第一淋洗裝置12中的純水通過(guò)管道對(duì)吸附富集裝置14進(jìn)行沖洗,有效地去除有機(jī)質(zhì)中的雜質(zhì),沖洗的廢液通過(guò)廢液排出管道排出。

沖洗完成后,關(guān)閉第一淋洗裝置12的出口閥門,關(guān)閉廢液排出開(kāi)關(guān);打開(kāi)堿液藥劑箱13的出口閥門,堿液藥劑箱13中的堿液通過(guò)管道流經(jīng)吸附富集裝置14,吸附富集裝置14中的吸附樹(shù)脂吸附的有機(jī)質(zhì)與堿液相互作用后發(fā)生解吸,解吸后的有機(jī)質(zhì)通過(guò)管道流入第二水箱15中。

吸附富集裝置14包括吸附柱和填料,其中填料設(shè)于吸附柱的內(nèi),采用的是XAD-8樹(shù)脂、DAX-8樹(shù)脂和XAD-7樹(shù)脂的一種或多種,可以吸附腐殖酸、富里酸等溶解有機(jī)質(zhì)成分,獲取濃度較高的有機(jī)質(zhì)液體。

開(kāi)啟pH自動(dòng)調(diào)節(jié)單元,pH探頭將檢測(cè)的信號(hào)發(fā)送給pH調(diào)節(jié)單元,加藥泵啟動(dòng)酸液加入程序,經(jīng)加藥泵施壓,從第一酸液藥劑箱16抽取酸液通過(guò)第一耐酸特殊管道向第二水箱15中注入非氧化性酸液,同時(shí)第二水箱15中的攪拌馬達(dá)啟動(dòng),使得酸液和有機(jī)質(zhì)均勻混合,進(jìn)行pH值調(diào)節(jié),直到pH值達(dá)到預(yù)先設(shè)置的值,加藥泵第一道加酸液程序停止工作;加藥泵通過(guò)從第二酸液藥劑箱17中抽取氫氟酸,通過(guò)第二耐酸特殊管道向第二水箱15中注入氫氟酸,直到達(dá)到預(yù)設(shè)的氫氟酸的濃度,加藥泵停止工作。第二水箱15中的pH傳感器設(shè)有升降臺(tái),pH值調(diào)節(jié)完成后,升降臺(tái)可將pH傳感器升至水面之上。

第二水箱15與過(guò)濾器之間的管道深入水箱中,管道頂部為密封結(jié)構(gòu),管道壁設(shè)有多個(gè)孔徑為50μm的孔,孔的最低高度控制在水箱高度的1/10處,所述伸入水箱管道外設(shè)有過(guò)濾罩,所述過(guò)濾罩的孔徑為100μm,更有利于沉淀濃水中的雜質(zhì);第二水箱內(nèi)還設(shè)有氮?dú)夤┙o裝置,可防止腐殖酸在堿性條件下氧化。

第二水箱15中的腐殖酸溶液攪拌24小時(shí)后,打開(kāi)第二水箱15的出口閥門,同時(shí)啟動(dòng)真空泵22,通過(guò)真空泵22施壓,第二水箱15中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器流入液體儲(chǔ)存器23中,有機(jī)質(zhì)通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾,憎水腐殖酸被留在過(guò)濾器中的濾膜20上面,雜質(zhì)流入液體儲(chǔ)存器23中。

有機(jī)質(zhì)完成過(guò)濾后,關(guān)閉第二水箱15的出口閥門,打開(kāi)第二淋洗裝置18的出口閥門,第二淋洗裝置18中的純水通過(guò)管道流經(jīng)過(guò)濾器,對(duì)濾膜20進(jìn)行沖洗,沖洗后的廢液流入液體儲(chǔ)存器23;沖洗完成后,液體儲(chǔ)存器23中的液體直接排放掉,留在濾膜上的有機(jī)質(zhì)為所需提取的腐殖酸。

腐殖酸提取結(jié)束后,關(guān)閉第一水箱的排水口,第一淋洗裝置中的純水倒入第一水箱,啟動(dòng)濃縮,將濃水閥開(kāi)到最大,利用純水對(duì)膜的沖刷實(shí)現(xiàn)納濾膜的清洗。納濾膜嚴(yán)禁干燥儲(chǔ)存,必須保證膜殼中有水,若因故超過(guò)70h不使用,應(yīng)將納濾膜浸泡于干凈的水中,若長(zhǎng)期閑置須按納濾膜要求存儲(chǔ)方式封存。

所述水體憎水溶解腐殖酸提取單元使用濾膜為一次性濾膜,濾膜需要能耐受0.2-0.4mol/L強(qiáng)酸,濾膜按要求存儲(chǔ)及使用,但不可使用玻璃纖維濾膜等含硅濾膜。

上文所述的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明,它們并不是用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,在所述技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出的各種變化均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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