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用于提取水體中憎水腐殖酸的設備的制作方法

文檔序號:12104819閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種用于提取水體中憎水腐殖酸的設備,包括原水供給單元、預處理單元、納濾濃縮單元、酸堿度調節(jié)單元、有機質提取單元、第一水箱、總控制系統(tǒng)、第二水箱、pH值自動調節(jié)單元和腐殖酸提取單元;

所述pH值自動調節(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傳感器設于所述第二水箱內,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、液體儲存器、過濾器和真空泵;所述過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,所述過濾器的出口與液體儲存器入口連接;所述過濾器包括樣品室、濾膜和砂芯,所述濾膜置于所述樣品室之內,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存器連接。

2.如權利要求1所述的用于提取水體中憎水腐殖酸的設備,其特征在于,所述預處理單元包括一級精密微濾過濾器和二級精密微濾過濾器,一級精密微濾過濾器中精密濾芯的孔徑為0.45μm,二級精密微濾過濾器中精密濾芯的孔徑為0.22μm;所述一級精密微濾過濾器的入口與自吸泵的出口連接,一級精密微濾過濾器的出口與二級精密微濾過濾器的入口連接,二級精密微濾過濾器的出口與第一水箱連接。

3.如權利要求1所述用于提取水體中憎水腐殖酸的設備,其特征在于,所述第一水箱采用耐酸材料,其上面設有密封蓋,其內設有攪拌器、液位傳感器和pH傳感器;所述密封蓋的端面設有至少5個通孔;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,管道頂部為密封結構,管道壁設有多個孔徑為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有過濾罩,所述過濾罩的孔徑為100μm;

所述第二水箱采用耐酸材料,其上面設有密封蓋,下端為漏斗形狀,其內設有攪拌器、液位傳感器和pH傳感器;所述密封蓋的端面設有至少5個通孔;所述第二水箱與所述過濾器之間的管道伸入水箱中,管道頂部為密封結構,管道壁設有多個孔徑為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有過濾罩,所述過濾罩的孔徑為100μm;第二水箱設有氮氣供給裝置,防止腐殖酸在堿性條件下氧化。

4.如權利要求1所述用于提取水體中憎水腐殖酸的設備,其特征在于,所述納濾濃縮單元包括納濾單元、高壓泵、第一溶解有機碳在線監(jiān)測探頭和第二溶解有機碳在線監(jiān)測探頭;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;

所述第一溶解有機碳在線監(jiān)測探頭設于所述納濾單元的濃水出口處,第二溶解有機碳在線監(jiān)測探頭設于納濾單元的廢水出口處;

所述納濾單元設有原水進口、濃水出口和廢液出口;所述原水進口通過高壓泵與第一水箱連接,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有安保閥。

5.如權利要求1所述用于提取水體中憎水腐殖酸的設備,其特征在于,酸堿度調節(jié)單元中包括pH傳感器、攪拌器、計量加藥泵和酸液藥劑箱;所述pH傳感器設于第一水箱中,所述計量加藥泵設于第一水箱和酸液藥劑箱之間,計量加藥泵的入口與酸液藥劑箱的出口連接,計量加藥泵的出口與第一水箱連接。

6.如權利要求1所述用于提取水體中憎水腐殖酸的設備,其特征在于,所述有機質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,且其底部設有沖洗液的排出開關;

所述吸附富集裝置包括吸附柱和填料,所述填料設于所述吸附柱內,所述填料為XAD-8樹脂、DAX-8樹脂和XAD-7樹脂的一種或多種。

7.如權利要求1所述水體中憎水溶解腐殖酸提取,其特征在于,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、計量泵、高壓泵和pH值自動調節(jié)單元連接;所述液位傳感器和pH傳感器設于所述第一水箱中;所述第一水箱的水位高度控制在水箱高度的1/5-4/5。

8.利用權利要求1-7任一所述的用于提取水體中憎水腐殖酸的設備進行腐殖酸提取的方法,其特征在于,其包括如下步驟:

(1)啟動總控制系統(tǒng)的總電源啟動按鈕;

(2)啟動自吸泵啟動按鈕,自吸泵通過管道吸取原水,自吸泵前端的過濾袋對原水進行初步過濾,過濾后的原水通過自吸泵的增壓進入預處理單元中的一級精密微濾過濾器對原水進行一次過濾,經一次過濾后的原水進入二級精密微濾過濾器進行二次的過濾;過濾后的原水通過管道進入第一水箱;第一水箱中的水位達到4/5水箱高度時,自吸泵停止工作;

(3)第一水箱中的原水經高壓泵增壓通過管道進入到納濾單元,納濾膜可對原水中的天然溶解有機質進行濃縮,得到廢水和濃水;經過納濾膜的廢水直接排放,濃水循環(huán)進入第一水箱,當位于第一水箱中的溶解有機碳在線監(jiān)測探頭測定的有機碳的含量達到預設值時,停止?jié)饪s;

(4)啟動酸堿度調節(jié)單元,計量加藥泵接收pH傳感器信號啟動從酸液藥劑箱通過耐酸管道向第一水箱中注入酸液,同時第一水箱中攪拌馬達啟動,使得酸液與濃水均勻混合,直到達到預設的pH值,計量加藥泵和第一水箱攪拌馬達停止工作;

(5)完成pH值調節(jié)后的濃水通過管道流入吸附富集裝置,吸附完成后,打開第一淋洗裝置的出口閥門,第一淋洗裝置中的純水通過管道沖洗吸附富集裝置,并打開吸附富集裝置底部的廢液排出開關,沖洗廢液通過管道排出,完成吸附富集裝置的沖洗,關閉廢液排出開關;

(6)完成吸附富集裝置沖洗后,關閉第一淋洗裝置的出口閥門,打開堿液藥劑箱的出口閥門,堿液藥劑箱通過耐堿管道向吸附富集裝置中注入堿液,被樹脂吸附的天然溶解有機質在堿液的作用下發(fā)生解吸,流出液經過管道流入第二水箱;

(7)啟動pH自動調節(jié)單元,pH自動調節(jié)單元接收pH傳感器的檢測信號啟動酸液加入程序,經加藥泵施壓,從第一酸液藥劑箱抽取酸液通過第一耐酸管道向第二水箱中注入非氧化性酸液,同時第二水箱中攪拌馬達啟動,使得酸液和有機質均勻混合,直到達到預設的pH值,第一通道加酸液程序停止工作;

經加藥泵施壓,從第二酸液藥劑箱中抽取氫氟酸,通過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到預設的氫氟酸濃度,加藥泵停止工作;

(8)打開第二水箱的出口閥門,同時啟動真空泵,通過真空泵施壓,第二水箱中的有機質經過濾器流入液體儲存器中,有機質通過濾膜過濾,憎水腐殖酸被留在濾膜上面,雜質流入液體儲存器中;

(9)有機質完成過濾后,關閉第二水箱的出口閥門,打開第二淋洗裝置的出口閥門,第二淋洗裝置中的純水通過管道流入過濾器,對濾膜進行沖洗;沖洗完成后,液體儲存器中的液體直接排放掉,留在濾膜上的有機質為所需提取的腐殖酸。

9.如權利要求8所述的水體中憎水溶解腐殖酸提取方法,其特征在于,所述納濾單元廢水的排出管道上設有調速閥,濃水排出管道上設有調速閥,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。

10.如權利要求8所述的水體中憎水溶解腐殖酸提取方法,其特征在于,所述耐酸管道和第一耐酸管道的度能承受均為10mol/L的強酸;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為0.001-1mol/L鹽酸和0.1-0.5mol/L氫氟酸;所述pH預設值為0.5-3。

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