用于提取水体中憎水腐殖酸的设备制造技术

本发明专利技术提供了一种用于提取水体中憎水腐殖酸的设备用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，包括原水供给单元、预处理单元、纳滤浓缩单元、酸碱度调节单元、有机质提取单元、第一水箱、总控制系统、第二水箱、pH值自动调节单元和腐殖酸提取单元；其中，所述腐殖酸提取单元包括第二淋洗装置、液体储存器、过滤器和真空泵；所述过滤器的入口分别与所述第二水箱的出口、所述第二淋洗装置的出口连接，所述过滤器的出口与液体储存器入口连接；腐殖酸提取单元中通过滤膜过滤将腐殖酸和其它溶解性有机质分离，再通过淋洗装置淋洗纯化，提取高浓度的腐殖酸。本发明专利技术提供的一种用于提取水体中憎水腐殖酸的设备结构简单、自动化程度高、操作方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保
，尤其涉及一种用于提取水体中憎水腐殖酸的设备。
技术介绍
溶解有机质是能通过孔径取值范围为0.5μm滤膜的一类天然大分子有机物混合物，它来源于动植物分泌物及其残体分解产物，组成和结构随时空和来源而变化。溶解有机质主要包括腐殖酸、富里酸等酸性物质，并且腐殖酸、富里酸等酸性物质分子量大，难于降解，是溶解有机质中的主要成分，被广泛关注。另外，腐殖酸，特别是憎水性溶解腐殖酸对有机污染物的环境行为有重要的影响。研究表明，腐殖酸中含有的酚羟基、羰基、芳香性基团等可以与水中的重金属及有机物发生相互作用，进而实现对污染物在环境中的转化、迁移及归宿。水体中腐殖酸含量低，淡水中含量一般为1-3mg/L，海水中含量一般为0.1-0.5mg/L，如何实现从大量的淡水或海水水体中高效地提取高浓度的腐殖酸是亟需解决的问题。中国专利技术(申请号：201310548129.1，名称：从垃圾渗滤液中提取腐殖酸的工艺及专用装置)公开了一种从垃圾渗滤液中提取腐殖酸的工艺及专用装置，其工艺包括以下步骤：(1)将原水通入预处理系统进行水质调节，使其pH值在4-9之间、氧化还原电位ORP在150-250mV的范围内，以利于物料膜对腐殖酸的浓缩分离，从而提高物料膜的使用寿命；(2)将步骤(1)预处理后的出水在10-30bar的压力条件下利用膜分离方法是腐植酸被截留在浓缩液中，形成腐殖酸浓液，最终得到浓度比经预处理出水浓度提高30-60倍的腐殖酸浓液。本专利技术从垃圾渗滤液中提取腐殖酸工艺的专用装置，包括原水箱(1)，原水箱(1)出水端连接到预处理系统(2)，原水箱(1)和预处理系统(2)连接管路上装有进水泵(3)，预处理系统(2)输出端连接有精密过滤器(4)，精密过滤器(4)输出端与物料膜组件(5)连接，在精密过滤器(4)和物料膜组件(5)连接管路上装有高压泵(6)，物料膜组件(5)的浓缩液出水口连接回收箱(7)，透过液出水口连接到产水箱(8)。本专利技术可以提取高浓度的腐殖酸浓液，但是本专利技术所适用的水体比较窄，不能将腐殖酸与富里酸彻底分离，且不能实现自动化控制，操作不方便，可实施性不佳。
技术实现思路
为了将腐殖酸和富里酸有效的分离，并提取腐殖酸加以利用，本专利技术提供了一种用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，可以有效方便地提取海水或淡水原水中的腐殖酸。为了解决上述技术问题，本专利技术的一种用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，包括原水供给单元、预处理单元、纳滤浓缩单元、酸碱度调节单元、有机质提取单元、第一水箱、总控制系统、第二水箱、pH值自动调节单元和腐殖酸提取单元；所述pH值自动调节单元包括pH传感器、第一酸液药剂箱、第二酸液药剂箱和加药泵；所述pH传感器设于所述第二水箱内，所述第一酸液药剂箱和所述第二酸液药剂箱并列布置，所述第一酸液药剂箱的出口、第二酸液药剂箱的出口通过加药泵均与所述第二水箱的连接；所述腐殖酸提取单元包括第二淋洗装置、液体储存器、过滤器和真空泵；所述过滤器的入口分别与所述第二水箱的出口、所述第二淋洗装置的出口连接，所述过滤器的出口与液体储存器入口连接；所述过滤器包括样品室、滤膜和砂芯，所述滤膜置于所述样品室之内，并以所述砂芯作为滤膜支撑物；所述滤膜的孔径取值范围是0.1-0.7μm；所述真空泵的出口与所述液体储存器连接。优选地，所述原水供给单元采用自吸泵供水，原水为海水或淡水，原水水质的浊度在100NTU之内，TOC的取值在1000mg/l之内，电导率取值在40000μS/cm之内；自吸泵的前端设有过滤袋，所述过滤袋的孔径为10μm。优选地，所述预处理单元包括一级精密微滤过滤器和二级精密微滤过滤器，一级精密微过滤器中精密滤芯的孔径为1μm，二级精密微过滤器中精密滤芯的孔径为0.45μm；所述一级精密微过滤器的入口与自吸泵的出口连接，一级精密微过滤器的出口与二级精密微过滤器的入口连接，二级精密微过滤器的出口与第一水箱连接。优选地，一级、二级精密滤芯均采用聚丙烯滤芯，精密滤芯需要及时更换，可以避免堵塞和过多污染物聚集滋生微生物。优选地，所述第一水箱采用耐酸材料，其上面设有密封盖，其内设有搅拌器、液位传感器和pH传感器；所述密封盖的端面设有至少5个通孔；所述第一水箱与所述吸附富集装置之间的管道伸入水箱中，管道顶部为密封结构，管道壁设有多个孔径为50μm的孔，孔的最低高度控制在水箱高度的1/10处，所述伸入水箱管道外设有过滤罩，所述过滤罩的孔径为100μm。优选地，所述第二水箱采用耐酸材料，其上面设有密封盖，下端为漏斗形状，其内设有搅拌器、液位传感器和pH传感器；所述密封盖的端面设有至少5个通孔；所述第二水箱与所述过滤器之间的管道深入水箱中，管道顶部为密封结构，管道壁设有多个孔径为50μm的孔，孔的最低高度控制在水箱高度的1/10处，所述伸入水箱管道外设有过滤罩，所述过滤罩的孔径为100μm；第二水箱设有氮气供给装置，防止腐殖酸在碱性条件下氧化。优选地，所述纳滤浓缩单元包括纳滤单元、高压泵及第一溶解有机碳在线监测探头和第二溶解有机碳在线监测探头；其中纳滤单元包括纳滤膜和不锈钢膜壳，所述纳滤膜的孔径取值为1-2nm；所述第一溶解有机碳在线监测探头设于所述纳滤单元浓水出口处，第二溶解有机碳在线监测探头设于纳滤单元的废水出口处。优选地，所述纳滤单元设有原水进口、浓水出口和废液出口；所述原水进口通过高压泵与水箱连接，所述浓水出口与第一水箱连接；所述纳滤单元浓水出口与废水出口均设有安保阀，原水浓缩过程中，所述纳滤单元浓水和废水溶解有机碳在线监测探头检测数值差异小于预设值时，所述安保阀开启，说明此时系统无法进行浓缩。优选地，酸碱度调节单元中包括pH传感器、搅拌器、计量加药泵和酸液药剂箱；所述pH传感器设于第一水箱中，所述计量加药泵设于第一水箱和酸液药剂箱之间，计量加药泵的入口与酸液药剂箱的出口连接，计量加药泵的出口与第一水箱连接。优选地，所述有机质提取单元包括吸附富集装置、第一淋洗装置和碱液药剂箱，第一淋洗装置和碱液药剂箱并列布置；第一淋洗装置的的出口、碱液药剂箱的出口均与吸附富集装置的入口连接，所述吸附富集装置的入口与第一水箱的出口连接，吸附富集装置的出口与第二水箱连接，且其底部设有冲洗液的排出开关。优选地，所述吸附富集装置包括吸附柱和填料，所述填料设于所述吸附柱内，所述填料为XAD-8树脂、DAX-8树脂和XAD-7树脂的一种或多种。优选地，所述总控制系统包括控制单元和触屏器，所述控制单元与触屏器连接，所述控制单元与自吸泵、液位传感器、pH传感器、计量泵、高压泵和pH值自动调节单元连接；所述液位传感器和pH传感器设于所述第一水箱和第二水箱中，所述pH传感器设有升降台，必要时可以升至水箱外；所述第一水箱的水位高度控制在水箱高度的1/5-4/5。本专利技术还提供了一种利用用于提取水体中憎水腐殖酸的设备进行腐殖酸提取的方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)启动总控制系统的总电源启动按钮；(2)启动自吸泵启动按钮，自吸泵通过管道吸取原水，自吸泵前端的过滤袋对原水进行初步过滤，过滤后的原水通过自吸泵的增压进入预处理单元中的一级精密微滤过滤器对原水进行一次过滤，经一次过滤后的原水进入二级精密微滤过滤器进行二次的过滤；过滤后的原水通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，包括原水供给单元、预处理单元、纳滤浓缩单元、酸碱度调节单元、有机质提取单元、第一水箱、总控制系统、第二水箱、pH值自动调节单元和腐殖酸提取单元；所述pH值自动调节单元包括pH传感器、第一酸液药剂箱、第二酸液药剂箱和加药泵；所述pH传感器设于所述第二水箱内，所述第一酸液药剂箱和所述第二酸液药剂箱并列布置，所述第一酸液药剂箱的出口、第二酸液药剂箱的出口通过加药泵均与所述第二水箱的连接；所述腐殖酸提取单元包括第二淋洗装置、液体储存器、过滤器和真空泵；所述过滤器的入口分别与所述第二水箱的出口、所述第二淋洗装置的出口连接，所述过滤器的出口与液体储存器入口连接；所述过滤器包括样品室、滤膜和砂芯，所述滤膜置于所述样品室之内，并以所述砂芯作为滤膜支撑物；所述滤膜的孔径取值范围是0.1‑0.7μm；所述真空泵的出口与所述液体储存器连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，包括原水供给单元、预处理单元、纳滤浓缩单元、酸碱度调节单元、有机质提取单元、第一水箱、总控制系统、第二水箱、pH值自动调节单元和腐殖酸提取单元；所述pH值自动调节单元包括pH传感器、第一酸液药剂箱、第二酸液药剂箱和加药泵；所述pH传感器设于所述第二水箱内，所述第一酸液药剂箱和所述第二酸液药剂箱并列布置，所述第一酸液药剂箱的出口、第二酸液药剂箱的出口通过加药泵均与所述第二水箱的连接；所述腐殖酸提取单元包括第二淋洗装置、液体储存器、过滤器和真空泵；所述过滤器的入口分别与所述第二水箱的出口、所述第二淋洗装置的出口连接，所述过滤器的出口与液体储存器入口连接；所述过滤器包括样品室、滤膜和砂芯，所述滤膜置于所述样品室之内，并以所述砂芯作为滤膜支撑物；所述滤膜的孔径取值范围是0.1-0.7μm；所述真空泵的出口与所述液体储存器连接。2.如权利要求1所述的用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，其特征在于，所述预处理单元包括一级精密微滤过滤器和二级精密微滤过滤器，一级精密微滤过滤器中精密滤芯的孔径为0.45μm，二级精密微滤过滤器中精密滤芯的孔径为0.22μm；所述一级精密微滤过滤器的入口与自吸泵的出口连接，一级精密微滤过滤器的出口与二级精密微滤过滤器的入口连接，二级精密微滤过滤器的出口与第一水箱连接。3.如权利要求1所述用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，其特征在于，所述第一水箱采用耐酸材料，其上面设有密封盖，其内设有搅拌器、液位传感器和pH传感器；所述密封盖的端面设有至少5个通孔；所述第一水箱与所述吸附富集装置之间的管道伸入水箱中，管道顶部为密封结构，管道壁设有多个孔径为50μm的孔，孔的最低高度控制在水箱高度的1/10处，所述伸入水箱管道外设有过滤罩，所述过滤罩的孔径为100μm；所述第二水箱采用耐酸材料，其上面设有密封盖，下端为漏斗形状，其内设有搅拌器、液位传感器和pH传感器；所述密封盖的端面设有至少5个通孔；所述第二水箱与所述过滤器之间的管道伸入水箱中，管道顶部为密封结构，管道壁设有多个孔径为50μm的孔，孔的最低高度控制在水箱高度的1/10处，所述伸入水箱管道外设有过滤罩，所述过滤罩的孔径为100μm；第二水箱设有氮气供给装置，防止腐殖酸在碱性条件下氧化。4.如权利要求1所述用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，其特征在于，所述纳滤浓缩单元包括纳滤单元、高压泵、第一溶解有机碳在线监测探头和第二溶解有机碳在线监测探头；其中纳滤单元包括纳滤膜和不锈钢膜壳，所述纳滤膜的孔径取值为1-2nm；所述第一溶解有机碳在线监测探头设于所述纳滤单元的浓水出口处，第二溶解有机碳在线监测探头设于纳滤单元的废水出口处；所述纳滤单元设有原水进口、浓水出口和废液出口；所述原水进口通过高压泵与第一水箱连接，所述浓水出口与第一水箱连接；所述纳滤单元浓水出口与废水出口均设有安保阀。5.如权利要求1所述用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，其特征在于，酸碱度调节单元中包括pH传感器、搅拌器、计量加药泵和酸液药剂箱；所述pH传感器设于第一水箱中，所述计量加药泵设于第一水箱和酸液药剂箱之间，计量加药泵的入口与酸液药剂箱的出口连接，计量加药泵的出口与第一水箱连接。6.如权利要求1所述用于提取水体中憎水腐殖酸的设备，其特征在于，所述有机质提取单元包括吸附富集装置、第一淋洗装置和碱液药剂箱，第一淋洗装置和碱液药剂箱并列布置；第一淋洗装置的出口、碱液药剂箱的出口均与吸附富集装置的入口连接，所述吸附富集装置的入口与第一水箱的出口连接，吸附富集装置的出口与第二水箱连接，且其底部设有冲洗液的排出开关；所述吸附富集装置包括吸附柱和填料，所述填料设于所述吸附柱内，所述填料为XAD-8树脂、DAX-8树...

【专利技术属性】
技术研发人员：白英臣，吴丰昌，符志友，王海燕，李辉，吴迪，王宏洋，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11