CN104291410A - 一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，涉及水污染应急处理的装置，本发明为了解决现有W的问题，本发明包括箱体、第一分隔板、第二分隔板和过滤组件，箱体为上部开口的箱体；其中第一分隔板与箱体的相邻侧壁之间的空间为第一级吸附槽，第一分隔板与第二分隔板之间的空间为第二级吸附槽，第二分隔板与箱体的相邻侧壁之间的空间为第三级吸附槽，过滤组件分别设置在第一级吸附槽、第二级吸附槽和第三级吸附槽的内腔体中；过滤组件包括网板架和N个吸附网板，N个吸附网板沿竖直方向同轴设置，并分别对应与网板架固定连接，第三级吸附槽的底部开有通透的孔洞，所述孔洞为出水口。本发明适用于突发性水污染应急处理的装置。

Description

一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置

技术领域

本发明涉及水污染应急处理的装置。

背景技术

近年来，我国水体突发性污染事件频发，造成了严重的环境危害，它不同于一般的水污染，水体突发性污染事件具有极强的不可预见性和多样性，在短时间内会造成大量污染物泄露排放，危害严重，处理处置难度大。

关于突发性有机物或重金属等有毒有害物质的水污染事故处理的研究报道很多，但能在自然水体突发性污染事件中实际应用的处理技术却非常有限，并且在处置效果、施用成本和后续影响方面还存在着很多问题。吸附法是去除污染物的主要方法之一，已在一些应急处置中成功应用，其最大的优势是具有将污染物从水相中快速移除的能力，局限性是吸附剂需要装填在袋中方能从水中回收，这也直接导致了其流体阻力的增加与传质效率的下降。目前的应急处理装置多存在过流能力小、施工难度大的问题，多数实施过程复杂，需要大型的动力牵引装置，机动灵活性差等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有突发性水污染应急处理装置过流能力小、施工难度大、机动灵活性差的问题，提供一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置。

一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，它包括箱体、第一分隔板、第二分隔板和过滤组件，箱体为上部开口的横截面为四边形的箱体，第一分隔板和第二分隔板平行竖直设置在箱体的内腔体中并与箱体的侧壁平行，第一分隔板的上端与箱体侧壁的上端平齐，第一分隔板的下端与箱体的底面留有空隙，第一分隔板的两个侧端分别与箱体的前侧壁与后侧壁的表面接触连接，第二分隔板的下端与箱体的内腔体的底面接触连接，第二分隔板的两个侧端分别与箱体的前侧壁与后侧壁的表面接触连接，第二分隔板的上端边缘为锯齿形；其中第一分隔板与箱体相邻侧壁之间的空间为第一级吸附槽，第一分隔板与第二分隔板之间的空间为第二级吸附槽，第二分隔板与箱体相邻侧壁之间的空间为第三级吸附槽，过滤组件分别设置在第一级吸附槽、第二级吸附槽和第三级吸附槽的内腔体中；过滤组件包括网板架和N个吸附网板，N为大于1的自然数，N个吸附网板沿水平方向设置，并分别对应与网板架固定连接，第三级吸附槽的底部开有通透的孔洞，所述孔洞为出水口。

本发明通过第一级吸附槽、第二级吸附槽和第三级吸附槽内的吸附网板来吸附水体中的有机物或重金属等有毒有害物质，达到去除突发性水污染的水体中的有毒有害物质的目的；由于本发明通过折流方式，将第一级吸附槽中的重力流变为第二级吸附槽中的上升流，当水流通量大时，由于进水流速大从而达到起伏震荡吸附材料的效果，加速吸附材料吸附有机物或重金属等有毒有害物质的过程，提高了污染水的处理效率，具有过流能力大的突出优势；既可以在短时间内降低水体中有机物或重金属等有毒有害物质的含量，同时又能将有毒有害物质从污染水体中去除，适合突发水污染事故应急处理的特点。

本发明具有小型化、易组装、可移动的特点，既能以车载或者船载的方式针对原位水污染，又能以固定设备的型式用于污水的异位处置。应用本发明对污水中有毒有害物质的吸附效果为：循环吸附20分钟后，去除率可提升至80％以上。

附图说明

图1为本发明的主剖视图，图2为具体实施方式六的主剖视图，图3为具体实施方式七中污水流向示意图，图4为具体实施方式七中污水流向示意图，图5为图1的俯视图，图6为具体实施方式二中吸附网板的剖面示意图，图7为具体实施方式一中第二分隔板的示意图，图8为具体实施方式一中污染物去除效率示意图，图9为具体实施方式七中亚甲基蓝吸附试验污染物去除效率示意图，图10为具体实施方式七中污染物去除效率示意图，图11为具体实施方式七中污染物去除效率示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图5、图7和图8说明本实施方式，本实施方式所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，它包括箱体1、第一分隔板2、第二分隔板3和过滤组件，箱体1为上部开口的横截面为四边形的箱体，第一分隔板2和第二分隔板3平行竖直设置在箱体1的内腔体中并与箱体1的侧壁平行，第一分隔板2的上端与箱体1侧壁的上端平齐，第一分隔板2的下端与箱体1的底面留有空隙，第一分隔板2的两个侧端分别与箱体1的前侧壁与后侧壁的表面接触连接，第二分隔板3的下端与箱体1的内腔体的底面接触连接，第二分隔板3的两个侧端分别与箱体1的前侧壁与后侧壁的表面接触连接，第二分隔板3的上端边缘为锯齿形；其中第一分隔板2与箱体1相邻侧壁之间的空间为第一级吸附槽1-1，第一分隔板2与第二分隔板3之间的空间为第二级吸附槽1-2，第二分隔板3与箱体1相邻侧壁之间的空间为第三级吸附槽1-3，过滤组件分别设置在第一级吸附槽1-1、第二级吸附槽1-2和第三级吸附槽1-3的内腔体中；过滤组件包括网板架4和N个吸附网板5，N为大于1的自然数，N个吸附网板5沿水平方向设置，并分别对应与网板架4固定连接，第三级吸附槽1-3的底部开有通透的孔洞，所述孔洞为出水口1-4。

本发明提供了一种应用于突发性水污染应急处理的小型化、易组装、可移动的折流式吸附反应装置，可以车载或者船载的方式针对原位水污染，亦可以固定设备的型式用于污水的异位处置。

所述吸附装置内可以设置3*N个吸附网板5，N的取值为2～6，当N＝3时，三级共9个吸附网板5，本发明通过折流来加强扩散，使第二级吸附槽1-2中的吸附材料发生一定程度的流化，取得了更为显著的除污效果。本发明对污水中有毒有害物质的去除率见图8。

采用本发明去除水体中的有机物或重金属等有毒有害物质，大大增加了吸附材料与有机物或重金属等有毒有害物质的接触机会，同时也增加了整个装置在水中的吸附面积，可以在短时间内降低水体中有机物或重金属等有毒有害物质的含量。适合突发水污染事故应急处理的特点。

具体实施方式二：结合图1、图5和图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置的进一步限定，吸附网板5由吸附纤维层5-2和两个网板5-1组成，吸附纤维层5-2夹在两个网板5-1之间，网板5-1上均匀地分布通透的圆孔。

N的取值为2～6，当N＝3时，三级共9对网板5-1。

吸附装置分三级，每级内可设置N个吸附网板，N的取值为2～6，当每级N＝3时，三级共9个吸附网板，吸附网板中间内嵌吸附纤维，各层吸附网板之间亦可添加颗粒状吸附材料。吸附纤维可全部或者部分的覆盖迎水断面，当全部覆盖迎水断面时即图1所示，吸附纤维的面积和形状与吸附网板相同，并被网板所固定。受污染水体水由第一级进入，逐级折流出水。

具体实施方式三：结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置的进一步限定，吸附纤维层5-2采用活性炭毡。

具体实施方式四：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置的进一步限定，第一级吸附槽1-1的底部开有通透的孔洞，所述该孔洞为沉淀物的排放口1-5。

具体实施方式五：结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置的进一步限定，网板5-1上均匀地分布的圆孔的直径为5-10mm。

孔的大小可根据吸附填料类型进行适当调整。

具体实施方式六：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置的进一步限定，过滤组件还包括N-1个滤袋6，滤袋6分别对应置于两层吸附网板5之间。

吸附网板5之间设置装有吸附材料的半充盈滤袋，网板间吸附被充分振荡，一方面增加了与水中污染物的接触，另一方面还会促进滤袋内外水的交换，从而提高吸附效率。从而使进水通过多级吸附达到污染物去除的目的。

吸附网板5之间设置滤袋6后的去除率见图9。

具体实施方式七：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式六所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置的进一步限定，滤袋6为装有滤料的尼龙滤袋或麻袋。

滤袋内盛装有颗粒状吸附材料，所述颗粒状吸附材料采用小粒径高比表面积的吸附剂。滤袋为半充盈状态。

结合图3和图10进一步说明：吸附装置分三级，每级内可设置N个吸附网板，N的取值为2～6，第一级N＝6、第二、三级N＝3时，三级共12个吸附网板，吸附网板中间内嵌吸附纤维，第二级吸附网板之间以半充盈滤袋的形式添加颗粒状吸附材料。第一级中，吸附纤维呈条状间隔排布，纤维间均匀留空，上下两层互补。受污染水体水由第一级进入，由上至下逐层折流后，进入第二、三级。图10为其对应的去除率。

结合图4和图11进一步说明：吸附装置分三级，三级并联，每级内可设置N个吸附网板，N的取值为2～6，第一、二、三级N＝6时，三级共18个吸附网板，吸附网板中间内嵌吸附纤维，吸附纤维呈条状间隔排布，纤维间均匀留空，上下两层互补。受污染水体水由各级顶端进入，由上至下逐层折流后出水，第一、二级共用一个出水口，第三级单独设置出水口，此设置针对需要大流量、快速去污的需求，对应的去除率见图11。

应用实例：

水流由第一级吸附槽1-1的上端进入，悬浮物(SS)被充分拦截后，折流入第二级吸附槽1-2，水体流态由重力流转化为上升流，使第二级吸附槽1-2内吸附材料与水中污染物充分振荡接触，水流进入第三级吸附槽1-3后，槽内网板在对水体中污染物进一步吸附的同时，有效拦截了前两级吸附中散落入水体中的颗粒类吸附剂，保证了出水质量。折流式吸附水槽改变了传统吸附柱单一的吸附形式，三级水槽内的吸附网板均可被取出进行更换，同时通过前、后两级水槽内吸附网板的更换，也解决了吸附柱上下两端难以同时进行有效吸附的问题。此外，由于各级水槽内的网板可以随时取出更换，在保证吸附质量的同时，方便了吸附装置的维护。

图9为折流式吸附反应装置对亚甲基蓝的吸附效果，网板间为活性炭毡，试验进水水量为40L，进水速率约为2L/min，进水浓度为50mg/L，循环吸附30分钟后，去除率可提升至95％以上。

Claims (7)

1.一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，其特征在于，它包括箱体(1)、第一分隔板(2)、第二分隔板(3)和过滤组件，箱体(1)为上部开口的横截面为四边形的箱体，第一分隔板(2)和第二分隔板(3)平行竖直设置在箱体(1)的内腔体中并与箱体(1)的侧壁平行，第一分隔板(2)的上端与箱体(1)侧壁的上端平齐，第一分隔板(2)的下端与箱体(1)的底面留有空隙，第一分隔板(2)的两个侧端分别与箱体(1)的前侧壁与后侧壁的表面接触连接，第二分隔板(3)的下端与箱体(1)的内腔体的底面接触连接，第二分隔板(3)的两个侧端分别与箱体(1)的前侧壁与后侧壁的表面接触连接，第二分隔板(3)的上端边缘为锯齿形；其中第一分隔板(2)与箱体(1)相邻侧壁之间的空间为第一级吸附槽(1-1)，第一分隔板(2)与第二分隔板(3)之间的空间为第二级吸附槽(1-2)，第二分隔板(3)与箱体(1)相邻侧壁之间的空间为第三级吸附槽(1-3)，过滤组件分别设置在第一级吸附槽(1-1)、第二级吸附槽(1-2)和第三级吸附槽(1-3)的内腔体中；过滤组件包括网板架(4)和N个吸附网板(5)，N为大于1的自然数，N个吸附网板(5)沿水平方向设置，并分别对应与网板架(4)固定连接，第三级吸附槽(1-3)的底部开有通透的孔洞，所述孔洞为出水口(1-4)。

2.根据权利要求1所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，其特征在于，吸附网板(5)由吸附纤维层(5-2)和两个网板(5-1)组成，吸附纤维层(5-2)夹在两个网板(5-1)之间，网板(5-1)上均匀地分布通透的圆孔。

3.根据权利要求2所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，其特征在于，吸附纤维层(5-2)采用活性炭毡。

4.根据权利要求1所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，其特征在于，第一级吸附槽(1-1)的底部开有通透的孔洞，所述该孔洞为沉淀物的排放口(1-5)。

5.根据权利要求2所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，其特征在于，网板(5-1)上均匀地分布的圆孔的直径为5-10mm。

6.根据权利要求1所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，其特征在于，过滤组件还包括滤袋(6)，滤袋(6)分别对应置于两层吸附网板(5)之间。

7.根据权利要求6所述一种应用于突发性水污染应急处理的折流式吸附装置，其特征在于，滤袋(6)为装有滤料的尼龙滤袋或麻袋。