CN114949931B - 一种吸附材料的解吸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种吸附材料的解吸装置，包括箱体、水泵、曝气机、上清液出水管、阀门、水泵出水管、隔板、布水干管、布水支管、导管、喷头、曝气机出气管、布气干管、布气支管、盘形曝气器、水泵进水管、曝气机进气口、底液出水管，箱体分为处理腔和设备腔，处理腔和设备腔通过隔板分开；本发明通过控制水泵和曝气机工作，对吸附大量N、P、K的吸附材料进行解吸，能够为农业活动和渔业养殖提供营养物质，避免了资源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及吸附材料技术领域，具体涉及一种吸附材料的解吸装置。
背景技术
在农业生产活动和水产养殖中，N、P、K等无机营养物质始终是不可或缺的，但是当这些无机营养物质超过一定指标或者汇聚到一个封闭的水域就会导致水体富营养化，破坏水生生态环境。因此，如何将多余的或者流失的无机营养物质转移或回收再利用到需要这些营养物质的地方，对于环境和资源的保护具有重要意义。
吸附材料包括生物炭等，生物炭是生物质能原料经热裂解之后的产物，其主要的成分是碳分子，具有较大的比表面积，丰富的孔隙结构，强吸附力和稳定的物化性质，对N、P、K等营养物质有很好地吸附-解吸效果。
但是现有技术中，并没有公开对吸附饱和之后的吸附材料进行解吸、回收再利用的装置。
发明内容
本发明提供一种吸附材料的解吸装置，包括箱体1、水泵3、曝气机4、上清液出水管5、阀门6、水泵出水管13、隔板14、布水干管15、布水支管16、导管17、喷头20、曝气机出气管21、布气干管22、布气支管23、盘形曝气器24、水泵进水管25、曝气机进气口26、底液出水管29，箱体1内部分为处理腔和设备腔，所述处理腔和设备腔通过隔板14分开，所述设备腔内放置水泵3和曝气机4；吸附材料2放置在处理腔内，处理腔上部设置布水干管15，布水干管15另一端与水泵出水管13连接，水泵出水管13另一端穿过隔板14进入设备腔内与水泵3连接，布水干管15上设置多根布水支管16，布水支管16上设置多根导管17，导管17末端设置喷头20；
处理腔下部设置布气干管22，布气干管22与曝气机出气管21连接，曝气机出气管21另一端穿过隔板14进入设备腔与曝气机4连接，布气干管22上设置多根布气支管23，布气支管23上安装多个盘形曝气器24；
设备腔侧面开进气口和进水口，曝气机进气管26穿过进气口位于箱体1外部；水泵进水管25穿过进水口位于箱体1外部；
处理腔侧面开设上清液出水管5，上清液出水管5上设置阀门6；处理腔下部还开设底液出水管29，且设置阀门，用于将底液排出。
所述上清液出水管5和水泵进水管25管口处安装有滤筒，防止管道堵塞。
所述导管17末端连接安装块18，安装块18为箱体结构，箱体结构一个面连接导管17，其他面上开有若干通槽19，通槽19内设置喷头20，安装块18可以安装多个喷头，喷水面更广。
所述上清液出水管5上的阀门6为电磁阀。
所述装置还包括液位计28，液位计28设置在处理腔内，处理腔内设置第一液位线8、第二液位线9，第一液位线8、第二液位线9分别设置在处理腔内的上部和下部，分别是处理腔内水位的上限和下限，第二液位线9高于上清液出水管5。
所述装置还包括控制面板11、控制器12，水泵3、曝气机4、阀门6、液位计28与控制器12连接，控制器12与控制面板11连接。
所述装置还包括氨氮传感器10，氨氮传感器10设置在处理腔内，氨氮传感器10与控制器12连接。
所述控制器12为常规市购产品，可以实现数据的接收、传送、存储等功能；液位计28为市购可以传送检测数据信号的电子液位计；氨氮传感器10是常规市购产品。
所述箱体1顶部设置把手27。
如果吸附材料2是条形结构，则在处理腔内壁对称设置多个固定槽7，将条形吸附材料两端放置在固定槽7内，完成吸附材料的放置；如果吸附材料是颗粒，则在处理腔底部放置支架，支架上设置筛网，颗粒状吸附材料放置在筛网；所述吸附材料2是热解碳材料等，包括生物炭、活性炭等。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明装置可以对富集N、P、K等营养物质的吸附材料进行解吸，不仅避免了污染，还避免了资源的浪费。
(2)本发明中解吸附得到的营养液可以用于渔场养殖和农业生产中作物的施肥等。
附图说明
图1为装置的俯视图；
图2为装置的主视图；
图3为装置的布水方式示意图；
图4为装置的安装块处结构示意图；
图5为装置的布气方式示意图；
图中：1-箱体，2-吸附材料，3-水泵，4-曝气机，5-上清液出水管，6-阀门，7-固定槽，8-第一液位线，9-第二液位线，10-氨氮传感器，11-控制面板，12-控制器，13-水泵出水管，14-隔板，15-布水干管，16-布水支管，17-导管，18-安装块，19-通槽，20-喷头，21-曝气机出气管，22-布气干管，23-布气支管，24-盘形曝气器，25-水泵进水管，26-曝气机进气口，27-把手，28-液位计，29-底液出水管。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种吸附材料的解吸装置，如图1、2、3、4、5所示，包括箱体1、水泵3、曝气机4、上清液出水管5、阀门6、水泵出水管13、隔板14、布水干管15、布水支管16、导管17、安装块18、通槽19、喷头20、曝气机出气管21、布气干管22、布气支管23、盘形曝气器24、水泵进水管25、曝气机进气口26、把手27、底液出水管29，箱体1上面未封口，箱体1内部被隔板14分为处理腔和设备腔，设备腔内放置水泵3和曝气机4；吸附材料2放置在处理腔内，处理腔上部设置布水干管15，布水干管15另一端与水泵出水管13连接，水泵出水管13另一端穿过隔板14进入设备腔内与水泵3连接，布水干管15上设置五根布水支管16(如果布水支管重量太重或太长造成弯曲，可以采用绳索系住布水支管末端，绳索另一端固定在箱体1壁上)，布水支管16上设置七根导管17，导管17末端连接安装块18，安装块18为箱体结构，箱体结构一个面连接导管17末端，剩下五个面上开有五个通槽19，通槽19内均设置喷头20；
处理腔下部设置布气干管22，布气干管22与曝气机出气管21连接，曝气机出气管21另一端穿过隔板14进入设备腔与曝气机4连接，布气干管22上设置五根布气支管23，布气支管23上均匀安装多个盘形曝气器24；
设备腔侧面开进气口和进水口，曝气机进气管26穿过进气口位于箱体1外部；水泵进水管25穿过进水口位于箱体1外部并与水箱连接；
处理腔侧面开设上清液出水管5，上清液出水管5上设置阀门6；处理腔下部还开设底液出水管29，并设置阀门，最后剩下的富含营养物质的底液从该出口出来，上清液出水管5和水泵进水管25管口处安装有滤筒，防止管道堵塞；处理腔内还设置第一液位线8、第二液位线9，第一液位线8、第二液位线9分别设置在处理腔内的上部和下部，分别是处理腔内水位的上限和下限，第二液位线9高于上清液出水管5；箱体1顶部设置把手27，方便移动装置。
本实施例装置在使用时，吸附材料2是吸附了N、P、K等营养物质的条形生物炭炭棒，则在处理腔内壁对称设置多个固定槽7，将条形生物炭炭棒两端放置固定槽7内，手动开启水泵3，水流速度控制在1.0～1.5m/s，对处理腔内的吸附材料2进行解吸，所用解吸剂为纯水，当水位达到第二液位线9时，打开曝气机4，进行曝气处理，气流速度控制在5～10m/s，处理过程中观察液位，液位到达最高位第一液位线8时，关闭水泵3，继续曝气处理30min，使得吸附材料2的解吸效率约大于80％，解吸完成，关闭曝气机4，静沉处理6h后，处理腔内水体颜色出现明显分层，打开上清液出水管5内部设置的阀门6，放出上清液，上清液可用于渔业养殖活动中浮游生物的培养，当液位降低至最低液位第二液位线9时，关闭阀门6，打开底液出水管29阀门，底液可用于农业生产中作物的施肥，拿出解吸后的炭棒，放入新的需要解吸的炭棒，开始下一轮解吸。
如果吸附材料2是吸附了N、P、K等营养物质的生物炭颗粒，则在处理腔底部放置支架，支架上设置凹形筛网，颗粒状吸附材料放置在筛网上，其使用方法同上。
实施例2
一种吸附材料的解吸装置，在实施例1的基础上，上清液出水管5上的阀门6为电磁阀，且还包括控制面板11、控制器12、氨氮传感器10、液位计28，氨氮传感器10(型号为iNH-306，量程范围：0～10.00mg/L)和液位计28设置在处理腔内，水泵3、曝气机4、阀门6、氨氮传感器10、液位计28与控制器12连接，控制器12与控制面板11连接；控制器12为常规市购产品；其他部件及部件之间的连接关系与实施例1相同。
本实施例装置在使用时，吸附材料2是吸附了N、P、K等营养物质的条形活性炭炭棒，则在处理腔内壁对称设置多个固定槽7，固定槽7内安装滚珠转动轴承，将条形生物炭炭棒两端放置在滚珠转动轴承内，使得吸附材料2能够转动，控制面板11上操作开启水泵3，水流速度控制在1.0～1.5m/s，对处理腔内的吸附材料2进行解吸，所用解吸剂为纯水，当液位计28反馈给控制器12水位达到第二液位线9时，打开曝气机4，进行曝气处理，气流速度控制在5～10m/s，处理过程中观察液位，液位计28对水位进行记录，并将液位信息传递给控制器12，控制器12将数据传递给控制面板11进行显示，当水位到达最高位第一液位线8时，控制器12在接收到液位计28的数据后，控制水泵3关闭，继续曝气处理，处理过程中，由氨氮传感器10对水中的氨氮进行实时检测，并将数据传输给控制器12，当氨氮传感器10提示氨氮浓度停止变化时，关闭曝气机4，静沉处理6h后，处理腔内水体颜色出现明显分层，打开上清液出水管5内部设置的阀门6，放出上清液，当液位降低至最低液位第二液位线9时，关闭阀门6，开启水泵3加水至高位第一液位线8时，控制器12在接收到液位计28的数据后，控制水泵3关闭，继续曝气处理，处理过程中，由氨氮传感器10对水中的氨氮进行实时检测，并将数据传输给控制器12，当氨氮传感器10提示氨氮浓度与之前浓度相差不大时，说明解吸完成；如果氨氮传感器10提示浓度高于之前浓度，则说明解吸还在进行，那么需要重复停止曝气-静沉-放水-加水，继续曝气直至氨氮传感器10提示氨氮浓度与之前浓度相差不大时，说明解吸完成，关闭曝气机4，静沉处理6h后，处理腔内水体颜色出现明显分层，打开上清液出水管5内部设置的阀门6，放出上清液，上清液可用于渔业养殖活动中浮游生物的培养，当液位降低至最低液位第二液位线9时，关闭阀门6，打开底液出水管29阀门，底液可用于农业生产中作物的施肥，拿出解吸后的炭棒，放入新的需要解吸的炭棒，开始下一轮解吸。
如果吸附材料是吸附了N、P、K等营养物质的活性炭颗粒，则在处理腔底部放置支架，支架上设置筛网，颗粒状吸附材料放置在筛网上，其使用方法同上。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种吸附材料的解吸装置，其特征在于包括箱体(1)、水泵(3)、曝气机(4)、上清液出水管(5)、阀门(6)、水泵出水管(13)、隔板(14)、布水干管(15)、布水支管(16)、导管(17)、喷头(20)、曝气机出气管(21)、布气干管(22)、布气支管(23)、盘形曝气器(24)、水泵进水管(25)、曝气机进气管(26)、底液出水管(29)，箱体(1)内部分为处理腔和设备腔，处理腔和设备腔通过隔板(14)分开，设备腔内放置水泵(3)和曝气机(4)；吸附材料(2)放置在处理腔内，处理腔上部设置布水干管(15)，布水干管(15)另一端与水泵出水管(13)连接，水泵出水管(13)另一端穿过隔板(14)进入设备腔内与水泵(3)连接，布水干管(15)上设置多根布水支管(16)，布水支管(16)上设置多根导管(17)，导管(17)末端设置喷头(20)；
处理腔下部设置布气干管(22)，布气干管(22)与曝气机出气管(21)连接，曝气机出气管(21)另一端穿过隔板(14)进入设备腔与曝气机(4)连接，布气干管(22)上设置多根布气支管(23)，布气支管(23)上安装多个盘形曝气器(24)；
设备腔侧面开进气口和进水口，曝气机进气管(26)穿过进气口位于箱体(1)外部；水泵进水管(25)穿过进水口位于箱体(1)外部；处理腔侧面开设上清液出水管(5)，上清液出水管(5)上设置阀门(6)；处理腔下部还开设底液出水管(29)；
所述解吸装置还包括液位计（28），液位计（28）设置在处理腔内，处理腔内设置第一液位线（8）、第二液位线（9），第一液位线（8）、第二液位线（9）分别设置在处理腔内的上部和下部，分别是处理腔内水位的上限和下限，第二液位线（9）高于上清液出水管（5）；
所述解吸装置在使用时，开启水泵（3），水流速度控制在1.0～1.5m/s，对处理腔内的吸附材料（2）进行解吸，所用解吸剂为纯水，当水位达到第二液位线（9）时，打开曝气机（4），进行曝气处理，气流速度控制在5～10m/s，处理过程中观察液位，液位到达最高位第一液位线（8）时，关闭水泵（3），继续曝气处理30min，解吸完成，关闭曝气机（4），静沉处理6h后，处理腔内水体颜色出现明显分层，打开上清液出水管（5）内部设置的阀门（6），放出上清液，上清液可用于渔业养殖活动中浮游生物的培养，当液位降低至最低液位第二液位线（9）时，关闭阀门（6），打开底液出水管（29）阀门，底液可用于农业生产中作物的施肥。
2.根据权利要求1所述吸附材料的解吸装置，其特征在于上清液出水管(5)、水泵进水管(25)管口处安装有滤筒。
3.根据权利要求1所述吸附材料的解吸装置，其特征在于导管(17)末端连接安装块(18) ，安装块(18)为箱体结构，箱体结构一个面连接导管(17) ，其他面上开有若干通槽(19)，通槽(19)内设置喷头(20)。
4.根据权利要求1所述吸附材料的解吸装置，其特征在于上清液出水管(5)上的阀门(6)为电磁阀。
5.根据权利要求1所述吸附材料的解吸装置，其特征在于还包括控制面板(11)、控制器(12)，水泵(3)、曝气机(4)、阀门(6)、液位计(28)与控制器(12)连接，控制器(12)与控制面板(11)连接。
6.根据权利要求1所述吸附材料的解吸装置，其特征在于还包括氨氮传感器(10)，氨氮传感器(10)设置在处理腔内，氨氮传感器(10)与控制器(12)连接。
7.根据权利要求1所述吸附材料的解吸装置，其特征在于箱体(1)顶部设置把手(27)。
8.根据权利要求1所述吸附材料的解吸装置，其特征在于如吸附材料(2)是条形结构，则在处理腔内壁对称设置多个固定槽(7)，将条形吸附材料两端放置在固定槽(7)内；如吸附材料是颗粒，则在处理腔底部放置支架，支架上设置筛网，颗粒状吸附材料放置在筛网上。
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- 2021-11-12 CN CN202111331965.5A patent/CN114949931B/zh active Active
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