[實用新型]無定形絮體對水體污染物靜態吸附能力的測試裝置

無效

• 申請號: 200720304843.6
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN201207047Y
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 辛瑋光;金相燦;胡小貞;儲昭升;盧少勇
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種絮體吸附性能的測試裝置，用于研究無定形絮體對水體污染物的靜態吸附能力。

背景技術

研究環保材料對污染物的吸附性能通常采用振蕩條件下的等溫吸附實驗。向一系列不同濃度的污染物溶液中加入一定量的吸附材料，在一定溫度條件下振蕩一段時間，通過測定振蕩前后溶液中污染物濃度，可計算不同條件下吸附材料的吸附量。但是在振蕩條件下無定形絮體會發生破碎，因此無法采用振蕩條件下的等溫吸附試驗來研究其吸附性能。對于絮凝劑混凝沉降去除水體污染物的情況，尚可使用標準的混凝試驗攪拌儀進行研究。但在部分工程技術領域中，無定形絮體的作用機理并非混凝沉降。如湖泊內源污染治理中的污染底泥原位鈍化技術，該技術是在污染底泥表面覆蓋一層具有很強吸附能力的絮體，絮體在靜態條件下吸附底泥中釋放出的污染物。在此情況下，常規的混凝試驗方法同樣是不適用的。

發明內容

針對現有的常規實驗方法無法完全適用于研究無定形絮體對水體污染物的靜態吸附能力，本實用新型提出了一種測試實驗裝置，該裝置可在靜態條件下研究無定形絮體對水體污染物的吸附能力。

本實用新型的主要構件是一個上流式吸附柱，無定形絮體靜態置于吸附柱承托層上，通過蠕動泵定量地向吸附柱內輸送一定濃度的污染物溶液，測定吸附柱流出液污染物濃度，根據物質平衡原理可計算無定形絮體吸附污染物的量。上流式吸附柱上下兩端用橡膠塞密封，底部橡膠塞開有進水管口，頂部橡膠塞開有曝氣管進口和排氣出水口兩個開口。進水管口連接蠕動泵，通過蠕動泵定量的向吸附柱內輸送污染物溶液。污染物溶液進入吸附柱后會先后通過海綿配水層和石英砂芯承托層然后緩慢通過無定形絮體吸附層。在通過無定形絮體吸附層的過程中，部分污染物被吸附，這樣穿過吸附層進入上覆水體的污染物的量已較蠕動泵向吸附柱內的輸送量少了很多，通過對上覆水體及流出液中污染物濃度的實時監測，根據物質平衡原理進行計算，便可得出各時段無定形絮體層對污染物的吸附情況。這里海綿配水層的作用是使從進水管流入的污染物溶液均勻配布在吸附柱的整個斷面上，石英砂芯承托層的作用是支撐無定形絮體，同時也有一定的配水作用。在實驗過程中，通過空氣增壓泵向吸附柱內上覆水體持續曝氣。曝氣的作用有兩點：一方面通過曝氣使吸附柱上覆水體充分混合，避免上覆水體出現從下至上的濃度梯度；另一方面通過曝氣保持吸附柱內液位，吸附柱上下兩端密封，進入吸附柱內的空氣只能通過頂端的排氣出水口排出，隨著污染物溶液不斷輸入吸附柱，當吸附柱內液位上升至排氣出水口時，曝氣形成的氣體壓力將推動部分溶液通過排氣出水口流出吸附柱，直至液位下降露出排氣出水管口為止，從而使吸附柱內液位保持在排氣出水管口處。排氣出水口流出液收集在刻度試管中，進行實時監測。

本實用新型的有益效果是，可以在靜態條件下研究無定形絮體對水體污染物的實時吸附情況，表征無定形絮體的吸附能力。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的裝置圖。

圖中1.上流式吸附柱，2.無定形絮體層，3.石英砂芯承托層，4.海綿配水層，5.密封膠塞，6.進水管，7.排氣出水管，8.支架，9.曝氣管，10.曝氣頭，11.鐵夾，12.蠕動泵，13.空氣增壓泵，14.污染物溶液儲罐，15.刻度試管，16.試管架。

具體實施方式

在圖1中，上流式吸附柱(1)固定在帶鐵夾(11)的支架(8)上，上下兩端用密封膠塞(5)密封，底部膠塞開有進水管(6)口，頂部膠塞開有曝氣管(9)進口和排氣出水管(7)進口兩個開口。吸附柱底部從下向上依次裝有海綿配水層(4)和石英砂芯承托層(3)。實驗時待測無定形絮體沉淀在石英砂芯承托層(3)上，形成一層均勻的無定形絮體層(2)。曝氣管(9)從頂端進入吸附柱，曝氣頭(10)伸入至底部無定形絮體層上方3-5厘米處。實驗過程中通過空氣增壓泵(13)向吸附柱上覆水體持續曝氣，保證吸附柱內上覆水體充分混合，維持吸附柱內液位穩定。通過蠕動泵(12)將污染物溶液儲罐(14)中配好的一定濃度的污染物溶液按一定流量輸送入吸附柱。污染物溶液依次通過海綿配水層(4)、石英砂芯承托層(3)和無定形絮體層(2)，部分污染物被絮體層吸附，其余的透過絮體層進入吸附柱上覆水體，并最終經由排氣出水管(7)排出。排出液收集到刻度試管(15)中，定時監測，根據進出無定形絮體層污染物的量，計算絮體層實時吸附量。