[發明專利]用于油田采出水重金屬檢測的仿生吸附采樣部件

在審

• 申請號: 201810052008.0
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108132167A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 常志勇;孫友宏;張宇晨;郭威;鄧孫華;高科;賈瑞;翁小輝;任麗麗;謝軍;陳東輝;馬云海
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 長春市東師專利事務所 22202
• 代理人: 張鐵生

本發明公開了用于水質重金屬檢測的仿生吸附采樣部件，它包括吸附棒，吸附棒為圓桶形殼體，上端設有蓋，殼體表面設有凸起和通孔；凸起由下至上呈螺旋線方式均勻排列；通孔呈矩陣式均勻排列，所述的吸附棒包括吸附棒Ⅰ和吸附棒Ⅱ，蓋上設有連接桿，兩連接桿通過鉸軸鉸接；當采樣棒放置于含有金屬離子靜止的水中，吸附棒Ⅰ和吸附棒Ⅱ繞鉸軸往復轉動，引起水流擾動，同時吸附棒表面的凸起進一步使流場發生擾動，流速降低，吸附棒的接觸，使更多的金屬離子經過通孔被吸附劑吸附，提高了吸附效率。在工作狀態下仿生結構能對水流流場進行改變，利于吸附劑對流過金屬離子的吸附，提高吸附效率。

技術領域

本發明屬重金屬檢測技術領域，具體涉及一種用于油田采出水重金屬檢測的仿生吸附采樣部件。

背景技術

油田開采過程中會產生大量的油田采出水，油田采出水含有多種重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等，隨廢水排出的重金屬，即使濃度小，也可在藻類和底泥中積累，進入食物鏈并產生食物鏈濃縮，從而造成公害。然而常規的水質檢測部件難以檢測較低的重金屬濃度，需要先通過吸附裝置對金屬離子富集采樣之后再進行測量，因此，吸附能力直接決定了后期的檢測精度和準度。隨著監測力度的逐步提高，需要更加便捷、高效的吸附采樣部件。

鯰魚觸須獨特的嗅覺功能在其生理活動中發揮著重要的作用，研究發現鯰魚觸須表面存在大量凸起結構，在采集味覺信息過程中，觸須運動并結合表面的凸起結構改變流場分布，增強了觸須與氣味分子的接觸，提高了氣體分子吸附效率、增強嗅覺的靈敏性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能提高重金屬吸附效率的用于油田采出水重金屬檢測的仿生吸附采樣部件；該仿生裝置根據鯰魚觸須表面存在大量凸起結構設計吸附采樣裝置的吸附腔外殼結構；根據鯰魚采集味覺信息過程中，觸須的運動設計吸附采樣裝置的運動；綜合以上兩點設計達到改變采樣腔周圍的流場，提高吸附效率。

用于油田采出水重金屬檢測的仿生吸附采樣部件，它包括吸附棒，其特征在于：吸附棒為圓桶形殼體，上端設有蓋，殼體表面設有凸起1和通孔2；凸起1由下至上呈螺旋線方式均勻排列；

所述的通孔 2 呈矩陣式均勻排列；

所述的通孔 2 為870個，自上至下均勻分29層設置，每層30個均布于該層的外表面上，且相鄰兩層的通孔 2 不錯位排列，每二層的間距為20-30mm；通孔 2直徑為3-4mm。

所述的凸起 1 排列的螺旋線螺旋角為45°-50°，同一條螺旋線上相近兩凸起 1垂直間距為20-30mm；

所述的螺旋線為6條；

所述的吸附棒直徑為10-20mm，高為500-1000mm，壁厚為1-3mm；

所述的吸附棒包括吸附棒ⅠA 和吸附棒ⅡB ，蓋上設有連接桿，兩連接桿通過鉸軸 5鉸接；

所述的螺旋線為6還設有吸附棒Ⅰ和吸附棒ⅡB 的夾角控制裝置；

所述的夾角控制裝置，在吸附采樣過程中控制吸附棒ⅠA 和吸附棒Ⅱ B繞鉸軸 5往復擺動，夾角角度從45°至60°再從45°至60°循環往復，速度為1°每秒。

本發明提供了用于油田采出水重金屬檢測的仿生吸附采樣部件，它包括吸附棒，吸附棒為圓桶形殼體，上端設有蓋，殼體表面設有凸起和通孔；凸起由下至上呈螺旋線方式均勻排列；通孔 呈矩陣式均勻排列，所述的吸附棒包括吸附棒Ⅰ和吸附棒Ⅱ，蓋上設有連接桿，兩連接桿通過鉸軸 鉸接；當采樣棒放置于含有金屬離子靜止的水中，吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB繞鉸軸 往復轉動，引起水流擾動，同時吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB表面的凸起1進一步使流場發生擾動，流速降低，增加了金屬離子與吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB的接觸，使更多的金屬離子經過通孔2被吸附劑8吸附，提高了吸附效率。

本發明在工作狀態下仿生結構能對水流流場進行改變，利于吸附劑對流過金屬離子的吸附，提高吸附效率。