[發明專利]一種分離沉積物中微塑料的氣泡浮選柱系統及其使用方法

在審

• 申請號: 202110252879.9
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112774872A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 許恩樂;苗真勇;江曉鳳;萬克記;賀瓊瓊;劉旭;徐亮
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B03D1/14
• 分類號: B03D1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種分離沉積物中微塑料的氣泡浮選柱系統，包括給料泵（1）、調漿罐（2）和浮選柱本體（6），其特征在于，所述給料泵（1）設置于調漿罐（2）的一側，所述調漿罐（2）頂端的一側設置有蠕動計量泵Ⅰ（3），所述調漿罐（2）的出口設置有進料泵（4），所述浮選柱本體（6）設置于調漿罐（2）的另一側，所述浮選柱本體（6）一側的頂部固定連接有接口Ⅰ（5），所述進料泵（4）的出口與浮選柱本體（6）的接口Ⅰ（5）固定連接，所述浮選柱本體（6）另一側的中部固定連接有接口Ⅱ（8），所述接口Ⅱ（8）的一側固定連接有引氣射流氣泡發生器（9），所述浮選柱本體（6）另一側的底部固定連接有接口Ⅲ（12），所述接口Ⅲ（12）的一側固定連接有循環泵（11），所述循環泵（11）的出口與引氣射流氣泡發生器（9）的進口固定連接，所述浮選柱本體（6）的另一側設置有蠕動計量泵Ⅱ（10），所述蠕動計量泵Ⅱ（10）的出口與循環泵（11）的出口固定連接，所述浮選柱本體（6）的底端固定連接有接口Ⅳ（13）。

2.根據權利要求1所述的一種分離沉積物中微塑料的氣泡浮選柱系統，其特征在于，所述浮選柱本體（6）的頂端設置有收集器（7）。

3.根據權利要求1所述的一種分離沉積物中微塑料的氣泡浮選柱系統，其特征在于，所述接口Ⅱ（8）與浮選柱本體（6）為切向連接，所述切向角度為5-90°，所述接口Ⅱ（8）的數量不少于1個。

4.根據權利要求1所述的一種分離沉積物中微塑料的氣泡浮選柱系統，其特征在于，所述給料泵（1）的入口通過導管連接有沉積物儲存裝置本體，所述蠕動計量泵Ⅰ（3）的入口通過導管連接有捕收劑存放裝置本體，所述捕收劑存放裝置本體的內部放置有捕收劑，所述蠕動計量泵Ⅱ（10）的一側設置有起泡劑儲存裝置本體，所述起泡劑儲存裝置本體的內部放置有起泡劑。

5.根據權利要求1所述的一種分離沉積物中微塑料的氣泡浮選柱系統，其特征在于，所述調漿罐（2）的類型為機械攪拌式、氣體混合式和射流混合式中的一種。

6.根據權利要求4所述的一種分離沉積物中微塑料的氣泡浮選柱系統，其特征在于，所述捕收劑的類型為非離子型、陰離子型和陽離子型中的一種或多種混合物。

7.根據權利要求4所述的一種分離沉積物中微塑料的氣泡浮選柱系統，其特征在于，所述起泡劑的類型為醚類、醇類和醚醇類中的一種或多種混合物。

8.一種利用權利要求1-7任一項所述分離沉積物中微塑料的氣泡浮選柱使用方法，包括以下步驟：

步驟一：通過給料泵（1）將沉積物儲存裝置本體內部的沉積物泵入調漿罐（2）的內部，同時通過蠕動計量泵Ⅰ（3）將捕收劑存放裝置本體中的捕收劑泵入調漿罐（2）中，捕收劑與沉積物在調漿罐（2）中充分混合，使捕收劑能選擇性吸附在沉積物中微塑料的表面，從而改變微塑料的疏水性；

步驟二：使調漿罐（2）中沉積物通過進料泵（4）經接口Ⅰ（5）進入浮選柱本體（6）的內部，循環泵（11）將浮選柱本體（6）中心部的沉積物泵入引氣射流氣泡發生器（9），蠕動計量泵Ⅱ（10）將起泡劑儲存裝置本體中的起泡劑泵入循環泵（11）出口的沉積物中，引氣射流氣泡發生器（9）依靠射流產生的負壓，將氣體卷吸至引氣射流氣泡發生器（9）的內部，在強湍流和氣泡劑的作用下形成穩定的氣泡；

步驟三：在引氣射流氣泡發生器（9）及后面管路內，沉積物中微塑料與氣泡充分礦化形成氣固聯合體，礦化后的氣液固三相流體從接口Ⅱ（8）的沿切線方向進入浮選柱本體（6）中形成旋流場，密度較大的沉積物在離心力的作用下從接口Ⅳ（13）排出，大量的氣泡在離心力和浮力的共同作用下向中心處匯集，并在浮選柱本體（6）的斷面上分散，上升的氣泡與連續進料的沉積物發生逆向運行與碰撞，形成持續的礦化過程，最終氣泡攜帶微塑料進入收集器（7），從而完成沉積物中微塑料的分離。