一种快速截留汞的过滤系统及其组装方法与流程

本发明涉及一种快速截留汞的过滤系统以及组装方法，具体是一种利用基于硒纳米颗粒的硒截留板的用于汞污水处理的过滤系统及组装方法。

背景技术：

汞污染的水体是所有被重金属污染的污水中最难处理的其中一种。在塑胶，电池，电子工业中，含汞污水的处理一直是个难题，常见的处理方法包括硫化物沉淀法，活性炭吸附法等。但如何高效率的将污水中汞的含量快速减低到尽可能的低，是一个很重要并具有重大经济和环保意义的技术。同时更重要的是，被截留的汞污染物需要稳定的固定在截留装置中，而不会重新分散或流失到水体当中，也不需要进一步的分离处理。

技术实现要素：

本发明的目的是制备一种快速截留汞的过来系统。

这种快速截留汞的过滤系统包括了圆形管道，入水口，出水口，网状支撑板和硒截留板，其中所述入水口包含一个减压阀和一个限流阀，其中所述网状支撑板等间距分布于圆形管道中，其中所述硒截留板固定在所述网状支撑板上方，其中所述网状支撑板和所述硒截留板的数目都是3个，相互之间平行等间距排列，所述硒截留板包括支撑海绵和均匀分布在所述支撑海绵内部的硒纳米颗粒，所述支撑海绵为聚氨酯发泡海绵，所述硒纳米颗粒的大小为200纳米，所述硒纳米颗粒的重量占比为所述支撑海绵的5%。

制备上述过滤系统，首先要用热反应成核以及化学反应生长的技术来制备最为核心的硒纳米颗粒。准备浓度为15%的蔗糖水溶液，浓度为10%的亚硒酸水溶液，以及浓度为20%的对苯二酚水溶液；同时取聚氨酯发泡海绵并裁剪成厚度为2厘米，直径为5厘米的圆形饼状，数目为3个；将所述聚氨酯发泡海绵浸泡到蔗糖水溶液中20分钟，取出后，再浸泡到亚硒酸水溶液中35分钟，取出后，转移到100摄氏度的烘箱中，在保持空气流通的情况下加热烘干水分并反应3小时；同时将对苯二酚水溶液以及亚硒酸水溶液分别加热到68摄氏度，将上述热处理结束后的海绵取出后，先浸泡到加热后的对苯二酚水溶液中8分钟，取出后，再浸泡到加热后的亚硒酸水溶液中，反应10分钟后，立刻转移到冰水混合液中，使硒纳米颗粒的生长反应快速终止，然后用水清洗3次；烘干得到硒截留板3块；然后将硒截留板固定到网状支撑板上，然后与圆形管道，入水口，出水口，减压阀以及限流阀组装起来，得到一种快速截留汞的过滤系统。

使用时，含汞的污水从入水口注入，用减压阀以及限流阀来控制注入的污水的压力和流速，这样可以保证最好的截留效果。发泡海绵一方面作为硒纳米颗粒的支撑体，同时也可以截留污水中大部分微米以上的污染物，这样一样污水不需要经过预处理就可以直接注入系统进行汞的截留。污水中的汞与硒截留板中的硒纳米颗粒反应形成硒化汞并被截留在硒截留板中。跟常用的硫相比，硒纳米颗粒与汞形成的硒化汞的水溶性要比硫与汞形成的硫化汞的水溶性要低非常多，这是为什么系统可以高效率的将污水中的汞的含量降低到几乎检测不到的程度，大大提高污水中汞的截留效果。同时，硒纳米颗粒的比表面要比常见的硫粉的比表面要高非常多，大大提高的反应活性，这是提高系统过滤速度的一个重要因素。最重要的是，所截留的汞被固定在海绵内部，避免了汞污染物连同截留体重新分散或者流失到水体中的可能性。这样一来，汞污染物可以直接连同海绵丢弃，而不需要进一步的分离处理。同时，过滤系统直接换上新的硒截留板，就可以马上连续工作，分成简单方便。

附图说明

图1是本发明所述快速截留汞的过滤系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种快速截留汞的过滤系统，其中包括了圆形管道1，入水口2，出水口3，网状支撑板4和硒截留板5，其中所述入水口包含一个减压阀6和一个限流阀7，其中所述网状支撑板等间距分布于圆形管道中，其中所述硒截留板固定在所述网状支撑板上方，其中所述网状支撑板和所述硒截留板的数目都是3个，相互之间平行等间距排列，所述硒截留板包括支撑海绵和均匀分布在所述支撑海绵内部的硒纳米颗粒，所述支撑海绵为聚氨酯发泡海绵，所述硒纳米颗粒的大小为200纳米，所述硒纳米颗粒的重量占比为所述支撑海绵的5%。

制备上述快速截留汞的过滤系统的步骤包括：

第一步，分别配制浓度为15%的蔗糖水溶液，浓度为10%的亚硒酸水溶液，以及浓度为20%的对苯二酚水溶液；同时取聚氨酯发泡海绵并裁剪成厚度为2厘米，直径为5厘米的圆形饼状，数目为3个。

第二步，将所述聚氨酯发泡海绵浸泡到蔗糖水溶液中20分钟，取出后，再浸泡到亚硒酸水溶液中35分钟，取出后，转移到100摄氏度的烘箱中，在保持空气流通的情况下加热烘干水分并反应3小时。在这个步骤中，高温下的氧化反应使硒原子在发泡海绵内部成核并紧密固定在海绵内部。

第三步，将对苯二酚水溶液以及亚硒酸水溶液分别加热到68摄氏度，将上述热处理结束后的海绵取出后，先浸泡到加热后的对苯二酚水溶液中8分钟，取出后，再浸泡到加热后的亚硒酸水溶液中，反应10分钟后，使硒纳米颗粒长大到200纳米左右，然后立刻转移到冰水混合液中，使硒纳米颗粒的生长反应快速终止，然后用水清洗3次；烘干得到硒截留板3块。

第四步，将3块硒截留板固定到3块网状支撑板上，然后与圆形管道，入水口，出水口，减压阀以及限流阀组装起来，得到一种快速截留汞的过滤系统。

技术特征：

1.一种快速截留汞的过滤系统，包括圆形管道，入水口，出水口，网状支撑板和硒截留板，其中所述入水口包含一个减压阀和一个限流阀，其中所述网状支撑板等间距分布于圆形管道中，其中所述硒截留板固定在所述网状支撑板上方，其中所述网状支撑板和所述硒截留板的数目都是3个，所述硒截留板包括支撑海绵和均匀分布在所述支撑海绵内部的硒纳米颗粒，所述支撑海绵为聚氨酯发泡海绵，所述硒纳米颗粒的大小为200纳米，所述硒纳米颗粒的重量占比为所述支撑海绵的5%，均匀分布于海绵的内部。

2.一种快速截留汞的过滤系统的组装方法，包括了以下几个步骤：首先，准备浓度为15%的蔗糖水溶液，浓度为10%的亚硒酸水溶液，以及浓度为20%的对苯二酚水溶液；取聚氨酯发泡海绵并裁剪成厚度为2厘米，直径为5厘米的圆形饼状，数目为3个；将所述聚氨酯发泡海绵浸泡到蔗糖水溶液中20分钟，取出后，再浸泡到亚硒酸水溶液中35分钟，取出后，转移到100摄氏度的烘箱中，在保持空气流通的情况下加热烘干水分并反应3小时；同时将对苯二酚水溶液以及亚硒酸水溶液分别加热到68摄氏度，将上述热处理结束后的海绵取出后，先浸泡到加热后的对苯二酚水溶液中8分钟，取出后，再浸泡到加热后的亚硒酸水溶液中，反应10分钟后，立刻转移到冰水混合液中，使硒纳米颗粒的生长反应快速终止，然后用水清洗3次；烘干得到硒截留板3块；然后将硒截留板固定到网状支撑板上，然后与圆形管道，入水口，出水口，减压阀以及限流阀组装起来，得到一种快速截留汞的过滤系统。

技术总结
本发明公开了一种快速截留汞的过滤系统及其组装方法，所述过滤系统包括圆形管道，入水口，出水口，网状支撑板和硒截留板，其中所述入水口包含一个减压阀和一个限流阀，所述网状支撑板等间距分布于圆形管道中，所述硒截留板固定在所述网状支撑板上方，所述硒截留板包括支撑海绵和均匀分布在所述支撑海绵内部的硒纳米颗粒，所述硒纳米颗粒的大小为200纳米，所述硒纳米颗粒的重量占比为所述支撑海绵的5%；所述组装方法包括了硒纳米颗粒的热反应成核以及化学反应生长以及各组件的组装。该过滤系统可以快速的将被汞污染的水体中的汞截留在硒截留板中，效果显著，处理效率高。

技术研发人员：谭杨赞
受保护的技术使用者：摩生创新香港有限公司
技术研发日：2018.05.21
技术公布日：2019.11.29