一种净化水中重金属离子的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废物资源化利用和水处理技术领域，特别涉及一种净化水中重金属离子的装置。
【背景技术】
[0002]水是人类赖以生存资源之一，它与社会的可持续发展息息相关。如今，人类对环境的肆意破坏严重影响地球自然的生态系统，以砷、铬和锑为代表的重金属/类重金属水污染情况尤为突出。目前水中重金属的去除方法主要有化学沉淀法、电浮选法、离子交换法、膜分离法和吸附法，其中吸附法由于其具有见效快、可再生回收、二次污染几率低等优点而备受重视。
[0003]常见水体重金属吸附净化法为静态吸附，静态吸附法处理重金属存在吸附后固液分离困难的缺点，且难以对吸附材料进行收集以及解吸回收再利用。
[0004]动态吸附净化法可以利用优秀且吸附速度较快的吸附剂进行快速动态吸附净化水体污染物，不仅能截留水中的各种悬浮物，而且表面的氧化物通过非离子交换吸附和离子交换吸附，能有效地去除水中的重金属离子，吸附剂可以再生循环使用。
[0005]目前，最常用的吸附剂有活性碳和改性纤维素等，但是大多吸附剂因成本高、生产工艺复杂或吸附效果受吸附剂颗粒的细化程度较大，动态吸附技术的关键在于吸附剂的选择与使用。国内外的研宄者们已在尝试以不同的吸附材料作为吸附剂开展动态吸附研宄。以桉树遗态结构Fe/C复合吸附剂为代表的植物遗态结构多孔重金属吸附剂由于其特殊的内部结构的三维网络连通性，块状吸附剂也具有优秀的比表面积性能。以此为基础，科学确定流动相的流量控制，开发出一种固定相高效动态吸附净化水体中重金属离子方法，对提升水体重金属污染应急处置，河流湖泊水体的重金属微量污染治理有及其重要的意义。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种净化水中重金属离子的装置。
[0007]本发明的思路:采用吸附剂为固定相的水体流动控制技术，通过巧妙的固定相过滤柱设计，方便有效控制获取高效的动态吸附条件，集成一种净化水中重金属离子的装置。
[0008]本发明是这样实现的:一种净化水中重金属离子的装置，包括待处理液pH值自动调节系统、待处理液定量定速提升系统、反应温度控制系统、固定相动态吸附反应系统和处理出水收集系统，上述系统依次设置，且均安装在固定支架台上。
[0009]所述待处理液pH值自动调节系统由酸液缸、碱液缸、pH值调节控制器和pH值探头组成；设定所需pH值，pH值探头实时测量值与其对比，若pH值探头实测pH值低于设定值，则酸液缸的蠕动泵头启动，加入弱酸调节待处理液的pH值，同理，若pH值探头实测pH值低于设定值，则碱液缸的蠕动泵头启动，加入弱碱调节待处理液的pH值。
[0010]所述待处理液定量定速提升系统由待处理液集水池和进水蠕动泵组成，进水蠕动泵能够根据处理要求设定进水的水速水量，并能够实现定时启动、定时关闭和定时变速。
[0011]所述反应温度控制系统由温度探头、温度控制器、水下加热器和温度控制水热提升系统组成，温度控制水热提升系统采用上流式温水浸没的方式实现多功能过滤柱中固定相过滤管的吸附反应环境温度控制，当温度达到需要水平时，水下加热器自动关闭，自然冷却降温，通过反复升温和降温达到有效控制温度的目的，该系统能够通过温水回流保证热能的回收利用，减少温度控制的加热能耗，降低运行成本。
[0012]所述固定相动态吸附反应系统为动态吸附净化水中重金属离子的主体反应器，由固定支架、多功能过滤柱、固定相过滤管和吸附剂固定系统组成，固定支架由一根铁杆以及多个固定夹子组成，其功能为固定多功能过滤柱、固定相过滤管、吸附剂固定系统及附属线管；吸附剂固定系统由两组与固定相过滤管内管口径一致的纤维网、生胶垫圈和已开孔的旋钮阀门组成，将固定相过滤管上下封堵，实现对粉末状、颗粒状、块状吸附剂的固定作用，有效封堵动态吸附过程中吸附剂的流失；多功能过滤柱由直径20mm和直径1mm的同心圆柱组成，长度均为150mm，两个同心圆柱间的空隙通过3mm的进出口分别与温度控制储水箱和温度控制水热提升系统相连，并通过两个同心圆柱间的空隙里的上流温水对安装在固定支架上的多功能过滤柱中的反应温度进行调节。
[0013]所述处理出水收集系统包括处理出水集水池，其为定量收集出水液的混合池，同时能够定时收集并混合出水样品，以便供测试取样。
[0014]本发明的优点:
采用本发明装置对主要污染物为重金属离子的河流水、湖泊水等进行微污染处理，在取得高效重金属离子去除效果外，同时具有一定的污染事故应急功能，另外，本发明装置运行过程稳定，低能耗，运行成本低廉。
【附图说明】
[0015]图1为本发明净化水中重金属离子的装置的结构示意图。
[0016]图中标记:1-待处理液pH值自动调节系统；2_待处理液定量定速提升系统；3-反应温度控制系统；4_固定相动态吸附反应系统；5_处理出水收集系统；6_固定支架台；7-酸液缸；8_碱液缸；9-pH值调节控制器；10-pH值探头；11_待处理液集水池；12_进水蠕动泵；13_多功能过滤柱；14_固定相过滤管；15_吸附剂固定系统；16_处理出水集水池；17-温度控制器；18_温度探头；19_水下加热器；20_放空阀；21_温度控制储水箱；22_温度控制水热提升系统；23_固定支架。
[0017]图2为本发明实施例中不同温度下装置吸附砷的动态吸附穿透曲线。
【具体实施方式】
[0018]实施例:
如图1所示，一种净化水中重金属离子的装置，包括待处理液pH值自动调节系统1、待处理液定量定速提升系统2、反应温度控制系统3、固定相动态吸附反应系统4和处理出水收集系统5，上述系统依次设置，且均安装在固定支架台6上。
[0019]所述待处理液pH值自动调节系统I由酸液缸7、碱液缸8、pH值调节控制器9和pH值探头10组成；设定所需pH值，pH值探头10实时测量值与其对比，若pH值探头10实测PH值低于设定值，则酸液缸7的蠕动泵头启动，加入弱酸调节待处理液的pH值，同理，若pH值探头10实测pH值低于设定值，则碱液缸8的蠕动泵头启动，加入弱碱调节待处理液的pH值。
[0020]所述待处理液定量定速提升系统2由待处理液集水池11和进水蠕动泵12组成，进水蠕动泵12能够根据处理要求设定进水的水速水量，并能够实现定时启动、定时关闭和定时变速。
[0021]所述反应温度控制系统3由温度探头18、温度控制器17、水下加热器19和温度控制水热提升系统22组成，将所需温度的水存储于设置了放空阀20的温度控制储水箱21中，以供温度控制水热提升系统22使用，温度控制水热提升系统22采用上流式温水浸没的方法实现多功能过滤柱13中固定相过滤管14的吸附反应环境温度控制，当温度达到需要水平时，水下加热器19自动关闭，自然冷却降温，通过反复升温和降温达到有效控制温度的目的，该系统能够通过温水回流保证热能的回收利用，减少温度控制的加热能耗，降低运行成本。