[发明专利]一种浓缩分离地下水中胶体的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离设备，特别涉及一种浓缩分离地下水中胶体的装置。

背景技术

近十多年来，地下水中胶体促使下的污染物运移方面的研究改变了以往人们对污染物在地下水中运移的一些认识。地下水中胶体浓度介于每升几毫克到几百毫克之间，包括硅酸盐、硅铝酸盐、各种氯化物(铁、氯、硅、锰等)、碳酸钙等无机胶体，胡敏酸和富啡酸等有机胶体和无机-有机复合体。地下水中胶体的分离效果直接影响着人们对地下水中污染物运移、作用机制和转化行为的认识。目前常见的胶体分离方法主要有以下几种：

1、物理法

通过外界物理手段改变胶体的特性使胶体从其溶液相中分离出来，或者直接利用胶体颗粒粒径比溶液相中其它物质粒径大的特性以过滤的方式将胶体从溶液相中分离。常见方法有：

微波处理，利用微波这种高频(2450MHz)电磁波的辐射引起胶体温度升高、布朗运动加速、同时高频交变电场打破了胶体的静电平衡，从而导致胶体聚沉，达到分离目的；

磁化处理，在电磁场作用下，胶体颗粒为有序分布。磁场越大，产生的诱导偶极间作用力愈大，颗粒更有序的排列，并且在电场方向上愈大程度聚合，从而实现胶体颗粒的分离；

超声处理，利用超声波的空化作用和剪切作用，以破坏胶体粒子的水化层，降低胶体粒子凝聚的位能和双电层电位，减少胶体体系中颗粒之间的排斥力，增大相互间的吸引力，促进胶体粒子发生凝聚沉降；

膜分离，利用胶体颗粒粒径介于1nm-100nm之间的特性，选取一定孔径的滤膜，对原溶液进行过滤，过滤后粘附在滤膜上的就是胶体颗粒，然后使用温水浸泡或者化学试剂洗脱，实现胶体的分离；

物理法分离胶体颗粒，在一定程度上保持了胶体颗粒原有的特性，且不使用其它化学试剂，与目前国家倡导的“绿色、环保、经济”的理念相符，但是其存在诸多问题，如微波处理、磁化处理、超声处理这三种处理方法就存在处理效果不是很好的问题，在处理胶体含量较低的地下水时，就存在处理效果不理想的问题；同时，这几种方法都使用了一些大功率的仪器设备，与目前国家倡导的低碳经济理念相悖。而膜分离技术，分离效果比较明显，但是其也存在一定的不足：分离后的胶体附着在滤膜上，回收时会造成一定的损失；而且由于膜的孔径是一定的，因此只能分离得到大于膜孔径的所有胶体颗粒，所以选择性较低；并且分离后的胶体，洗脱后溶于洗脱液中，已经在一定程度上改变了原有胶体的外界液相环境，因此也使原有胶体的性质发生了改变。

2、化学法

化学法主要包括以下几种方法：

酸碱法，通过酸、碱的添加，改变胶体与介质之间的电荷性质，使胶体颗粒发生一定规律的移动，从而实现胶体分离；

阳离子表面活性剂分离法，阳离子表面活性剂的加入使胶体颗粒ξ电位负值降低，通过控制加入的阳离子表面活性剂的浓度，可以实现胶体的分离；

絮凝剂絮凝分离法，絮凝剂分为有机絮凝剂和无机盐类絮凝剂两大类。有机絮凝剂是一些相对分子质量较大的表面活性剂或极性聚合物，他们可以通过搭桥作用使分散微粒发生凝聚；

无机盐类作为絮凝剂加入到胶体体系中，可以通过提供反离子压缩双电层厚度、降低zeta电位、电荷中和等作用使微粒转入沉淀。

化学法进行胶体分离具有效率高，时间短，处效果好等优点，但是化学法进行胶体分离一般需要加入一定的化学试剂，因此，其缺点是会产生二次污染，同时加入的化学试剂改变了原有胶体溶液的性质，从而也使胶体颗粒的性质发生了改变。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种浓缩分离地下水中胶体的装置。该装置能够对地下水中的胶体物质进行实时、高效、便捷的浓缩和分离处理，特别适合于地下水中的低浓度胶体浓缩分离。其结构简单、使用方便、生产成本低，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种浓缩分离地下水中胶体的装置，其特征在于：包括左端密封盖、右端密封盖和位于左端密封盖和右端密封盖之间的分离装置，所述左端密封盖、分离装置和右端密封盖通过紧固螺杆依次连接，所述右端密封盖上远离分离装置的一侧设置有进液口，所述左端密封盖上远离分离装置的一侧设置有排液口，所述右端密封盖和分离装置之间设置有密封圈一，所述密封圈上靠近右端密封盖的一侧设置有滤膜一，所述左端密封盖和分离装置之间设置有密封圈二，所述密封圈二上远离左端密封盖的一侧设置有滤膜二，所述滤膜一上的孔径尺寸和滤膜二上的孔径尺寸范围为1nm-450nm且所述滤膜一上的孔径尺寸大于滤膜二上的孔径尺寸。