[实用新型]一种用于污染地表水体原位净化的简易悬挂式除磷装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环保设备领域，涉及一种用于污染地表水体原位净化的简易悬挂式除磷装置系统。

技术背景

随着我国社会经济的快速发展、人口的增长以及城市化进程的加快，污水的产生量日益增加，而我国的污水处理率相对较低，导致大量未经处理达标的污水直接进入我国水体，造成了水体的严重污染。我国的许多水体已经出现了严重的富营养化状态。磷是引起水体富营养化的关键营养元素之一。磷元素进入水体后的大量富集会扰乱了湖泊内食物链的循环，导致藻类的大量繁殖使湖泊中的群落结构发生改变，影响湖泊植物物种的组成，并使水生动物的组成发生改变，最终导致湖泊的可利用率降低。因此，控制水体中磷酸盐的浓度对于我国地表水环境的污染治理和富营养化防治具有重要的现实意义。

地表水体中的磷可以采用吸附法进行去除。吸附剂的种类繁多，包括粘土材料吸附剂、层状双氢氧化物、羟基磷灰石材料吸附剂、壳聚糖吸附剂、活性炭材料和沸石吸附剂等。天然沸石材料是具有骨架状的结构的水合硅铝酸盐晶体，具备较好的阳离子交换特性，可以吸附水中氨氮等阳离子污染物，但是对水中磷酸盐的去除能力较差。已有研究表明镧氢氧化物可以有效去除水中的磷酸盐，采用镧氢氧化物对天然沸石进行改性以提高其对水中磷酸盐的去除能力，镧改性沸石对水中磷酸盐具备较强的吸附能力。但是粉末状的镧改性沸石投入到地表水体后易上浮和下沉、难回收，失效后无法回收再生，并且会对水生动物和水生植物有一定影响；此外进入地表水体后的粉末状镧改性沸石会随水流流失。

为克服粉末状镧改性沸石的缺陷，提高镧改性沸石的对地表水体中磷的吸附效率，使镧改性沸石不随水流流失，并且改性沸石失效后能进行替换和再生，以提高镧改性沸石的利用率并降低成本，需要对现有技术加以改进。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，解决粉末状镧改性沸石易流失、难回收再生等技术问题，提出一种用于污染地表水体原位净化的简易悬挂式除磷装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于污染地表水体原位净化的简易悬挂式除磷装置，结构包括浮床装置以及挂在浮床装置下方的悬挂式镧改性沸石组件。

悬挂式镧改性沸石组件包括涤纶材料层及其包裹的镧改性沸石，涤纶材料层的两端封闭，将镧改性沸石包裹在其中；悬挂式镧改性沸石组件整体形状为细长的圆柱体；

所述的浮床装置为扁平的长方体所述的悬挂式镧改性沸石组件用挂绳悬挂于所述的浮床装置下方。可选用聚丙烯塑料绳将悬挂式镧改性沸石组件悬挂于浮床装置下方。优选的，浮床装置的材料可采用聚乙烯泡沫塑料。

浮床装置可以使悬挂式镧改性沸石组件悬浮于地表水体中，使镧改性沸石充分地与水中的磷酸盐接触，吸附效果更好。

优选的，涤纶材料层为袋状或者套状结构，两端缝合或者用绳子扎紧封住，防止粉末状镧改性沸石的泄漏；绳子可选用聚丙烯塑料绳。优选的，悬挂式镧改性沸石组件直径为10～60mm，优选的，长度为100～800mm。

所述的悬挂式镧改性沸石组件中的镧改性沸石的大小为5目～800目。

所述的悬挂式镧改性沸石组件中的镧改性沸石的制备方法包括以下步骤：（1）将粒径为5目～800目的天然沸石按1～100mL/g液固比与浓度为0.1～100g/L的硝酸镧或氯化镧溶液混合；

（2）用浓度为0.1～3.0mol/L氢氧化钠溶液将步骤（2）所得混合液的pH值调节至8～12；

（3）反应完成后进行固液分离，清洗，干燥，得镧改性沸石。

本实用新型采用简易悬挂式除磷装置系统，提供了一种用于污染地表水体原位净化的简易悬挂式除磷装置系统，克服了仅仅使用粉末状镧改性沸石吸附去除水体中磷时吸附剂易上浮和下沉、难回收和随水体流动而流失等的缺陷。相对于直接应用粉末状镧改性沸石而言（即直接将粉末状镧改性沸石投加到水体中），该除磷装置系统能明显提高镧改性沸石的对地表水体中磷的吸附效率，模拟实验条件下本实用新型的简易悬挂式除磷装置对地表水体中磷酸盐的去除率达到85%以上。而且，镧改性沸石不随水流流失，在镧改性沸石失效后容易进行替换和再生。与仅仅使用粉末状镧改性沸石相比，从而明显提高了镧改性沸石的利用率并降低成本。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为悬挂式镧改性沸石组件结构示意图。

1—浮床装置，2—悬挂式镧改性沸石组件，201—涤纶材料层，202—镧改性沸石，3—挂绳，4—上覆水，5—底泥

具体实施方式