[发明专利]一种采用两级树脂联用提取水体富里酸的设备

说明书

技术领域

本发明涉及浓缩技术领域，尤其涉及一种采用两级树脂联用提取水体富里酸的设备。

背景技术

在淡水和海水水体中，富里酸具有重要生态和环境作用。富里酸与水中的重金属等有毒有害物质发生相互作用，从而影响污染物在环境中的转化、迁移及归宿。在天然水体中，富里酸绝对含量非常低，浓度一般为0.1-5mg/L。但是，目前如何实现从水体中高效地提取高浓度的腐殖酸是亟需解决的问题。

李会杰发表了一篇硕士学位论文，论文题目是：腐殖酸和富里酸的提取与表征研究(华中科技大学，建筑与土木工程专业)，公开了一种富里酸的提取、纯化方法，其提取和纯化主要是依赖于实验室条件和一些简单的设备完成的，该方法包括富里酸的提取和富里酸的纯化两个步骤。

详细的提取纯化流程如附图2所示。

本硕士论文公开的富里酸提取纯化方法主要是依赖于实验室条件和一些简单的设备完成的，操作过程复杂，自动化程度低，受人为影响大，在整个提取的过程中不能形成一个完整且操作方便的系统；另外，本论文公开的富里酸提取方法不能广泛的用于淡水和海水水体中溶解有机质富里酸的提取，可实施性不佳。

发明内容

为了实现从水中分离富里酸并对其进行浓缩和纯化，本发明提供了一种采用两级树脂联用提取水体富里酸的设备，可以有效方便地提取所需的富里酸。

为了解决上述技术问题，本发明的一种采用两级树脂联用提取水体富里酸的设备，包括原水供给单元、预处理单元、纳滤浓缩单元、酸碱度调节单元、水箱、总控制系统、过滤净化单元和富里酸提取单元；

所述富里酸提取单元包括碱液药剂箱、淋洗装置、有机液药剂箱、第一吸附富集装置、第一离子交换装置、第二吸附富集装置和第二离子交换装置，所述第一吸附富集装置的入口与所述淋洗装置的出口、碱液药剂箱的出口、有机液药剂箱的出口连接，所述第一吸附富集装置的出口与所述第一离子交换装置的入口、第二吸附富集装置的入口连接，且底部设有废液排出开关；

所述第二吸附富集装置的入口还与所述淋洗装置的出口、碱液药剂箱的出口、有机液药剂箱的出口连接，第二吸附富集装置的出口与所述第二离子交换装置的入口连接，且底部设有废液排出开关；

所述淋洗装置的出口还与所述第一离子交换装置的入口、第二离子交换装置的入口连接；

所述第一吸附富集装置包括吸附柱和填料，所述填料设于所述吸附柱内，所述填料为XAD-8树脂、DAX-8树脂和XAD-7树脂的一种或多种；所述第一离子交换装置包括吸附柱和填料，所述填料设于所述吸附柱内，所述填料为氢型阳离子交换树脂；

所述第二吸附富集装置包括吸附柱和填料，所述填料设于所述吸附柱内，所述填料为XAD-4树脂；所述第二离子交换装置包括吸附柱和填料，所述填料设于所述吸附柱内，所述填料为氢型阳离子交换树脂。

优选地，优选地，所述原水供给单元采用自吸泵供水，原水为海水或淡水，原水水质的浊度在1000NTU之内，TOC的取值在1000mg/l之内，电导率取值在40000μS/cm之内；自吸泵的前端设有过滤袋，所述过滤袋的孔径为10μm。

优选地，所述水箱采用耐酸材料，其上面设有密封盖，其内设有搅拌器、液位传感器和pH传感器；所述密封盖的端面设有至少5个通孔；所述水箱与所述过滤器之间的管道深入水箱中，伸入水箱的管道顶部为密封结构，管道壁设有多个孔径为50μm的孔，孔的最低高度控制在水箱高度的1/100-1/10处，所述伸入水箱管道外设有过滤罩，所述过滤罩的孔径为100μm。

优选地，所述预处理单元包括一级精密微滤过滤器、二级精密微滤过滤器，一级精密微滤过滤器中精密滤芯的孔径为0.45μm，二级精密微滤过滤器中精密滤芯的孔径为0.22μm；所述一级精密微滤过滤器的入口与自吸泵的出口连接，一级精密微滤过滤器的出口与二级精密微滤过滤器的入口连接，二级精密微滤过滤器的出口与水箱连接。

优选地，一级、二级精密滤芯均采用聚丙烯滤芯，精密滤芯需要及时更换，可以避免堵塞和过多污染物聚集滋生微生物。

优选地，所述所述纳滤浓缩单元包括纳滤单元、高压泵、第一TOC在线监测探头和第二TOC在线监测探头；其中纳滤单元包括纳滤膜和不锈钢膜壳，所述纳滤膜的孔径取值为1-2nm；

所述第一TOC在线监测探头设于所述纳滤单元浓水出口处，第二TOC在线监测探头设于纳滤单元的废水出口处，通过对比两个TOC在线监测探头检测数值，可以判断纳滤膜工作状态是否良好。