專利名稱：一種水中溶解態(tài)有機(jī)物富集分離系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)境分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水中溶解態(tài)有機(jī)物富集分離系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)水中溶解態(tài)有機(jī)物的富集和分離，便于進(jìn)一步掌握水中溶解態(tài)有機(jī)物及其分離組分的性質(zhì)特點(diǎn)，以明晰水處理過程中溶解態(tài)有機(jī)物的去除機(jī)制。
背景技術(shù)：
目前，水環(huán)境中溶解態(tài)的有機(jī)污染物已多達(dá)幾百萬種以上，其含量是衡量水體污染程度的重要指標(biāo)?；炷?、沉淀、過濾等常規(guī)水處理技術(shù)對(duì)于能夠被0. 45 μ m濾膜截留、分子量大于IO9Da的非溶解態(tài)有機(jī)物去除效果較好，對(duì)水環(huán)境中溶解態(tài)有機(jī)物的去除十分有限。離子交換、活性炭吸附、高級(jí)氧化，以及微濾、超濾、納濾、反滲透等水處理深度技術(shù)，能夠明顯提高分子量范圍IO-IO9Da內(nèi)有機(jī)物的去除效果，然而其去除程度受溶解態(tài)有機(jī)物的性質(zhì)特點(diǎn)及其組分構(gòu)成的影響很大。受地域、季節(jié)以及周圍環(huán)境因素的影響，水中溶解態(tài)有機(jī)物的性質(zhì)特點(diǎn)及其組分構(gòu)成通常隨之發(fā)生改變，即便是同一水處理過程，對(duì)于溶解態(tài)有機(jī)物的去除情況也會(huì)存在一定差異，使得研究結(jié)果不具備可比性。進(jìn)行溶解態(tài)有機(jī)物的富集提取，可有效避免環(huán)境因素波動(dòng)帶來的影響，且富集后得到的溶解態(tài)有機(jī)物，能夠從很大程度上代表一定時(shí)期下水源的特征，便于水處理相關(guān)研究的開展。鑒于水中溶解態(tài)有機(jī)物復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和混合特性，在進(jìn)行溶解態(tài)有機(jī)物富集的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開展各分離組分的分離，有利于其整體性質(zhì)的掌握。水中溶解態(tài)有機(jī)物的富集方法包括真空干燥，化學(xué)沉淀，液相萃取，大孔樹脂吸附，活性炭吸附，DEAE纖維素吸附，超濾，納濾，反滲透等，如表1所示。真空干燥是最初采用的方法，由于其產(chǎn)率低、耗時(shí)和雜質(zhì)含量高等缺點(diǎn)未能普遍推廣采用?；瘜W(xué)沉淀法由于高溫和化學(xué)藥劑的使用，會(huì)使溶解態(tài)有機(jī)物的成分發(fā)生改變，影響結(jié)果的可信度。隨著膜制作工藝的提高，反滲透技術(shù)自上世紀(jì)九十年代以來被廣泛采用，反滲透技術(shù)最早用作海水的淡化，由于能夠?qū)崿F(xiàn)水中所有有機(jī)、無機(jī)成分的濃縮提取，提取的溶解態(tài)有機(jī)物能夠在很大程度上代表水源的特征，并且具有處理量大、回收率高、方法簡(jiǎn)便快捷等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也具有較高的灰份，尤其是Si和S等雜質(zhì)含量較高。大孔樹脂吸附技術(shù)，對(duì)于水中疏水性較強(qiáng)、芳香性較高有機(jī)成分的提取和富集效果明顯，因此，該技術(shù)也同時(shí)被廣泛應(yīng)用于溶解態(tài)有機(jī)物的分離中，常用的大孔樹脂有AmberUte XAD-2, XAD-4，XAD-7以及AmberUte XAD-8樹脂 (Rohm&Haas公司)，其中丙烯酸酯XAD-8樹脂使用最多，這些大孔樹脂都是苯乙烯_ 二乙烯基苯的共聚物，為非極性的憎水性樹脂，外觀為白色的顆粒狀。利用疏水性XAD大孔樹脂對(duì)溶解態(tài)有機(jī)物疏水組分的吸附作用進(jìn)行分離，該技術(shù)能夠按照疏水性能的大小，將溶解態(tài)有機(jī)物分為疏水性(Hydrophobic)、過渡性(Transphilic)和親水性(Hydrophilic)；且可進(jìn)一步按照酸、堿性的不同，將其分為疏水酸性、疏水中性、疏水堿性、親水酸性、親水中性、 親水堿性，分別代表富里酸、碳?xì)浠衔?單寧酸、芳香胺、聚合糖醛酸/糖羰酸、糖、羧氨酸 /氨酸等物質(zhì)。利用XAD大孔樹脂進(jìn)行水中溶解態(tài)有機(jī)物的富集分離，現(xiàn)存的主要問題是 1)步驟復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力；幻人工操作精度有待提高。直至目前，尚缺乏一種方便快捷的富集分離系統(tǒng)。表1溶解態(tài)有機(jī)物的富集方法
權(quán)利要求1.一種水中溶解態(tài)有機(jī)物富集分離系統(tǒng)，包括預(yù)過濾裝置(1)、大孔樹脂填充柱O)、 陽離子樹脂填充柱(3)、陰離子樹脂填充柱G)、有機(jī)碳在線分析儀(5)、蠕動(dòng)泵(6)、PH計(jì) (7)、計(jì)量泵(8 13)、電磁閥(14 17)、玻璃容器(18 25)、儲(chǔ)液瓶(26 29)，其特征在于通過控制電磁閥(14 17)和計(jì)量泵(8 13)的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)水中溶解態(tài)有機(jī)物在樹脂填充柱上的富集和分離，電磁閥(14 17)和計(jì)量泵(8 13)的開關(guān)分別通過pH計(jì)(7) 和有機(jī)碳在線分析儀( 進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水中溶解態(tài)有機(jī)物富集分離系統(tǒng)，其特征在于大孔樹脂填充柱( 為玻璃制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水中溶解態(tài)有機(jī)物富集分離系統(tǒng)，其特征在于陽、陰離子樹脂填充柱(3)、(4)為玻璃制。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種水中溶解態(tài)有機(jī)物富集分離系統(tǒng)，包括預(yù)過濾裝置、大孔樹脂填充柱、陽離子樹脂填充柱、陰離子樹脂填充柱、有機(jī)碳在線分析儀、蠕動(dòng)泵、pH計(jì)、計(jì)量泵、電磁閥、玻璃容器、儲(chǔ)液瓶。該系統(tǒng)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水中溶解態(tài)有機(jī)物的富集和分離，克服了以往大孔樹脂分離操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、人工操作精度不高等缺點(diǎn)，最終獲得親水酸性、親水中性、親水堿性，疏水酸性、疏水中性、疏水堿性等6種分離組分。富集分離后得到的溶解態(tài)有機(jī)物，能夠從很大程度上代表一定時(shí)期下水源的特征，有利于溶解態(tài)有機(jī)物整體性質(zhì)的掌握，便于水處理相關(guān)研究的開展，以明晰水處理過程中溶解態(tài)有機(jī)物的去除機(jī)制。
文檔編號(hào)B01D15/08GK202036818SQ20102069424
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者王保貴, 盛豐, 郭瑾 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)