一种微气泡耦合搅拌强化污染物洗脱的装置的制作方法

1.本发明涉及一种微气泡耦合搅拌强化污染物洗脱的装置。


背景技术：

2.土壤是生态环境的重要组成部分，随着政府和环保者的大力推进，土壤污染修复的重要性，日益凸显。造成土壤环境恶化的原因是多方面的，如：农业生产、运输和库存带来的污染；石油生产、储运，加油站泄露带来的污染；钢铁焦化行业生产场地污染；铬盐、稀有金属、重金属生产带来的污染等等。被污染的土壤会渗透到地下，通过地下水进行污染羽式的扩散，造成二次污染，再经过土壤-植物系统或土壤-植物-动物系统食物链富集进入人体，直接危害人体健康。土壤污染具有隐蔽性、不可逆性和长期性、影响的严重性等特点，因此土壤污染的解决一直是国际上的难点和热点问题。
3.气泡强化污染物洗脱方法作为一种绿色高效的土壤修复方法，近些年来逐渐成为了研究的热点。当大量微小气泡与土壤溶液混合，微气泡具有较大的比表面积，有利于微气泡除去土壤颗粒表面的污染物，水中较长的停留时间有利于微气泡进入土壤颗粒内部孔道，对污染物进行富集；小气泡运动速度较快，动能较大，能引起固体颗粒周边流体的扰动，使边界流体速度发生变化，产生剪切力，去除污染物。因此如何实现微气泡分布，使微气泡更加均匀地分散到土壤溶液中，通过强化微气泡与土壤颗粒的接触，进一步实现土壤上污染物的洗脱，是需要进一步研究的。


技术实现要素：

4.为克服上述现有技术的不足，本发明公开了一种微气泡耦合搅拌强化污染物洗脱的装置。
5.本发明的具体技术方案如下：
6.一种微气泡耦合搅拌强化污染物洗脱的装置，是一清洗装置，该清洗装置内设有分布装置，微气泡通过管路连接，从进液管1进入分布装置，该分布装置是由分布管2和分布盘5组成，在进液管的底部连接着均匀分布的若干根分布管2的一端，所述分布管由内管3和分布管外管4组成，所述内管和外管上均开设有竖直排列的小孔，分布管2的另一端与分布盘5连接，所述分布盘上开设有均匀排列的小孔。
7.进一步的，圆筒状的进液管与四根均匀分布呈十字形的分布管通过焊接的方式紧密连接。
8.进一步的，分布管由内管和外管组成，外管套在内管的外壁上，两者通过过盈配合组装在一起。
9.进一步，分布管的内管和外管上均开有竖直排列的小孔且小孔直径相同。
10.进一步，分布管一端通过万向连接器与分布盘相连，万向连接器可保证分布盘朝不同方向放置。分布管与分布盘呈十字型使微气泡流体均匀分布在清洗装置中。
11.进一步的，进液管的内径根据进液量的不同设置为20mm至100mm之间，进液管的长
度根据清洗装置体积的不同设置为100mm-1000mm之间。
12.进一步的，分布管内管的内径根据进液量的不同设置为10mm至50mm之间，长度根据装置体积的不同设置为100mm-500mm之间。
13.进一步的，分布管内管和外管根据进液量及微气泡流体中气泡平均粒径的不同，设有的小孔直径在0.5mm-5mm之间。
14.进一步的，分布盘上所开设的均匀排列的小孔孔径，根据进液量及微气泡流体中气泡平均粒径的不同，分布盘小孔直径在0.5mm-5mm之间，分布盘直径根据清洗装置体积的不同设置为40mm-500mm之间，上面开孔数设置在10-200个之间。
15.本发明的有益效果在于：
16.(1)根据微气泡流体的流量来设置各管内径及小孔内径，经济性好，不易堵塞。
17.(2)分布管由内管和外管组成，二者均开有竖直排列的小孔且小孔直径相同，通过调整两者的相对位置，可决定微气泡流体是否从分布管的孔内流出。
18.(3)分布管一端通过万向连接器与分布盘相连，万向连接器可保证分布盘朝不同方向放置，微气泡流体可向不同角度喷射，调整清洗装置内的流体流形，实现微气泡与土壤颗粒的深度混合。
附图说明
19.图1是本发明的装置示意图。
20.图2是分布管2拆解后的内管3、外管4的结构示意图。
21.图3是本发明的装置分布微气泡流体的演示效果图。
22.符号说明：1为进液管；2为分布管；3为分布管内管；4为分布管外管；5为分布盘。
具体实施方式
23.下面，通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
24.本申请的发明人经过广泛而深入的研究后发现，对于土壤的洗涤，常用的方法包括隔离法、焚烧法、土壤气相抽提法、光催化法、土壤洗涤法、化学氧化法、微生物修复技术等，这些技术都存在污染环境、成本较高等缺点。而采用微气泡强化洗涤的方法，可以达到良好的分离效果，并且装置二次污染小，能耗低。如图1所示，一种微气泡耦合搅拌强化污染物洗脱的装置，为本发明的实施例1装置结构示意图，是一清洗装置，该清洗装置内设有分布装置，微气泡通过管路连接，从圆筒状的进液管1进入分布装置，该分布装置是由分布管2和分布盘5组成，在进液管的底部连接着均匀分布的若干根分布管2的一端，所述分布管由内管3和分布管外管4组成，所述内管和外管上均开设有竖直排列的小孔，分布管2的另一端与分布盘5连接，所述分布盘上开设有均匀排列的小孔。所有装置均采用不锈钢材质制作，坚固耐用、耐腐蚀、结构强度高，不易变形，提高了使用寿命。
25.设置微气泡的流量为500l/h，进液管长度为200mm，内径为20mm。设置4根分布管，内径为10mm，分布管上小孔直径为1mm。设置4个分布盘，分布盘直径为100mm，每个分布盘开50个小孔，小孔直径为1mm。将分布盘方向设置为盘上小孔竖直向上。
26.如图2所示，分布管2拆解后的内管3、外管4的结构示意图。图中分布管2的内管3和外管4通过过盈配合相连接，内外管在施加外力的情况下可以发生相对转动。若转动使得两者上小孔的相对位置重合，则大部分微气泡可以直接从小孔中冒出，小部分微气泡会从末端的分布盘冒出；若转动使得两者上小孔的相对位置未重合，则微气泡只能通过末端的分布盘冒出。
27.微气泡流体进入图1所示的进液管后，被均匀地分配给四根分布管。当分布管内外两管的管壁开孔重合时，微气泡流体便能从孔中冒出，形成顺时针流动形态的微气泡流，产生类似搅拌的作用，可以使微气泡与被污染的土壤更好的接触。当管内微气泡流体流动到分布盘时，微气泡流体能从分布盘上的孔中冒出，形成竖直向上的微气泡流，使沉积在底部的被污染土壤获得向上的升力，提升清洗效果。当微气泡流体流量较大时，微气泡会大量地从小孔及分布盘上同时冒出，能在清洗装置内产生复杂流型，实现高效清洗。具体演示效果如图3所示。