一种石化园区水体质特征污染物采集器的制作方法

本发明属于水样采集设备技术领域，具体涉及一种石化园区水体质特征污染物采集器。

背景技术：

石油化工工业的主要原料为石油或天然气，通过裂解、精炼、分馏、合成等不同的生产工艺过程、加工方法生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维等产品的工业。石油加工所需要的生产线十分长，由许多不同的生产装置组成，相应会产生的污水排量巨大，也将成为企业污水处理的一个巨大工作负担。另外，由于不同石化企业生产的产品种类各异，所使用的原料也大不相同，生产中产生的污染物随污水排出，造成污水中物质的含量及组成十分复杂，同时有毒物质也会不断累积，这样就增加了后续污水处理的难度。随着全球范围内原油的质量在持续降低，原油中杂质出现的趋势更加明显。因此石油化工废水是具有有机污染物浓度高，成分复杂、有毒有害污染物多等特点。

石油化工企业对水资源的需求极大，但我国相当大一部分的石油化工企业位于干旱甚至是缺水地区，因此供水不足问题也就成了我国石油化工企业扩大生产的制约条件之一。另一方面，随着我国经济的加速进程，石油的消耗量逐年增加，为了实现供需平衡，国内石油化工企业必须持续扩大其生产规模，持续加深其加工程度，这样一来，石油化工的排水水质也就趋向污染种类不断增多、水质越加复杂的趋势。由于我国水资源短缺的状况越来越严重，同时人们保护生态环境的意识也逐年加强，对石油化工污水的排放标准也更加受人重视，污水的深度处理势在必行。

污水厂的进水中往往含有大量以微粒物质为主的固体。由于微粒物质的比表面积相对较大，可以吸附进水中的各种小分子物质尤其是痕量物质，同时对小分子物质的存在、迁移和转化会产生极大作用。

现在环保部门经常对化工厂的污水进行取样抽查，但是目前污水抽查时对污水中持久性有机污染物（pops）检测所用的常规采样器由颗粒物过滤部件和有机相富集部件组成，并且这两种部件相互分离，颗粒物过滤部件中装有滤网，过滤样品需要使水样连续通过该滤网，水样中的颗粒物容易团聚且样品中的颗粒等杂质很容易堵塞滤网，这将导致滤网多次更换，增加操作繁琐程度，也不易于水中持久性有机污染物的检测。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可远程对石化园区排放污水进行水样采集，采集设备不易出现堵塞，无需频繁更换过滤组件，水样采集效率高且精准的一种石化园区水体质特征污染物采集器。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：用于抽取水体的水泵，用于对水泵抽取的水体进行采集的污染物采集器，用于对污染物采集器采集的水样浓缩处理的浓缩装置，用于对浓缩装置产生的气化物体收集的污水收集器，用于控制浓缩装置和水泵的工控机；污染物采集器包括桶体，桶体底端中心处连接有与水泵连接的进水管，桶体上方配合连接有至少两个过滤环，过滤环上配合连接有端盖，端盖中部设有出水管，出水管上端设有与浓缩装置连接出水口。本发明通过将水泵设置在石化园区污水排放处直接对污水进行抽取至较远距离的污染物采集器内，例如将污染物采集器设置在水样分析实验室内，污染物采集器与浓缩装置之间可选择性设置抽水装置以提高水样传送速度，即可实现远程对石化园区排放的污水进行水样采集，而且可减少采集设备最终过滤组件堵塞的情况，即使出现可在水样分析实验室内直接进行更换，方便快捷，而且根据所需水样需求还利用浓缩装置对水样进行浓缩处理，浓缩过程中蒸发出去的水分子有污水收集器进行收集保证水样全部采集分析，提高污水检测分析数据精准性。

进一步的，水泵与进水管之间的连接管路上还依次设有流量计和压力感应器。流量计的设置可实现对抽取的污水流量进行监控，以实现对水样的数据分析，压力感应器的设置可对采集水压进行监控，以防水压过大水管爆裂或其他安全问题出现。

进一步的，浓缩装置和水泵分别通过无线和/或有线连接与工控机连接。工控机还分别与压力感应器和流量计连接，通过工控机远程控制水泵进行水样抽取工作，工控机还可对压力感应器和流量计传输的数据进行分析处理控制水泵的工作时间和抽取流速，工控机还可对浓缩装置进行远程控制，提升本采集器的智能化程度，使水样采集更为方便，水样采集数据更为精准。

进一步的，桶体内设有进水室，进水室内壁上设有水平设置的限位环，限位环内环面为内凹弧面且配合连接有可在限位环内水平旋转的进水分流板。抽取的水体在进入进水室内产生较强的冲击力，并且进入的水流与内部的水体也产生冲击效果使水体的流动稳定性降低，会导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质尤其是痕量物质，对水样采集的效率及数据精准性会产生一定影响。设有的进水分流板收进水冲击力影响可与限位环之间产生滑动使进水分流板产生旋转作用使进水的水流形成螺旋向上的水流柱向上方的过滤环流动，有效解决水样进水使产生的水流冲击导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题，同时使水体以螺旋状水流柱向上方的过滤环流动，有益于延长水流与滤板的接触时间长度提高固态颗粒物的过滤效果。

进一步的，进水分流板中部开设有导流孔，导流孔孔壁上螺旋环绕设置有菱形状的导流块，进水分流板表面环绕均布有导水孔，导水孔的孔面与进水分流板的垂直面倾斜设置。水泵抽取的水体通过进水管由进水室底部进入，进入的水体产生较大的冲击力影响促使进水分流板与限位环之间产生旋转作用，并且水体通过导水孔时可产生螺旋向上的水流柱，且中部的导流孔形成中部向上的水流柱，并且导流孔内壁螺旋环绕设置的导流块可对水流流线产生影响使流线更为稳定，降低水流紊动，同时使水体中的微粒物质的水溶性保持恒定，以防其在进水过程中水流流动影响及悬浮颗粒物数量变化使其挥发性和水中溶出性提高，导致水中溶解性污染物含量数据检测精准性降低，有效解决了在采集水样时水流紊动而导致水流侧向和垂直方向的混合，导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题。

进一步的，过滤环上下端与桶体、端盖配合连接，过滤环之间设有密封圈，过滤环环面上设有滤板，过滤环之间形成过滤室，各过滤室侧壁上连接有排水管。密封圈的设置可避免采集的水样外漏造成水样采集数据不精准，过滤环中的滤板可对颗粒物进行过滤并且多个过滤室可提高颗粒物的过滤效果，使采集到的溶解态污染物水体中的颗粒污染物含量减少，便于污水中持久性有机污染物的检测和化学分析。

进一步的，滤板由上下叠加组合的第一滤板和第二滤板组成，第一滤板与第二滤板网目大小比为1:0.9-0.95。滤板与过滤环之间为可拆卸设计可根据水样采集需求选择是否安装滤板，当需要通过滤板对水样中颗粒污染物进行滤除时，第一滤板与第二滤板的设计可使颗粒物截留效果提升，并且设置第一滤板与第二滤板之间的网目大小可对颗粒污染物的截留粒径和截留量显著提升。

进一步的，过滤室之间通过u形的防堵管连接，防堵管出口端设有释压阀。设计的多级过滤室在对水泵抽取的水体进行水样采集时水样中的大颗粒物势必对造成滤板一定程度的堵塞，在堵塞严重的情况下，会导致污染物采集器内水压上升存在安全隐患，同时也不易水样采集效率和水样采集的数据精准性，通过设置u形的防堵管可实现在滤板存在堵塞的情况下两相邻过滤室之间通过防堵管进行水样流通，当然防堵管的开启由单层过滤室内的水压决定，例如单层过滤室内的滤板上堵塞情况达到70%以上水样过滤流通性很差，该过滤室内的水压上升，对防堵管内的释压阀产生压力影响，当到达释压阀的设定值时，释压阀开启使下层滤板存在堵塞的过滤室内水体通过防堵管进入下一级过滤室内进行水体处理，解决了在水样采集时因过滤组件造成水体无法流通，水样采集效率和数据精准性低的问题。

进一步的，端盖、过滤环和桶体的外壁上设有连接板，连接板之间通过螺栓连接，可实现将端盖、过滤环、桶体之间紧密配合连接，以防采集的水样外泄。

进一步的，出水管内设有吸附材料，根据实际水样采集情况选择是否在出水管内设置吸附性材料，例如需检测水中持久性有机污染物需过滤不容的污染物即颗粒污染的情况下，通过吸附材料对经过多次滤板过滤的水样再次过滤得到溶解状态的污染物水体，所选用的吸附材料为海绵、树脂、聚乙烯膜中的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明可实现远程对石化园区排放的污水进行水样采集，而且可减少采集设备最终过滤组件堵塞的情况，即使出现可在水样分析实验室内直接进行更换，方便快捷，根据所需水样需求还利用浓缩装置对水样进行浓缩处理，浓缩过程中蒸发出去的水分子有污水收集器进行收集保证水样全部采集分析，提高污水检测分析数据精准性，采用工控机对水样采集控制，智能化程度高，水样采集更为方便，水样采集数据更为精准。

本发明采用了上述技术方案提供的一种可远程对石化园区排放污水进行水样采集器，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明的一种可远程对石化园区排放污水进行水样采集的示意图；

图2为本发明的污染物采集器的示意图；

图3为图2中a部局部放大图；

图4为本发明的滤板放大图；

图5为本发明的进水分流板的剖视图；

图6为本发明的进水分流板的俯视图；

图7为本发明的过滤环俯视图。

附图标记说明：100-污染物采集器；200-浓缩装置；300-污水收集器；400-工控机；500-水泵；600-流量计；700-压力感应器；1-桶体；101-进水管；2-进水分流板；201-限位环；202-导水孔；203-导流块；204-导流孔；3-防堵管；301-释压阀；4-端盖；5-吸附材料；6-出水管；601-出水口；7-过滤环；701-连接板；702-螺栓；703-密封圈；704-排水管；8-滤板；801-第一滤板；802-第二滤板；9-进水室。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

如图1-7所示，用于抽取水体的水泵500，用于对水泵500抽取的水体进行采集的污染物采集器100，用于对污染物采集器100采集的水样浓缩处理的浓缩装置200，用于对浓缩装置200产生的气化物体收集的污水收集器300，用于控制浓缩装置200和水泵500的工控机400；污染物采集器100包括桶体1，桶体1底端中心处连接有与水泵500连接的进水管101，桶体1上方配合连接有至少两个过滤环7，过滤环7上配合连接有端盖4，端盖4中部设有出水管6，出水管6上端设有与浓缩装置200连接出水口601。本发明通过将水泵500设置在石化园区污水排放处直接对污水进行抽取至较远距离的污染物采集器100内，例如将污染物采集器100设置在水样分析实验室内，污染物采集器100与浓缩装置200之间可选择性设置抽水装置以提高水样传送速度，即可实现远程对石化园区排放的污水进行水样采集，而且可减少采集设备最终过滤组件堵塞的情况，即使出现可在水样分析实验室内直接进行更换，方便快捷，而且根据所需水样需求还利用浓缩装置200对水样进行浓缩处理，浓缩过程中蒸发出去的水分子有污水收集器300进行收集保证水样全部采集分析，提高污水检测分析数据精准性。

水泵500与进水管101之间的连接管路上还依次设有流量计600和压力感应器700。流量计600的设置可实现对抽取的污水流量进行监控，以实现对水样的数据分析，压力感应器700的设置可对采集水压进行监控，以防水压过大水管爆裂或其他安全问题出现。

浓缩装置200和水泵500分别通过无线和/或有线连接与工控机400连接。工控机400还分别与压力感应器700和流量计600连接，通过工控机400远程控制水泵500进行水样抽取工作，工控机400还可对压力感应器700和流量计600传输的数据进行分析处理控制水泵500的工作时间和抽取流速，工控机400还可对浓缩装置200进行远程控制，提升本采集器的智能化程度，使水样采集更为方便，水样采集数据更为精准。

桶体1内设有进水室9，进水室9内壁上设有水平设置的限位环201，限位环201内环面为内凹弧面且配合连接有可在限位环201内水平旋转的进水分流板2。抽取的水体在进入进水室9内产生较强的冲击力，并且进入的水流与内部的水体也产生冲击效果使水体的流动稳定性降低，会导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质尤其是痕量物质，对水样采集的效率及数据精准性会产生一定影响。设有的进水分流板2收进水冲击力影响可与限位环201之间产生滑动使进水分流板2产生旋转作用使进水的水流形成螺旋向上的水流柱向上方的过滤环7流动，有效解决水样进水使产生的水流冲击导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题，同时使水体以螺旋状水流柱向上方的过滤环7流动，有益于延长水流与滤板8的接触时间长度提高固态颗粒物的过滤效果。

进水分流板2中部开设有导流孔204，导流孔204孔壁上螺旋环绕设置有菱形状的导流块203，进水分流板2表面环绕均布有导水孔202，导水孔202的孔面与进水分流板2的垂直面倾斜设置。水泵500抽取的水体通过进水管101由进水室9底部进入，进入的水体产生较大的冲击力影响促使进水分流板2与限位环之间产生旋转作用，并且水体通过导水孔203时可产生螺旋向上的水流柱，且中部的导流孔204形成中部向上的水流柱，并且导流孔204内壁螺旋环绕设置的导流块203可对水流流线产生影响使流线更为稳定，降低水流紊动，同时使水体中的微粒物质的水溶性保持恒定，以防其在进水过程中水流流动影响及悬浮颗粒物数量变化使其挥发性和水中溶出性提高，导致水中溶解性污染物含量数据检测精准性降低，有效解决了在采集水样时水流紊动而导致水流侧向和垂直方向的混合，导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题。

进水室9、进水分流板2和限位环201表面均涂覆有防粘涂层，该防粘涂层由a组分和b组分组成，a、b组分质量比为3-3.6:2.5，该a组分由以下成分及重量份组成水性聚氨酯85-96份、甲基丙烯酸丁酯0.3-0.4份、分散剂0.03-0.041份、消泡剂1-2份、湿润剂0.2-0.3份、2-乙基-1,3-己二醇0.1-0.13份、端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂3-7份、4-二甲氨基吡啶3-7份、水25-50份，b组分为六亚甲基二异氰酸酯（hdi）的亲水性脂肪族聚异氰酸酯，采用的端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂具有非常高的防粘性，且其分子结构中含有可与湿润剂反应，同时其在固话交联反应中能与漆膜成为一体，长期保持防粘效果，而采用的2-乙基-1,3-己二醇可在涂料调配中起到组分稳定作用，调和各组分活性与各向异性，同时对各组分的调和后热稳定性提高，增加制备得到的涂料均匀性与致密性，从而使制备得到的涂料在涂覆固化后表面形成致密层，涂层在1400℃以上依旧保持很好的热稳定性，有效避免采集污水中的颗粒物质粘附在进水室9、进水分流板2和限位环201表面造成进水堵塞，影响水样采集效率和水样采集精准性，也预防排放的水温较高对采集设备的寿命产生损伤。

过滤环7上下端与桶体1、端盖4配合连接，过滤环7之间设有密封圈703，过滤环7环面上设有滤板8，过滤环7之间形成过滤室，各过滤室侧壁上连接有排水管704。密封圈的设置可避免采集的水样外漏造成水样采集数据不精准，过滤环7中的滤板8可对颗粒物进行过滤并且多个过滤室7可提高颗粒物的过滤效果，使采集到的溶解态污染物水体中的颗粒污染物含量减少，便于污水中持久性有机污染物的检测和化学分析。

滤板8由上下叠加组合的第一滤板801和第二滤板802组成，第一滤板801与第二滤板802网目大小比优选为1:0.93。滤板8与过滤环7之间为可拆卸设计可根据水样采集需求选择是否安装滤板8，当需要通过滤板8对水样中颗粒污染物进行滤除时，第一滤板801与第二滤板802的设计可使颗粒物截留效果提升，并且设置第一滤板801与第二滤板802之间的网目大小可对颗粒污染物的截留粒径和截留量显著提升。

过滤室之间通过u形的防堵管3连接，防堵管3出口端设有释压阀301。设计的多级过滤室在对水泵500抽取的水体进行水样采集时水样中的大颗粒物势必对造成滤板8一定程度的堵塞，在堵塞严重的情况下，会导致污染物采集器内水压上升存在安全隐患，同时也不易水样采集效率和水样采集的数据精准性，通过设置u形的防堵管3可实现在滤板8存在堵塞的情况下两相邻过滤室之间通过防堵管3进行水样流通，当然防堵管3的开启由单层过滤室内的水压决定，例如单层过滤室内的滤板8上堵塞情况达到70%以上水样过滤流通性很差，该过滤室内的水压上升，对防堵管3内的释压阀301产生压力影响，当到达释压阀301的设定值时，释压阀301开启使下层滤板8存在堵塞的过滤室内水体通过防堵管3进入下一级过滤室内进行水体处理，解决了在水样采集时因过滤组件造成水体无法流通，水样采集效率和数据精准性低的问题。

端盖4、过滤环7和桶体1的外壁上设有连接板701，连接板701之间通过螺栓702连接，可实现将端盖4、过滤环7、桶体1之间紧密配合连接，以防采集的水样外泄。

出水管6内设有吸附材料5，根据实际水样采集情况选择是否在出水管6内设置吸附性材料，例如需检测水中持久性有机污染物需过滤不容的污染物即颗粒污染的情况下，通过吸附材料5对经过多次滤板8过滤的水样再次过滤得到溶解状态的污染物水体，所选用的吸附材料5为海绵、树脂、聚乙烯膜中的一种。

实施例2：

本发明的一种石化园区水体质特征污染物采集器实际使用时：将水泵500设置在石化园区污水排放处，将污染物采集器100设置在水样分析实验室内，浓缩装置200和污水收集器300按需放置在分析实验室内，污染物采集器100与浓缩装置200之间可选择性设置抽水装置以提高水样传送速度，再通过无线或有线连接方式分别将浓缩装置200、水泵500、压力感应器700、流量计600与工控机400进行连接，实现远程对石化工业园区排放的污水进行水样采集，整个采集过程由工控机控制，在采集水样之前根据所需采集的水样数据选择是否需要滤板8和吸附材料5。

第一滤板801与第二滤板802网目大小比不仅限为1:0.9-0.95，还可以是1:0.9或1:0.91:或1:0.92或1:0.93或1:0.94或1:0.95。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。