一种聚氨酯雨水径流被动采样器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种雨水径流半挥发有机物的监测装置，属于环境污染物监测技术领域。
【背景技术】
[0002]随着点源污染物逐渐得到有效控制，雨水径流己经成为接纳水体污染的一个主要原因，雨水污染控制成为城市水污染控制的一个研究热点。目前关于雨水径流污染研究的一个难点在于雨水的采样，尤其是雨水中微量/痕量污染物，比如多环芳烃、二氯联苯等半挥发有机物，对环境危害大，在雨水中的含量低(yg/L或ng/L)，常规方法采样往往需要大量采集雨水进行实验室检测。目前雨水的采样主要是通过人工或者自动采样器，前者需要消耗大量人力，尤其在一些极端天气人工米集雨样有一定危险，而自动雨水米样器米样花费大。因此开发经济、高效、安全的雨水径流采样技术对城市水环境污染控制有重要意义。
[0003]被动采样技术是指通过截留、吸附、扩散等机理采集目标物，不需要动力消耗，可以反应污染物在环境中的时间累计性，经济有效，目前广泛应用在大气、地下水、河流、海洋等环境污染物采样中。但由于雨水径流的随机性和时空分布不均等特征，被动采样技术目前还鲜有在雨水径流采样中应用。
[0004]聚氨酯泡沫价格低廉，对半挥发有机物吸附效率高，在大气的被动采样中广泛应用，可以有效采集大气中的半挥发有机污染物，但是现有的大气被动采样器是根据大气的流体力学特征设计，不适合雨水径流特点(如间歇性，时空分布不均等)。目前聚氨酯还没有被应用在雨水的被动采样中，也没有系统的雨水被动采样技术(包括理论和实践实用新型)研究。
【实用新型内容】
[0005]针对现有雨水人工或者自动采样的不足，本实用新型的目的是提供一种可以经济有效地监测雨水径流中半挥发有机物污染、又能够长期监测雨水处理构筑物污染物去除效果的聚氨酯雨水径流被动采样器。
[0006]本实用新型解决技术问题，采用如下技术方案:
[0007]本实用新型聚氨酯雨水径流被动采样器，其结构特点在于:以竖直设置的PVC套管为外壳，在所述PVC套管的上、下两端口处各设置有一 PVC格栅，在所述PVC套管的内部填充有柱状软性聚氨酯泡沫，在所述软性聚氨酯泡沫的上、下两端各设置有一双层聚酯单丝网。
[0008]本实用新型聚氨酯雨水径流被动采样器，其结构特点也在于:位于所述PVC套管上端口处的PVC格栅的下方设置有流量计。
[0009]在所述PVC套管上端口处的PVC格栅和软性聚氨酯泡沫上端处的双层聚酯单丝网之间设置有预留水位(具体设置在流量计之上)。
[0010]在所述软性聚氨酯泡沫中加入有效能参考化合物。
[0011 ]所述软性聚氨酯泡沫的高度为7-9cmo
[0012]本实用新型是采用柱状软性聚氨酯泡沫为吸附材料，对雨水径流中的半挥发有机物被动采样，没有动力消耗。通过吸附动力学实验，确定软性聚氨酯泡沫对雨水浓度的半挥发有机物的吸附速度和吸附容量。通过设置合适的聚氨酯柱高度，被动采样器对雨水径流中的半挥发有机物有较高的吸附率。雨水径流竖流式或者斜流式通过被动采样器，软性聚氨酯泡沫吸附半挥发有机物，解吸聚氨酯中的半挥发有机物即可测得雨水径流中污染物的累积量。在聚氨酯上标注一定量的效能参考化合物(PRCs)，根据PRCs的逸失速率校正聚氨酯雨水被动采样器的采样速率，结合流量计测得的径流流量，监测雨水径流污染物浓度。
[0013]当本实用新型的被动采样器用于雨水处理构筑物时，采用可装卸式的套管式设置，方便取放。采用两个被动采样器配合使用，一个用在入流处，一个用在出水处，以监测雨水处理构筑物的运行效果。在PVC套管上端口处的PVC格栅和软性聚氨酯泡沫上端处的双层聚酯单丝网之间的预留水位设计，预留水位高度与监测点水位一致，可以使监测入流的被动采样器与雨水处理构筑物的水力特征相似，与监测出水的被动采样器的过流量相似。
[0014]本实用新型在PVC套管上端口处设置PVC格栅，可以拦截雨水径流中较大的悬浮物;软性聚氨酯泡沫上端处设置双层聚酯单丝网，进一步拦截雨水径流中小的悬浮物，防止软性聚氨酯堵塞;软性聚氨酯泡沫下端处设置双层聚酯单丝网，除拦截来自底端的悬浮物外，还起承托作用;PVC套管下端口处设置PVC格栅起承托、过流作用。
[0015]与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在:
[0016](I)本实用新型的聚氨酯雨水径流被动采样器适用于雨水径流的被动采样和径流处理构筑物(如雨水花园)的运行监测;采用聚氨酯作为雨水径流被动采样器的吸附材料，对雨水中半挥发有机物的吸附速度快、吸附率稳定、吸附容量大，对径流浓度级的半挥发有机物有数月乃至数年的采集容量，可以用于单次降雨或者长期雨水径流的被动采样，能够反映径流污染物的时间累积特征。
[0017](2)本实用新型在软性聚氨酯泡沫中加入有一定量的效能参考化合物(PRCs)Jg据PRCs的逸失速率校正聚氨酯雨水被动器的采样速率，使采样器的分析结果更准确，效果更好。
[0018](3)本实用新型的被动采样器采用有预留水位设计和无预留水位设计两款；当用于雨水花园等径流处理构筑物被动采样时，可以分别对入流和出流采样，监测其运行效果。
[0019](4)本实用新型聚氨酯雨水径流被动采样器的成本低，采样过程没有动力消耗，节省人力物力。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型聚氨酯雨水径流被动采样器的结构示意图，其中图1(a)为无预留水位设置的结构形式，图1 (b)为有预留水位设置的结构形式；
[0021 ]图2为PVC格栅的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型的聚氨酯雨水径流被动采样器用于检测雨水花园运行效果的安装示意图，其中图3(a)是在雨水花园入流处的安装示意图，图3(b)是在雨水花园出水处的安装示意图；
[0023]图中标号:I为PVC套管；2为PVC格栅;3为软性聚氨酯泡沫;4为双层聚酯单丝网；5为流量计;6为预留水位;7为聚氨酯雨水径流被动采样器;8为组装PVC外壳管;9为雨水花园介质。
【具体实施方式】
[0024]如图1(a)和图1(b)所示，本实施例的聚氨酯雨水径流被动采样器，是以竖直设置的PVC套管I为外壳，在PVC套管I的上、下两端口处各设置有一 PVC格栅2，在PVC套管I的内部填充有柱状软性聚氨酯泡沫3，在软性聚氨酯泡沫3的上、下两端各设置有一双层聚酯单丝网4 C3PVC格栅的结构示意图如图2所示。
[0025]位于PVC套管上端口处的PVC格栅的下方设置有流量计5。
[0026]具体实施时，为了适应不同的需要，本实施例的被动采样器采用无预留水位设计(图1(a))和有预留水位设计(图1(b))两款。如图1(b)所示，预留水位6设置在PVC套管上端口处的PVC格栅和软性聚氨酯泡沫上端处的双层聚酯单丝网之间。预留水位一般设置为10-12cm，与径流处理构筑物的预留水位相当。
[0027]在软性聚氨酯泡沫中加入有效能参考化合物(PRCs)，根据PRCs的逸失速率校正聚氨酯雨水被动采样器的采样速率，结合流量计测得的径流流量，监测雨水径流污染物浓度，使采样器的分析结果更准确，效果更好。
[0028]—般情况下，软性聚氨酯泡沫3的高度设置为7-9cm。通过设置合适的聚氨酯柱高度，被动采样器对雨水径流中的半挥发有机物有较高的吸附率和吸附容量。
[0029]举例说明本实施例聚氨酯雨水径流被动采样器的使用方法:图3为本实施例的聚氨酯雨水径流被动采样器用于检测雨水花园运行效果的示意图。使用时，采用两个被动采样器配合使用，一个用在入流处，一个用在出水处。如图3(a)所示，设置在入流处的聚氨酯雨水径流被动采样器7采用有预留水位的结构形式，用来监测雨水花园中雨水入流的半挥发有机物含量，聚氨酯雨水径流被动采样器7安装在组装PVC外壳管8的上端，组装PVC外壳管8内装填有雨水花园介质9。如图3(b)所示，设置在出水处的聚氨酯雨水径流被动采样器7采用无预留水位的结构形式，用来监测雨水花园中雨水出流的半挥发有机物含量，聚氨酯雨水径流被动采样器7安装在组装PVC外壳管8的下端，组装PVC外壳管8的上端装填有雨水花园介质9 ο雨水花园介质深度与所监测的雨水花园有效介质深度相同。通过对比入流和出流处的检测结果，即可获知雨水花园的运行效果。
【主权项】
1.一种聚氨酯雨水径流被动采样器，其特征在于:以竖直设置的PVC套管(I)为外壳，在所述PVC套管(I)的上、下两端口处各设置有一PVC格栅(2)，在所述PVC套管(I)的内部填充有柱状软性聚氨酯泡沫(3)，在所述软性聚氨酯泡沫(3)的上、下两端各设置有一双层聚酯单丝网(4)。2.根据权利要求1所述的聚氨酯雨水径流被动采样器，其特征在于:位于所述PVC套管上端口处的PVC格栅的下方设置有流量计(5)。3.根据权利要求1所述的聚氨酯雨水径流被动采样器，其特征在于:在所述PVC套管上端口处的PVC格栅和软性聚氨酯泡沫上端处的双层聚酯单丝网之间设置有预留水位(6)。4.根据权利要求1所述的聚氨酯雨水径流被动采样器，其特征在于:在所述软性聚氨酯泡沫中加入有效能参考化合物。5.根据权利要求1所述的聚氨酯雨水径流被动采样器，其特征在于:所述软性聚氨酯泡沫(3)的高度为7-9cm0
【专利摘要】本实用新型公开了一种聚氨酯雨水径流被动采样器，其特征在于：以竖直设置的PVC套管为外壳，在PVC套管的上、下两端口处各设置有一PVC格栅，在PVC套管的内部填充有柱状软性聚氨酯泡沫，在软性聚氨酯泡沫的上、下两端各设置有一双层聚酯单丝网。本实用新型的聚氨酯雨水径流被动采样器适用于雨水径流的被动采样和径流处理构筑物(如雨水花园)的运行监测；采用聚氨酯作为雨水径流被动采样器的吸附材料，对雨水中半挥发有机物的吸附速度快、吸附率稳定、吸附容量大，对径流浓度级的半挥发有机物有数月乃至数年的采集容量，可以用于单次降雨或者长期雨水径流的被动采样，能够反映径流污染物的时间累积特征。
【IPC分类】G01N1/20
【公开号】CN205333365
【申请号】CN201620114089
【发明人】窦月芹, 张天成
【申请人】安徽大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年2月2日