消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备的制造方法
【专利摘要】消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，包括反应釜、输送泵Ⅰ、离心脱水机、pH调节槽、输送泵Ⅱ、树脂吸附柱和回收槽，所述反应釜内设有搅拌器、温度探头，所述反应釜外设有冷却系统和超声波振子，所述超声波振子位于反应釜底部，反应釜的物料出口通过设有控制阀的管道与输送泵Ⅰ相连，输送泵Ⅰ通过设有控制阀的管道与离心脱水机相连，离心脱水机通过设有控制阀的管道与pH调节槽相连，pH调节槽通过设有控制阀的管道与输送泵Ⅱ相连，输送泵Ⅱ通过设有控制阀的管道与树脂吸附柱相连，树脂吸附柱通过设有控制阀的管道与回收槽相连。利用本实用新型，可有效解决目前大米等谷物颗粒中镉、铬、铅、汞、砷、铜等重金属含量超标的问题。
【专利说明】
消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备。
【背景技术】
[0002]重金属是自然元素的一部分，在自然环境中广泛存在，但一般情况下含量较低，过量的人类活动和气候变化改变了元素存在的动态平衡，加上部分作物高富集的生物特性，导致了农产品的重金属超标。据了解，在农作物中，稻谷相比谷类作物重金属含量相对较高，我国中部及南部等稻谷主产区镉大米的出现就是一种典型的例子。全世界近半数的人口把大米作为主食，特别是对于亚洲发展中国家，由大米提供的能量可高达每日摄入能量70%，由于大米对土壤中的镉有生物富集作用，并且镉在大米中被人体吸收的概率较大，据估计，在日本和韩国，人们由大米摄入的镉占其暴露量的40%?50%。在我国，虽然相关估计还未见报道，但是无论从新闻报道，还是学术论文，都可以发现我国部分地区大米镉污染的情况不容乐观，这都凸显了镉大米问题与重金属污染的严重性。在目前污染源并没有得到有效遏制的情况下，大米中锦、络、铅、萊、神、铜等重金属含量超标冋题可能进一步恶化，因此，当前亟需一种能有效消减谷物颗粒中镉、铬、铅、汞、砷、铜等重金属含量的设备。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能有效消减谷物颗粒中镉、铬、铅、汞、砷、铜等重金属含量并对废液进行处理的设备。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，包括反应釜、输送栗1、离心脱水机、PH调节槽、输送栗Π、树脂吸附柱和回收槽，所述反应釜内设有搅拌器、温度探头，所述反应釜外设有冷却系统和超声波振子，所述超声波振子位于反应釜底部，所述反应釜的物料出口通过设有控制阀的管道与输送栗I相连，所述输送栗I通过设有控制阀的管道与离心脱水机相连，所述离心脱水机通过设有控制阀的管道与PH调节槽相连，所述pH调节槽通过设有控制阀的管道与输送栗Π相连，所述输送栗Π通过设有控制阀的管道与树脂吸附柱相连，所述树脂吸附柱通过设有控制阀的管道与回收槽相连。
[0005]进一步，还设有储液槽和循环栗，所述储液槽的一端通过设有控制阀的管道与树脂吸附柱的一端相连，另一端通过设有控制阀的管道与循环栗相连，所述循环栗通过设有控制阀的管道与树脂吸附柱的另一端相连。
[0006]进一步，所述树脂吸附柱为串联式树脂吸附柱。
[0007]进一步，所述串联式树脂吸附柱为六联式树脂吸附柱。
[0008]进一步，所述六联式树脂吸附柱中的单个树脂吸附柱由两个以上双层滤网包裹着的树脂组成。
[0009]进一步，所述搅拌器为可拆卸的螺带式搅拌器。
[0010]进一步，所述冷却系统为循环水冷却系统。
[0011]进一步，所述离心脱水机包括料液进管、内胆、废液出口、仓盖和电机，所述料液进管置于内胆内，所述内胆与电机相连，所述仓盖安装在内胆上。
[0012]进一步，所述pH调节槽上设有废液进口、pH探头、pH调节剂进口、搅拌器、回收液出口和紧急排放口。
[0013]在谷物中重金属主要与蛋白质形成不溶于水的螯合物，而本实用新型利用消减剂的酸化、螯合作用将这些不溶于水的螯合物直接转化为可溶于水的重金属螯合物，反应过程中超声可加快重金属螯合物溶出，提高反应速率与产品的重金属消减效率，并利用树脂对重金属离子的吸附作用，对废液中重金属进行回收，避免重金属对环境的再污染。
[0014]利用本实用新型，可大大降低谷物颗粒中镉、铬、铅、汞、砷、铜等重金属含量，如大米颗粒镉的去除率达70%以上，糙米颗粒镉的去除率达60%以上，可使重金属含量控制在国家限量标准以下，大幅度提尚广品的安全性。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例的结构示意图；
[0016]图2为图1所示实施例的反应爸的结构示意图；
[0017]图3为图1所示实施例的离心脱水机的结构示意图；
[0018]图4为图1所示实施例的pH调节槽的结构示意图；
[0019]图5为图1所示实施例的六联式树脂吸附柱单个树脂吸附柱的截面示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0021]参照图1-图5，本实施例包括反应釜1、输送栗12-1、离心脱水机3、pH调节槽4、输送栗Π 2-2、串联式树脂吸附柱5和回收槽7，所述反应釜I内设有搅拌器1-1、温度探头1-2，所述反应釜I外设有冷却系统1-3和超声波振子1-4，所述超声波振子1-4位于反应釜I底部，所述反应釜I的物料出口 1-5通过设有控制阀的管道与输送栗12-1相连，所述输送栗12-1通过设有控制阀的管道与离心脱水机3相连，所述离心脱水机3通过设有控制阀的管道与pH调节槽4相连，所述pH调节槽4通过设有控制阀的管道与输送栗Π 2-2相连，所述输送栗Π 2-2通过设有控制阀的管道与串联式树脂吸附柱5相连，所述串联式树脂吸附柱5通过设有控制阀的管道与回收槽7相连。
[0022]本实施例中，还设有储液槽6和循环栗2-3，所述储液槽6的一端通过设有控制阀的管道与串联式树脂吸附柱5的一端相连，另一端通过设有控制阀的管道与循环栗2-3相连，所述循环栗2-3通过设有控制阀的管道与串联式树脂吸附柱5的另一端相连。
[0023]本实施例中，所述搅拌器1-1为可拆卸的螺带式搅拌器。
[0024]本实施例中，所述冷却系统1-3为循环水冷却系统。
[0025]本实施例中，所述离心脱水机3包括料液进管3-1、内胆3-2、废液出口3-3、仓盖3-4和电机3-5，所述料液进管3-1置于内胆3-2内，所述内胆3-2与电机相连，所述仓盖3-4安装在内胆3-2上。
[0026]本实施例中，所述pH调节槽4上设有废液进口 4-1、pH探头4-2、pH调节剂进口 4_3、搅拌器4-4、回收液出口 4-5和紧急排放口 4-6。
[0027]本实施例中，所述串联式树脂吸附柱5为六联式树脂吸附柱。所述六联式树脂吸附柱中的单个树脂吸附柱由两个以上双层滤网5-1包裹着的树脂组成。
[0028]应用实施例1
[0029](I)取镉含量为0.3820mg/kg(干基)大米颗粒5kg于反应釜I内，添加50L后，加入相当于水重量0.4%的柠檬酸，搅拌均匀，得料液；
[0030](2)将步骤(I)所得的料液进行搅拌超声处理，超声频率40kHz，搅拌速率为6r/min，时间2h，控制温度在为40 °C以下；
[0031](3)将经步骤(2)得到的料液用输送栗12-1抽到离心脱水机3内，用水离心洗涤3次，离心转速为300r/ min，离心时间为5min，每次加水量20L，得湿润的大米颗粒和洗脱废液；
[0032](4)将步骤(3)所得的湿润的大米颗粒进行烘干处理，烘干的温度为50°C，烘干的时间为8h;
[0033](5)pH调节:将步骤(3)所得的洗涤废液在pH调节槽4内用pH调节剂调节pH值至6;
[0034](6)重金属回收:将pH值为6的洗涤废液用输送栗Π 2-2抽到串联式树脂吸附柱5中进行重金属的吸附，时间为2h;吸附过程中，可利用循环栗2-3循环，最终送入回收槽7。
[0035]经检验，处理后的大米的镉含量为0.1059mg/kg(干基)，镉去除率达72.3%。
[0036]应用实施例2
[0037](I)取镉含量为0.4399mg/kg(干基)糙米颗粒5kg于反应釜I内，添加50L后，加入相当于水重量0.6%的柠檬酸，搅拌均匀，得料液；
[0038](2)将步骤(I)所得的料液进行搅拌超声处理，超声频率40kHz，搅拌速率为6r/min，时间2h，控制温度在为40 °C以下；
[0039](3)将经步骤(2)得到的料液用输送栗12-1抽到离心脱水机3内，用水离心洗涤3次，离心转速为300r/ min，离心时间为5min，每次加水量20L，得湿润的糙米颗粒和洗脱废液；
[0040](4)将步骤(3)所得的湿润的糙米颗粒进行烘干处理，烘干的温度为50°C，烘干的时间为8h;
[0041 ] (5)pH调节:将步骤(3)所得的洗涤废液在pH调节槽4内用pH调节剂调节pH值至6;
[0042](6 )重金属回收:将pH值为6的洗涤废液用输送栗Π 2_2抽到串联式树脂吸附柱5中进行重金属的吸附，时间为2h;吸附过程中，可利用循环栗2-3循环，最终送入回收槽7。
[0043]经检验，处理后的糙米的镉含量为0.1226mg/kg(干基)，镉去除率达65.0%。
[0044]应用实施例3
[0045](I)取铅含量为0.2930mg/kg(干基)小麦颗粒5kg于反应釜I内，添加50L后，加入相当于水重量0.8%的柠檬酸，搅拌均匀，得料液；
[0046](2)将步骤(I)所得的料液进行搅拌超声处理，超声频率40kHz，搅拌速率为6r/min，时间3h，控制温度在为40 °C以下；
[0047](3)将经步骤(2)得到的料液用输送栗12-1抽到离心脱水机3内，用水离心洗涤3次，离心转速为300r/min，离心时间为5min，每次加水量20L，得湿润的小麦颗粒和洗脱废液；
[0048](4)将步骤(3)所得的湿润的小麦颗粒进行烘干处理，烘干的温度为50°C，烘干的时间为8h;
[0049](5)pH调节:将步骤(3)所得的洗涤废液在pH调节槽4内用pH调节剂调节pH值至6;
[0050](6)重金属回收:将pH值为6的洗涤废液用输送栗Π 2-2抽到串联式树脂吸附柱5中进行重金属的吸附，时间为2h;吸附过程中，可利用循环栗2-3循环，最终送入回收槽7。
[0051 ]经检验，处理后的小麦的铅含量为0.1338mg/kg(干基)，铅去除率达54.3%。
[0052]应用实施例4
[0053](I)取铬含量为0.2597mg/kg(干基)玉米颗粒5kg于反应釜I内，添加50L后，加入相当于水重量0.6%的柠檬酸，搅拌均匀，得料液；
[0054](2)将步骤(I)所得的料液进行搅拌超声处理，超声频率40kHz，搅拌速率为6r/min，时间2h，控制温度在为40 °C以下；
[0055](3)将经步骤(2)得到的料液用输送栗12-1抽到离心脱水机3内，用水离心洗涤3次，离心转速为300r/ min，离心时间为5min，每次加水量20L，得湿润的玉米颗粒和洗脱废液；
[0056](4)将步骤(3)所得的湿润的玉米颗粒进行烘干处理，烘干的温度为50°C，烘干的时间为8h;
[0057](5)pH调节:将步骤(3)所得的洗涤废液在pH调节槽4内用pH调节剂调节pH值至6;
[0058](6)重金属回收:将pH值为6的洗涤废液用输送栗Π 2-2抽到串联式树脂吸附柱5中进行重金属的吸附，时间为2h;吸附过程中，可利用循环栗2-3循环，最终送入回收槽7。
[0059]经检验，处理后的玉米的铬含量为0.1025mg/kg(干基)，铬去除率达60.5%。
【主权项】
1.一种消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，其特征在于:包括反应釜、输送栗1、离心脱水机、PH调节槽、输送栗Π、树脂吸附柱和回收槽，所述反应釜内设有搅拌器、温度探头，所述反应釜外设有冷却系统和超声波振子，所述超声波振子位于反应釜底部，所述反应釜的物料出口通过设有控制阀的管道与输送栗I相连，所述输送栗I通过设有控制阀的管道与离心脱水机相连，所述离心脱水机通过设有控制阀的管道与PH调节槽相连，所述PH调节槽通过设有控制阀的管道与输送栗Π相连，所述输送栗Π通过设有控制阀的管道与树脂吸附柱相连，所述树脂吸附柱通过设有控制阀的管道与回收槽相连。2.根据权利要求1所述的消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，其特征在于:还设有储液槽和循环栗，所述储液槽的一端通过设有控制阀的管道与树脂吸附柱的一端相连，另一端通过设有控制阀的管道与循环栗相连，所述循环栗通过设有控制阀的管道与树脂吸附柱的另一端相连。3.根据权利要求1或2所述的消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，其特征在于:所述树脂吸附柱为串联式树脂吸附柱。4.根据权利要求3所述的消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，其特征在于:所述串联式树脂吸附柱为六联式树脂吸附柱。5.根据权利要求4所述的消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，其特征在于:所述六联式树脂吸附柱中的单个树脂吸附柱由两个以上双层滤网包裹着的树脂组成。6.根据权利要求1或2所述的消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，其特征在于:所述搅拌器为可拆卸的螺带式搅拌器。7.根据权利要求1或2所述的消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，其特征在于:所述冷却系统为循环水冷却系统。8.根据权利要求1或2所述的消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，其特征在于:所述离心脱水机包括料液进管、内胆、废液出口、仓盖和电机，所述料液进管置于内胆内，所述内胆与电机相连，所述仓盖安装在内胆上。9.根据权利要求1或2所述的消减谷物颗粒中重金属含量并对废液进行处理的设备，其特征在于:所述PH调节槽上设有废液进口、pH探头、pH调节剂进口、搅拌器、回收液出口和紧急排放口。
【文档编号】C02F103/32GK205567703SQ201520992655
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年12月4日
【发明人】林亲录, 徐友志, 白婕, 郭志萍, 杨涛, 吴伟, 吴晓娟, 周玲
【申请人】中南林业科技大学