本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用蒙脫石從水體中吸取有機溶劑的裝置。

背景技術(shù)：

蒙脫石是一種層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)礦物，每層蒙脫石礦物由兩層硅氧四面體和一層鋁氧八面體形成2:1型層，該型層在靜電力及范德華力作用下堆疊起來，層間夾雜有陽離子。在水溶液中蒙脫石礦物能夠吸收水分子發(fā)生膨脹，但如果將蒙脫石禁錮在恒定體積的空間中，蒙脫石在水溶液中將不會發(fā)生吸水膨脹。另外，蒙脫石層上的硅氧烷結(jié)構(gòu)有吸附有機物溶劑分子的能力，蒙脫石在吸附有機溶劑分子的時候不會發(fā)生膨脹。利用蒙脫石的這一性能特點，可將禁錮在恒定體積空間的蒙脫石浸入含有有機溶劑的水體中，蒙脫石就能夠吸附水體中的有機分子而不吸附水分子，從而應(yīng)用在水體凈化(例如焦化廠有機物污水)等領(lǐng)域中。

在公開的論文中(胡記杰,肖俊霞,任源,譚展機,吳超飛,韋朝海.焦化廢水原水中有機污染物的活性炭吸附過程解析[J].環(huán)境科學(xué),2108,(6))，胡記杰等用粉末活性炭作為吸附劑，考察活性炭投加量、溫度、pH及反應(yīng)時間對廢水中主要有機污染物去除的影響規(guī)律。在最佳反應(yīng)條件即活性炭投加量6g/L、溫度30℃、pH＝9、反應(yīng)時間21min的情況下處理廢水，有機物去除率大于70％。該方法吸附劑為活性炭粉末，成本較高。在公開發(fā)表的論文中(Liu,C.,Li,H.,Teppen,B.J.,Johnston,C.T.,Boyd,S.A.,2109.Mechanisms associated with the high adsorption of dibenzo-p-dioxin from water by smectite clays.Environ.Sci.Technol.43,2777–2783.Rana,K.,Boyd,S.A.,Teppen,B.J.,Li,H.,Liu,C.,Johnston,C.T.,2109.Probing the microscopic hydrophobicity of smectite surfaces.A vibrational spectroscopic study of dibenzo-p-dioxin sorption to smectite.Phys.Chem.Chem.Phys.11,2976–2985.Li,H.,Johnston,C.T.,Boyd,S.A.,Teppen,B.J.,2112.Relating clay structural factors to dioxin adsorption by smectites:molecular dynamics simulations.Soil Sci.Soc.Am.J.76,110–121.)，Liu,C.等人研究了蒙脫石在水中吸附二噁英等有害物質(zhì)的作用機理，指出了硅氧烷對非極性及半非極性有機物的吸附作用。但是對于如何避免蒙脫石礦物在水溶液中吸收水并將蒙脫石礦物顆粒有效地從水溶液中高效回收的問題，并沒有給出具體的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種利用蒙脫石從水體中吸取有機溶劑的裝置，可有效從水體中吸取有機溶劑，并能回收蒙脫石。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

提供一種利用蒙脫石從水體中吸取有機溶劑的裝置，其主要結(jié)構(gòu)由封裝部分(a)，吸附部分(b)，拆裝部分(c)及網(wǎng)板箱組成；

所述封裝部分(a)包括工作床體(6)、高于工作床體的皮帶給料機(1)、平臺(11)和有索道的網(wǎng)板卡口(10)，在平臺(11)上還設(shè)置有刮刀(4)，網(wǎng)板卡口(10)與網(wǎng)板相適，在工作床體(6)長度方向上安裝有推進器(7)、滑輪(8)和軌道(9)，推進器(7)推動滑輪(8)在軌道(9)上前進或后退，帶動與軌道(9)相連的平板(12)作相應(yīng)移動，工作床體(6)上還縱向設(shè)置有封裝機構(gòu)，所述封裝機構(gòu)包括上層網(wǎng)板吸取器(5)和控制上層網(wǎng)板吸取器(5)位置的上下伸縮裝置(2)和旋轉(zhuǎn)裝置(3)；

所述吸附部分(b)包括滾筒(14)和在滾筒(14)橫截面上對稱分布的4個卡槽，卡槽與滾筒(14)連接處設(shè)置有滾軸用于調(diào)整卡槽的方向，并且卡槽與網(wǎng)板相適；

所述拆裝部分(c)包括工作床體(25)、平臺(24)及有索道的網(wǎng)板卡口(17)，網(wǎng)板卡口(17)與網(wǎng)板相適，在工作床體(25)長度方向上安裝有推進器(22)、滑輪(26)和軌道(23)，推進器(22)推動滑輪(26)在軌道(23)上前進或后退，帶動與軌道(23)相連的平板(18)作相應(yīng)移動，平板(18)上還設(shè)置有刮刀(19)，工作床體(25)上還縱向設(shè)置有拆裝機構(gòu)，所述拆裝機構(gòu)包括上網(wǎng)板吸取器(20)和控制上網(wǎng)板吸取器(20)位置的上下伸縮裝置(27)和旋轉(zhuǎn)裝置(21)，平臺(24)與平板(18)相鄰設(shè)置，用于將下網(wǎng)版移出工作床體(25)；

上層網(wǎng)板(25)和下層網(wǎng)板(26)扣在一起形成體積固定的網(wǎng)板箱，網(wǎng)板箱內(nèi)填滿蒙脫石顆粒。

按上述方案，所述蒙脫石顆粒粒徑<30μm；所述上層網(wǎng)板(25)和下層網(wǎng)板(26)由板狀塑料材料制成，網(wǎng)板網(wǎng)孔直徑為0.5-3cm，網(wǎng)板內(nèi)部粘附濾膜，所述濾膜能夠透過水分子和小分子有機溶劑例如乙醇，丙醇，異丙醇等。

按上述方案，所述網(wǎng)板箱尺寸為210cm×210cm×10cm。

按上述方案，所述裝置還包括設(shè)置在吸附部分(b)下方的水槽(16)，水槽(16)用于盛裝含有有機溶劑的水體，便于網(wǎng)板箱浸入水體中吸附有機溶劑。

本發(fā)明還提供利用上述裝置從水體中吸取有機溶劑的方法，其特征在于步驟如下：

1)封裝部分(a)工作過程：將下層網(wǎng)板(26)放置平臺(11)上，蒙脫石顆粒由皮帶給料機(1)給入到下層網(wǎng)板(26)上，給料結(jié)束后，用刮刀(4)將蒙脫石顆粒刮平，隨后將下層網(wǎng)板(26)滑入平板(12)上，用上層網(wǎng)板吸取器(5)吸取上層網(wǎng)板(25)，通過旋轉(zhuǎn)裝置(3)將上層網(wǎng)板(25)和下層網(wǎng)板(26)上下對準(zhǔn)，再通過上下伸縮裝置(2)將兩個網(wǎng)板擠緊密封形成網(wǎng)板箱，將網(wǎng)板箱卡在網(wǎng)板卡口(10)的索道內(nèi)，推進器(7)帶動軌道(9)及滑輪(8)將網(wǎng)板箱插入到吸附部分(b)的一個卡槽內(nèi)；

2)吸附部分(b)工作過程：由步驟1)給入的網(wǎng)板箱卡在卡槽上，通過滾軸(15)調(diào)整網(wǎng)板箱入水角度，將滾筒(14)逆時針旋轉(zhuǎn)90°，將網(wǎng)板箱浸入置于吸附部分(b)下方的水槽(16)中，水槽(16)內(nèi)盛裝有含有有機溶劑的水體，待蒙脫石吸附有機溶劑過程完畢后，將滾筒(14)進一步逆時針旋轉(zhuǎn)90°，將網(wǎng)板箱移出水槽(16)并對準(zhǔn)拆裝部分(c)；

3)拆裝部分(c)工作過程：將步驟2)給入的網(wǎng)板箱卡入網(wǎng)板卡口(17)的索道內(nèi)，推進器(22)帶動軌道(23)將網(wǎng)板箱傳遞到平板(18)上，通過上網(wǎng)板吸取器(20)吸取網(wǎng)板箱的上層網(wǎng)板(25)，通過旋轉(zhuǎn)裝置(21)將上層網(wǎng)板(25)移走，再用刮刀(19)將吸取了有機溶劑的蒙脫石顆粒刮開，然后平板(18)將下層網(wǎng)板(26)運送到平臺24上移走。

按上述方案，步驟2)所述蒙脫石吸附有機溶劑過程持續(xù)時間為10-20min。

按上述方案，步驟2)所述將網(wǎng)板箱浸入置于吸附部分(b)下方的水槽(16)中的方式為完全浸入水槽(16)中或部分浸入水槽(16)中，部分浸入時露出水體部分高度<20cm。

本發(fā)明的原理在于：網(wǎng)板箱由板狀塑料材料制成，內(nèi)部粘附濾膜，能夠自由出入有機溶劑和水分子，網(wǎng)板箱內(nèi)裝滿蒙脫石顆粒，并且體積固定，使得蒙脫石顆粒在浸入含有有機溶劑的水溶液中時體積不會發(fā)生膨脹。將其浸入含有有機溶劑的水體中，因為水分子在氫鍵的作用下以水簇的形式存在，水簇的體積較大，無法進入到層間距沒有被撐開的蒙脫石層間；有機分子間沒有氫鍵作用，以單個小分子的形式存在，體積小，能夠進入蒙脫石未被撐開的層間，因此，網(wǎng)板箱中的蒙脫石顆粒能夠在不吸收水的情況下吸收水體中的有機溶劑。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明針對目前水處理中含有低分子可溶有機物的工廠尾水提供了一種分離裝置，利用該裝置可以將污水中的低分子有機物吸收到蒙脫石的層間，但是不會吸收水，從而達(dá)到從水體中吸收有機溶劑的效果。本發(fā)明方案所用吸附劑為蒙脫石顆粒，比現(xiàn)有技術(shù)中利用活性炭作為吸附劑吸收尾水中有機物的方法成本低，并且吸收了有機溶劑后的蒙脫石礦物顆粒不會散入水體中形成二次污染，回收方便，本發(fā)明提供的裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可由計算機實現(xiàn)智能控制，安全穩(wěn)定、可靠，操作方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1所述利用蒙脫石從水體中吸取有機溶劑的裝置示意圖；

圖2為實施例1所述上、下層網(wǎng)板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實施例1所述封裝部分a中皮帶給料機1細(xì)節(jié)示意圖；

圖4為實施例1所述封裝部分a中平臺11及刮刀4所在位置細(xì)節(jié)示意圖；

其中1-皮帶給料機；2-上下伸縮裝置；3-旋轉(zhuǎn)裝置；4-刮刀；5-上層網(wǎng)板吸取器；6-工作床體；7-推進器；8-滑輪；9-軌道；10-網(wǎng)板卡口；11-平臺；12-平板；13-卡槽；14-滾筒；15-滾軸；16-水槽；17-網(wǎng)板卡口；18-平板；19-刮刀；20-上網(wǎng)板吸取器；21-旋轉(zhuǎn)裝置；22-推進器；23-軌道；24-平臺；25-上層網(wǎng)板；26-下層網(wǎng)板。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。

實施例1

一種利用蒙脫石從水體中吸取有機溶劑的裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其主要結(jié)構(gòu)由封裝部分a，吸附部分b，拆裝部分c及網(wǎng)板箱組成。

所述網(wǎng)板箱由上層網(wǎng)板25、下層網(wǎng)板26扣在一起形成，體積固定，其內(nèi)填滿鈉基蒙脫石顆粒(粒度小于30μm)，上、下層網(wǎng)板結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，上層網(wǎng)板25和下層網(wǎng)板26由板狀塑料材料制成，網(wǎng)板網(wǎng)孔直徑為2cm，網(wǎng)板內(nèi)部粘附濾膜，該濾膜能夠自由出入水分子和小分子有機溶劑。網(wǎng)板箱尺寸為210cm×210cm×10cm。

所述封裝部分a包括工作床體6、高于工作床體的皮帶給料機1(皮帶給料機1細(xì)節(jié)示意圖如圖3所示)、平臺11和有索道的網(wǎng)板卡口10，在平臺11上還設(shè)置有刮刀4(平臺11及刮刀4所在位置細(xì)節(jié)示意圖如圖4所示)，網(wǎng)板卡口10與網(wǎng)板相適，在工作床體6長度方向上安裝有推進器7、滑輪8和軌道9，推進器7推動滑輪8在軌道9上前進或后退，帶動與軌道9相連的平板12作相應(yīng)移動，工作床體6上還縱向設(shè)置有封裝機構(gòu)，所述封裝機構(gòu)包括上層網(wǎng)板吸取器5和控制上層網(wǎng)板吸取器5位置的上下伸縮裝置2和旋轉(zhuǎn)裝置3。

所述吸附部分b包括滾筒14和在滾筒14橫截面上對稱分布的4個卡槽，卡槽與滾筒14連接處設(shè)置有滾軸15用于調(diào)整卡槽的方向，并且卡槽13與網(wǎng)板相適。吸附部分b下方還有水槽16，水槽16用于盛裝含有有機溶劑的水體，便于網(wǎng)板箱浸入水體中吸附有機溶劑。

所述拆裝部分c包括工作床體25、平臺24及有索道的網(wǎng)板卡口17，網(wǎng)板卡口17與網(wǎng)板相適，在工作床體25長度方向上安裝有推進器22、滑輪26和軌道23，推進器22推動滑輪26在軌道23上前進或后退，帶動與軌道23相連的平板18作相應(yīng)移動，平板18上還設(shè)置有刮刀19，工作床體25上還縱向設(shè)置有拆裝機構(gòu)，所述拆裝機構(gòu)包括上網(wǎng)板吸取器20和控制上網(wǎng)板吸取器20位置的上下伸縮裝置27和旋轉(zhuǎn)裝置21，平臺24與平板18相鄰設(shè)置，用于將下網(wǎng)版移出工作床體25。

利用上述裝置從水體中吸取有機溶劑的過程如下：

1)封裝部分a工作過程：將下層網(wǎng)板26放置平臺11上，鈉基蒙脫石顆粒由皮帶給料機1給入到下層網(wǎng)板26上，給料結(jié)束后，用刮刀4將蒙脫石顆粒刮平，隨后將下層網(wǎng)板26滑入平板12上，用上層網(wǎng)板吸取器5吸取上層網(wǎng)板25，通過旋轉(zhuǎn)裝置3將上層網(wǎng)板25和下層網(wǎng)板26上下對準(zhǔn)，再通過上下伸縮裝置2將兩個網(wǎng)板擠緊形成網(wǎng)板箱，將網(wǎng)板箱卡在網(wǎng)板卡口10的索道內(nèi)，推進器7帶動軌道9及滑輪8將網(wǎng)板箱插入到吸附部分b的一個卡槽內(nèi)；

2)吸附部分b工作過程：由步驟1)給入的網(wǎng)板箱卡在卡槽上，通過滾軸15調(diào)整網(wǎng)板箱入水角度，將滾筒14逆時針旋轉(zhuǎn)90°，將網(wǎng)板箱浸入置于吸附部分b下方的水槽16中，水槽16內(nèi)盛裝有含有有機溶劑的水體，網(wǎng)板箱浸入水槽16的時間為10min，隨后將滾筒14進一步逆時針旋轉(zhuǎn)90°，將網(wǎng)板箱移出水槽16并對準(zhǔn)拆裝部分c；

3)拆裝部分c工作過程：將步驟2)給入的網(wǎng)板箱卡入網(wǎng)板卡口17的索道內(nèi)，推進器22帶動軌道23將網(wǎng)板箱傳遞到平板18上，通過上網(wǎng)板吸取器20吸取網(wǎng)板箱的上層網(wǎng)板25，通過旋轉(zhuǎn)裝置21將上層網(wǎng)板25移走，再用刮刀19將吸取了有機溶劑的蒙脫石顆粒刮開，然后平板18將下層網(wǎng)板26運送到平臺24上移走。