分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置及方法与流程

allin2025-08-09  25


本发明属于水体污染物修复的,具体涉及一种分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置及方法。


背景技术:

1、垃圾渗滤液作为一种高浓度有毒有害有机废水,水质较为复杂。不同填埋场垃圾渗滤液中水质差异较大。表现出的碳、磷比例失衡,给渗滤液的微生物处理带来不少实际应用困难。高浓度的物化指标,一般会增加生物毒性。因此,在设计渗滤液处理系统时必须充分考虑渗滤液中的成分变化和各阶段的时间范围。垃圾渗滤液的处理又难于一般的高浓度有机废水,这主要与渗滤液水质水量,尤其是其复杂的污染物成分有关。因此,必须要了解渗滤液的水质特性,合理选择才能找到针对于垃圾渗滤液的长期有效的处理方法。

2、溶解性有机物(dom)作为渗滤液有机物的主要部分,在处理过程中颗粒性有机物更难被去除。因此,加强对渗滤液中dom的处理是提高渗滤液出水水质的关键。而其组分和结构特征的研究也成为了解渗滤液水质微观特性和选择合适处置方式的重要途径。目前,各类针对分离不同分子量有机质的研发模型中不能一次性分离多种分子量组分。


技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足,提供一种分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置及方法,以解决现有各类针对分离不同分子量有机质的研发模型中不能一次性分离多种分子量组分的问题。

2、为达到上述目的,本发明采取的技术方案是:

3、第一方面,一种分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置及方法,其包括顶端单室、至少一个中间单室和底端单室;顶端单室、至少一个中间单室和底端单室沿竖直方向依次连通布置;

4、顶端单室的上端导管连接氮气气瓶;底端单室内部连接出水漏斗,底端单室外部与真空泵连通;顶端单室与中间单室之间,相邻中间单室之间,以及中间单室与底端单室之间均设置有至少一层滤膜。

5、进一步地,顶端单室、中间单室和底端单室均包括柱体和两块有机玻璃板;两块所述有机玻璃板分别设置在柱体的上端和下端。

6、进一步地,有机玻璃板为正方形板,每块正方形板相同位置的边角处均开设有定位孔;四根双头螺丝依次穿过每块正方形板上的定位孔,并采用蝶形螺母固定在双头螺丝的顶部螺纹端和底部螺纹端,以将顶端单室、至少一个中间单室和底端单室稳固。

7、进一步地,至少一个中间单室、底端单室、以及顶端单室下端的有机玻璃板和顶端单室的柱体为一体化设置;顶端单室上端的有机玻璃板与顶端单室的柱体可拆卸连接。

8、进一步地,中间单室配置有两个,分别为第一中间单室和第二中间单室。

9、进一步地,顶端单室和第一中间单室之间相邻的有机玻璃板上、第一中间单室和第二中间单室之间相邻的有机玻璃板上、以及第二中间单室和底端单室之间相邻的有机玻璃板上均开设有渗漏孔;

10、顶端单室和第一中间单室之间开设的渗漏孔处设置有一层0.45um滤膜;

11、第一中间单室和第二中间单室之间开设的渗漏孔处设置有一层5kda超滤膜;

12、第二中间单室和底端单室之间开设的渗漏孔处设置有一层1kda超滤膜。

13、进一步地,出水漏斗设置于底端单室上端的有机玻璃板上、且位于1kda超滤膜的正下方。

14、进一步地,正方形板的长*宽*高为80*80*10mm;柱体内径为40mm,外径为50mm;顶端单室和至少一个中间单室的高为50mm;底端单室高为100mm。

15、进一步地,底端单室上开设有出水口导管;所述出水口导管上配置有橡胶帽。

16、第二方面,一种分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置的使用方法,包括以下步骤:

17、s1、在顶端单室和中间单室之间,相邻的中间单室之间,以及中间单室和底端单室之间分别固定一层不同分子量的滤膜,并采用橡胶帽对底端单室进行封口;

18、s2、将待分离的渗滤液样品放入顶端单室中,盖上顶端单室上的有机玻璃板,并采用蝶形螺母固定在双头螺丝的顶部螺纹端;

19、s3、顶端单室的上端导管连接氮气气瓶,底端单室下方外部连接真空泵,氮气气瓶向顶端单室内通入氮气,并开启真空泵;

20、s4、待顶端单室内的渗滤液样品的液体耗尽时,再次加入渗滤液样品;

21、s5、当顶端单室过滤时间超过首次过滤时间的3倍时,更换装置所有滤膜;

22、s6、将滤膜冻干保存,滤膜上截留的物质为大于该滤膜孔径的大分子量物质;

23、s7、完成渗滤液样品分离后,依次拆卸下真空泵、氮气气瓶、蝶形螺母、螺丝,取下顶端单室、中间单室和底端单室,得到不同分子量的渗滤液组分。

24、本发明提供的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置及方法,具有以下有益效果:

25、1、本发明构建的真空装置可以用于渗滤液有机污染成分解析和机理研究,该装置可灵活调控不同分子量组分的分离和富集,是研究垃圾渗滤液组分组成的有效装置。

26、2、本发明适用于不同填埋年龄垃圾渗滤液,可根据实验需要,针对性设置滤膜的大小,同时调控分离出不同分子量大小的组分。

27、3、本发明装置中的中间单室个数可根据实际需求调整,便于调节分离组分的分子量区间。

28、4、本发明装置中4个单室的材质均为有机玻璃,整个装置高250mm,底为80*80mm,体积较小方便实验操作。



技术特征:

1.一种分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置,其特征在于;包括顶端单室、至少一个中间单室和底端单室;所述顶端单室、至少一个中间单室和底端单室沿竖直方向依次连通布置;

2.根据权利要求1所述的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置,其特征在于:所述顶端单室、中间单室和底端单室均包括柱体和两块有机玻璃板;两块所述有机玻璃板分别设置在柱体的上端和下端。

3.根据权利要求2所述的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置,其特征在于:所述有机玻璃板为正方形板,每块所述正方形板相同位置的边角处均开设有定位孔;四根双头螺丝依次穿过每块正方形板上的定位孔,并采用蝶形螺母固定在双头螺丝的顶部螺纹端和底部螺纹端,以将顶端单室、至少一个中间单室和底端单室稳固。

4.根据权利要求2所述的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置,其特征在于:至少一个中间单室、底端单室、以及顶端单室下端的有机玻璃板和顶端单室的柱体为一体化设置;所述顶端单室上端的有机玻璃板与顶端单室的柱体可拆卸连接。

5.根据权利要求3所述的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置,其特征在于:所述中间单室配置有两个,分别为第一中间单室和第二中间单室。

6.根据权利要求5所述的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置,其特征在于:所述顶端单室和第一中间单室之间相邻的有机玻璃板上、第一中间单室和第二中间单室之间相邻的有机玻璃板上、以及第二中间单室和底端单室之间相邻的有机玻璃板上均开设有渗漏孔;

7.根据权利要求6所述的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置,其特征在于:所述出水漏斗设置于底端单室上端的有机玻璃板上、且位于1kda超滤膜的正下方。

8.根据权利要求3所述的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置,其特征在于:所述正方形板的长*宽*高为80*80*10mm;柱体内径为40mm,外径为50mm;所述顶端单室和至少一个中间单室的高为50mm;所述底端单室高为100mm。

9.根据权利要求1所述的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置,其特征在于:所述底端单室上开设有出水口导管;所述出水口导管上配置有橡胶帽。

10.一种根据权利要求1~9任一项所述的分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种分离垃圾填埋场渗滤液中不同分子量组分的装置及方法,属于水体污染物修复的技术领域,该装置包括顶端单室、至少一个中间单室和底端单室。本发明装置可以用于渗滤液有机污染成分解析和机理研究,该装置可灵活调控不同分子量组分的分离和富集,是研究垃圾渗滤液组分组成的有效装置。本发明方法可适用于不同填埋年龄垃圾渗滤液,可根据实验需要,针对性设置滤膜的大小,同时调控分离出不同分子量大小的组分。

技术研发人员:姜玉,李艳娇,赵晓丽,檀文炳,邰晋,高一嫚,李丹
受保护的技术使用者:中国环境科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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