专利名称：粉末活性炭吸附容量测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粉末活性炭吸附容量测定装置。
背景技术：
粉末活性炭是目前在水处理中尤其是饮用水处理领域中应用最为广泛的水处理材料之一，其可有效去除水中的多种污染物质，确保出水水质满足水质标准要求。前期饮用水处理中粉末活性炭的应用多集中于针对各类污染物质的应急处理方面，而其在实际应用中亦取得了较好的去除效果。此外，针对水中存在的少量致嗅物质、微量有机污染物通常也通过投加适量的粉末活性炭来予以去除。上述应用方式的共同点是粉末活性炭单次使用，从而导致处理成本相对较高。为降低粉末活性炭的使用成本，粉末活性 炭的重复使用引起人们的关注，诸如利用澄清池截留粉末活性炭颗粒，从而促进其吸附容量的充分利用。而近年来超滤工艺的发展为粉末活性炭吸附容量的充分利用提供了条件。利用超滤膜将粉末活性炭截留在反应器内，在充分利用其吸附容量后排出已近饱和的旧炭并补充新鲜的粉炭。这种组合工艺充分发挥了超滤截留和粉末活性炭吸附工艺的优点，弥补了其不足的方面，达到共同保障出水水质的作用，从而也成为目前超滤组合工艺中应用较多的组合之一。目前指导粉末活性炭在饮用水处理中应用的参数主要有其对特定污染物的吸附容量及吸附速率等参数。然而，针对吸附容量的测定多通过吸附等温线的测定来间接得到，但其测定结果是基于粉末活性炭单次使用条件下得到的，其对粉末活性炭单次使用时具有一定的指导意义。实际应用中发现其与活性炭吸附容量的实际值相差很大，测定结果不准确，从而缺失了对粉末活性炭重复应用时的指导意义。

发明内容
所要解决的技术问题本发明针对现有粉末活性炭吸附容量的测定方法不准确的缺陷，提供了一种粉末活性炭吸附容量测定装置。技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供了一种粉末活性炭吸附容量测定装置，包括上部开口的主体(I)与上盖(2)，所述主体(I)由底板与侧壁组成，所述主体(I)侧壁靠近底板处设有进水口( 3 )，所述主体(I)顶部或上部设有滤膜(5 )，所述上盖(2 )上设有出水口(4)，所述主体(I)与上盖(2)密封连接。作为本发明的另一种改进，还包括环形凸起(6)，所述环形凸起(6)设于主体(I)顶部或内侧壁上，所述滤膜(5)边缘置于环形凸起(6)上，从而使滤膜更好的固定于主体
(I)上；还包括滤板(8 )，所述滤板(8 )设于滤膜(5 )上，从而能够提高滤膜(5 )的使用寿命；还包括环形胶垫(7)，所述环形胶垫(7)设于滤板(8)上，以提高装置的密封性。作为本发明的一种改进，还包括磁力搅拌装置(9)，所述磁力搅拌装置(9)设于主体(I)底板中部上方；从而使溶液与粉末活性炭能够充分混合，使测定结果更准确。作为本发明的另一种改进，还包括粉末活性炭刮除装置(10)，所述粉末活性炭刮除装置(10)设于滤膜(5)下；从而将粉末活性炭避免在滤膜下表面积聚，使其能够保留在主体(I)内与溶液充分混合，使测量结果更准确。为了进一步降低装置生产成本，所述粉末活性炭刮除装置(10)通过连接杆(11)与磁力搅拌装置(9)连接，所述连接杆(11)固定于主体(I)上的三角形支撑架(12)上；从而利用磁力搅拌作用实现活性炭颗粒的自动刮除，降低了装置的成本。作为本发明的另一种改进，还包括挡板(13)，所述挡板(13)设于主体(I)侧壁上，与主体(I)切线垂直；从而避免粉末活性炭积聚于主体(I)内壁周围，使溶液与粉末活性炭颗粒之间能够充分混合，使测量结果更准确。作为一种优选方案，所述挡板(13)的数量为三块，呈等边三角形布置；作为另一种优选方案，所述挡板(13)的数量为两块，相对设置。 作为本发明的另一种改进，所述主体(I)与上盖(2)采用卡扣式连接或螺旋式连接，方便活性炭与滤膜的更换；所述滤膜(5)孔径为O. 22-0. 45 μ m，确保粉末活性炭被截留于主体(I)内。有益效果本发明提供的一种粉末活性炭吸附容量测定装置测定结果准确、结构简单、生产成本低、用水量少、使用方便。本发明提供的一种粉末活性炭吸附容量测定装置运行方式为在装置主体内加入粉末活性炭，并从进水口连续进水，出水口连续出水，通过控制进出水量来控制装置的水力停留时间，当出水中目标物的浓度和进水浓度相同时，测定并计算粉末活性炭对目标物的总去除量，从而准确直接的得到粉末活性炭的交换容量。当水力停留时间为10-30min时，能够获得更好的测量准确性和经济性。本发明提供的一种粉末活性炭吸附容量测定装置通过调整装置的运行参数以及进水水质可以较准确的测定粉末活性炭的吸附容量或工作吸附容量，有利于指导粉末活性炭在实际工程中的应用。本发明提供的一种粉末活性炭吸附容量测定装置的尺寸可根据需要选择，为了便于携带与使用主体容积可制成200mL-500mL,不仅体积小、方便携带与使用，而且用水量少、生产成本低。本发明提供的一种粉末活性炭吸附容量测定装置在吸附容量测定过程中所需水量较少，且可通过粉末活性炭投加量、进水浓度的调整进一步降低测定过程所需的水量。本发明提供的一种粉末活性炭吸附容量测定装置顶部采用卡扣式连接或螺旋式连接，可以很方便的进行粉末活性炭、微滤膜的更换。本发明提供的一种粉末活性炭吸附容量测定装置结构简单、生产成本低。


图I为粉末活性炭吸附容量测定装置剖面图；I为主体，2为上盖，3为进水口，4为出水口，5为滤膜。图2为另一种粉末活性炭吸附容量测定装置剖面图；1为主体，2为上盖，3为进水口，4为出水口，5为滤膜,6为环形凸起,7为环形胶垫,8为滤板,9为磁力搅拌装置，10为粉末活性炭刮除装置，11为连接杆，12为三角形支撑架，13为挡板。图3为粉末活性炭吸附容量测定装置立体图。图4为另一种粉末活性炭吸附容量测定装置剖面图。图5为另一种粉末活性炭吸附容量测定装置剖面图。
具体实施例方式实施例I粉末活性炭吸附容量测定装置粉末活性炭吸附容量测定装置，见图I。粉末活性炭吸附容量测定装置，采用下进上出方式；包括上部开口的主体(I)与上盖(2)。主体(I)由底板与侧壁组成，底板米用水平样式，以便于装置放置；主体(I)侧壁靠近底板处设有进水口( 3 )，主体(I)上部设有滤膜
(5);上盖(2)上设有出水口(4);主体(I)与上盖(2)密封连接实施例2粉末活性炭吸附容量测定装置粉末活性炭吸附容量测定装置，见图2和3。粉末活性炭吸附容量测定装置，采用下进上出方式；包括上部开口的主体(I)与上盖(2)。主体(I)由底板与侧壁组成，底板采用水平样式，以便于装置放置；主体(I)侧壁靠近底板处设有进水口( 3 )，主体(I)上部设有滤膜(5 );上盖(2 )上设有出水口( 4);主体(I)与上盖(2 )密封连接。所述主体(I)顶部设有环形凸起(6)，向主体外凸出，滤膜(5)边缘置于环形凸起(6)上；滤膜(5)上置有滤板(8);滤板(8)上设有环形胶垫(7)。还包括磁力搅拌子(9)，设于主体(I)底板中部上方。还包括粉末活性炭刮除装置(9)，设于滤膜(5)下；其通过连接杆(11)与磁力搅拌装置(9)连接，所述连接杆(11)固定于主体(I)上的三角形支撑架(12)上。还包括三块呈三角形布置的挡板(13)，设于主体(I)侧壁上，与主体(I)切线垂直。所述主体(I)与上盖(2)采用卡扣式连接或螺旋式连接。所述滤膜(5)孔径为O. 22-0. 45 μ m，可根据需要选择不同孔径的滤膜(5)。实施例3粉末活性炭吸附容量测定装置本实施例的粉末活性炭吸附容量测定装置，见图4，与实施例2基本相同，所不同的是所述环形凸起(6)向主体内凸出，并设置卡扣固定主体(I)和上盖(2)。实施例4粉末活性炭吸附容量测定装置本实施例的粉末活性炭吸附容量测定装置，见图5，与实施例2基本相同，所不同的是所述环形凸起(6)设于主体(I)内侧壁上部，主体(I)和上盖(2)采用螺旋式连接。实施例5粉末活性炭吸附容量的测定利用实施例2所述的测定装置测定粉末活性炭吸附容量。测定所用原水为利用纯水配置的腐殖酸溶液，其水质情况如下D0C测定值为10mg/L，pH 值为 7. 5，水温 t=25°C。测定方法将粉末活性炭加入装置本体(I)中，从进水口连续进水，出水口连续出水，通过控制进出水量来控制装置的水力停留时间在10-30min ;监测出水中DOC值，当出水中DOC值与进水DOC值相同时，测定并计算粉末活性炭对目标物的总去除量，计算粉末活性炭的交换容量。通过此装置测定的粉末活性炭重复使用时的吸附容量为O. 29g/g ;而利用弗洛德利希吸附等温线拟合出的吸附容量测定值仅为O. 112g/g。利用粉末活性炭吸附/超滤组合工艺进行此原水的处理，结果表明实际应用条件下的粉末活性炭的工作吸附容量约为
O.275g/g。
权利要求
1.粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于包括上部开口的主体(I)与上盖(2)，所述主体(I)由底板与侧壁组成，所述主体(I)侧壁靠近底板处设有进水口(3)，所述主体(I)顶部或上部设有滤膜(5)，所述上盖(2)上设有出水口(4)，所述主体(I)与上盖(2)密封连接。
2.根据权利要求I所述的一种粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于还包括环形凸起(6)，所述环形凸起(6)设于主体(I)顶部或内侧壁上，所述滤膜(5)边缘置于环形凸起(6)上。
3.根据权利要求2所述的一种粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于还包括滤板(8)，所述滤板(8)设于滤膜(5)上。
4.根据权利要求3所述的一种粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于还包括环形胶垫(7 )，所述环形胶垫(7 )设于滤板(8 )上。
5.根据权利要求I所述的一种粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于还包括磁力搅拌装置(9)，所述磁力搅拌装置(9)设于主体(I)底板中部上方。
6.根据权利要求I所述的一种粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于还包括粉末活性炭刮除装置(10)，所述粉末活性炭刮除装置(10)设于滤膜(5)下。
7.根据权利要求6所述的一种粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于所述粉末活性炭刮除装置(10)通过连接杆(11)与磁力搅拌装置(9)连接，所述连接杆(11)固定于主体(I)上的三角形支撑架(12)上。
8.根据权利要求I所述的一种粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于还包括挡板(13)，所述挡板(13)设于主体(I)侧壁上，与主体(I)切线垂直。
9.根据权利要求8所述的一种粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于所述挡板(13)的数量为三块，呈等边三角形布置。
10.根据权利要求I所述的一种粉末活性炭吸附容量测定装置，其特征在于所述主体(I)与上盖(2)采用卡扣式连接或螺旋式连接，所述滤膜(5)孔径为O. 22-0. 45 μ m。
全文摘要
本发明提供了一种粉末活性炭吸附容量测定装置，包括上部开口的主体(1)与上盖(2)，所述主体(1)由底板与侧壁组成，所述主体(1)侧壁靠近底板处设有进水口(3)，所述主体(1)上部设有滤膜(5)，所述上盖(2)由侧面和顶部组成，所述上盖(2)侧面靠近顶部处设有出水口(4)，所述主体(1)与上盖(2)密封连接。本发明提供的一种粉末活性炭吸附容量测定装置结构简单、测定结果准确、用水量少、使用方便。
文档编号G01N31/00GK102645511SQ20121015636
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者刘成, 张谦, 朱浩强, 陈卫 申请人:河海大学