[发明专利]一种洗沙方法及其专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种洗沙方法及其专用装置，属于水利工程、环境工程和海洋工程技术领域。

背景技术

在做环境泥沙实验时，为了到达实验的目的，通常需要非常干净的泥沙。而为了去除泥沙中携带的杂质和吸附物，需要设计一套合理的装置和操作方法。

在以往的实践中，做上述泥沙实验时，通常采用人工的方法对泥沙进行清洗。在泥沙用量比较小时，直接采用人工方法进行清洗可以达到实验的目的；但是当在水槽中实验需要用到大量的泥沙时，清洗泥沙的工作量就变得特别的大。为了节约人力和时间，通常采用自来水进行简单冲洗，以去除泥沙中的泥土和漂浮杂物，但很难去除泥沙中吸附的金属、胶体、微生物和其他杂物。由于泥沙清洗不够干净，往往会致使整个环境泥沙实验的效果不佳或者实验失败。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种洗沙效果好的洗沙方法。

本发明的另一目的在于提供这种洗沙方法专用的装置。

技术方案：本发明所述的洗沙方法，包括如下步骤：

(一)装沙：将待清洗的泥沙装入洗沙柱中；

(二)水洗：用去离子水从洗砂柱的下端向上端循环清洗3～5遍，每遍清洗30～60分钟，去除杂质和胶体颗粒；或/和，

酸洗：用PH值为3～4的酸溶液从洗沙柱的下端向上端循环清洗8～12个小时，去除金属离子；或/和，

碱洗：用PH值为10～11的碱溶液从洗沙柱的下端向上端循环清洗8～12个小时，去除胶体、微生物及其他杂质；

(三)去离子水清洗：在酸洗和碱洗之后，分别采用去离子水从洗沙柱的下端向上端循环清洗2～5遍，每遍清洗30～60分钟；

(四)泥沙储存：将去离子水冲洗后的泥沙从洗沙柱底部的取沙口取出，储存于装有去离子水的箱子中。

上述步骤(二)水洗、酸洗和碱洗的步骤，根据不同的待清洗泥沙的种类，选择其中一种或几种，以针对性地去除待清洗泥沙中所含有的各种杂质。

如果待清洗泥沙为吸附金属离子的泥沙，由于沙表面富含金属离子，因此，在酸洗之前，采用PH值为3～4的酸溶液，对待清洗的泥沙进行浸泡24～48小时，然后用去离子水清洗1遍。

如果待清洗泥沙为表面附着胶体的泥沙，由于沙表面吸附着大量胶体，因此，在碱洗之前，采用PH值为10～11的碱溶液，对待清洗的泥沙进行浸泡24～48小时，然后用去离子水清洗1遍。

上述步骤(四)中，取沙时，先关闭沙柱进水阀，再拔出取沙口的塞子，利用沙柱中的水向下流动，排出泥沙；当沙柱中的水排完时，沙柱中还有很多泥沙没有取出，再开水阀，水流经过取沙口流出，带出残留的泥沙。

考虑到每次洗沙的初始排水中污染物或者溶质的浓度相对较大，故每次洗沙排出初始的“高浓度”的水。为了寻求最优的排水，也就是保证相同的洗沙效果，使洗沙在总时间和总用水量最小，步骤(二)中水洗，第一遍去离子水清洗开始时通过洗沙柱上端的溢流管将前6分钟的水排出循环水系统之外；其余每遍去离子水清洗开始时通过洗沙柱上端的溢流管将前3分钟的水排出循环水系统之外。

本发明所述洗沙专用装置，包括水箱、水泵和有机玻璃洗沙柱，所述水箱通过水管依次与所述水泵和所述有机玻璃洗沙柱连接；所述有机玻璃洗沙柱按照水流方向分为进水缓冲区、沙柱区和溢流区；所述进水缓冲区分布在所述有机玻璃洗沙柱的最下端，其进水口处设置有多孔有机玻璃管缓冲器，水流经过多孔有机玻璃管缓冲器，能够有效减小水流的直接冲刷，使水流能够平稳进入有机玻璃洗沙柱；所述进水缓冲区与所述沙柱区之间通过环形均布的两个以上布水帽间隔，优选为采用4个0.5T/h布水帽，在水流进入有机玻璃洗沙柱时，通过4个0.5T/h布水帽，水流均分与有机玻璃有机玻璃洗沙柱底端，能够使有机玻璃洗沙柱达到较好的流沙状态，达到理想的洗沙效果；所述沙柱区分布在所述有机玻璃洗沙柱的中部，用来盛放待清洗泥沙；所述溢流区分布在所述有机玻璃洗沙柱上端，溢流区的出口处设置有溢流管道，所述溢流管道的出口悬置在水箱的进液口上方，水流及清洗出来的胶体、微生物及其他杂质通过溢流水管排出；所述水箱的进液口安装有三层尼龙网过滤网，比较优选地，所述过滤网分别为100目、400目和800目。该过滤网能有效拦截沙中的颗粒及其他杂质；当尼龙网中拦截较多的颗粒或杂质时，可方便拿下来用水冲洗；能够重复循环使用，节约成本。

为了方便调节有机玻璃洗沙柱中的进液量，所述水泵与所述有机玻璃洗沙柱之间设置有流量调节阀和沙柱排水阀。

为了方便所述有机玻璃洗沙柱移动，所述有机玻璃洗沙柱的底部安装有底盘，底盘的底部安装有滚轮。