[发明专利]一种分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱系统及其使用方法

权利要求书

1.一种分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱系统，包括给料泵（1）、调浆罐（2）和浮选柱本体（6），其特征在于，所述给料泵（1）设置于调浆罐（2）的一侧，所述调浆罐（2）顶端的一侧设置有蠕动计量泵Ⅰ（3），所述调浆罐（2）的出口设置有进料泵（4），所述浮选柱本体（6）设置于调浆罐（2）的另一侧，所述浮选柱本体（6）一侧的顶部固定连接有接口Ⅰ（5），所述进料泵（4）的出口与浮选柱本体（6）的接口Ⅰ（5）固定连接，所述浮选柱本体（6）另一侧的中部固定连接有接口Ⅱ（8），所述接口Ⅱ（8）的一侧固定连接有引气射流气泡发生器（9），所述浮选柱本体（6）另一侧的底部固定连接有接口Ⅲ（12），所述接口Ⅲ（12）的一侧固定连接有循环泵（11），所述循环泵（11）的出口与引气射流气泡发生器（9）的进口固定连接，所述浮选柱本体（6）的另一侧设置有蠕动计量泵Ⅱ（10），所述蠕动计量泵Ⅱ（10）的出口与循环泵（11）的出口固定连接，所述浮选柱本体（6）的底端固定连接有接口Ⅳ（13）。

2.根据权利要求1所述的一种分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱系统，其特征在于，所述浮选柱本体（6）的顶端设置有收集器（7）。

3.根据权利要求1所述的一种分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱系统，其特征在于，所述接口Ⅱ（8）与浮选柱本体（6）为切向连接，所述切向角度为5-90°，所述接口Ⅱ（8）的数量不少于1个。

4.根据权利要求1所述的一种分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱系统，其特征在于，所述给料泵（1）的入口通过导管连接有沉积物储存装置本体，所述蠕动计量泵Ⅰ（3）的入口通过导管连接有捕收剂存放装置本体，所述捕收剂存放装置本体的内部放置有捕收剂，所述蠕动计量泵Ⅱ（10）的一侧设置有起泡剂储存装置本体，所述起泡剂储存装置本体的内部放置有起泡剂。

5.根据权利要求1所述的一种分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱系统，其特征在于，所述调浆罐（2）的类型为机械搅拌式、气体混合式和射流混合式中的一种。

6.根据权利要求4所述的一种分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱系统，其特征在于，所述捕收剂的类型为非离子型、阴离子型和阳离子型中的一种或多种混合物。

7.根据权利要求4所述的一种分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱系统，其特征在于，所述起泡剂的类型为醚类、醇类和醚醇类中的一种或多种混合物。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱使用方法，包括以下步骤：

步骤一：通过给料泵（1）将沉积物储存装置本体内部的沉积物泵入调浆罐（2）的内部，同时通过蠕动计量泵Ⅰ（3）将捕收剂存放装置本体中的捕收剂泵入调浆罐（2）中，捕收剂与沉积物在调浆罐（2）中充分混合，使捕收剂能选择性吸附在沉积物中微塑料的表面，从而改变微塑料的疏水性；

步骤二：使调浆罐（2）中沉积物通过进料泵（4）经接口Ⅰ（5）进入浮选柱本体（6）的内部，循环泵（11）将浮选柱本体（6）中心部的沉积物泵入引气射流气泡发生器（9），蠕动计量泵Ⅱ（10）将起泡剂储存装置本体中的起泡剂泵入循环泵（11）出口的沉积物中，引气射流气泡发生器（9）依靠射流产生的负压，将气体卷吸至引气射流气泡发生器（9）的内部，在强湍流和气泡剂的作用下形成稳定的气泡；

步骤三：在引气射流气泡发生器（9）及后面管路内，沉积物中微塑料与气泡充分矿化形成气固联合体，矿化后的气液固三相流体从接口Ⅱ（8）的沿切线方向进入浮选柱本体（6）中形成旋流场，密度较大的沉积物在离心力的作用下从接口Ⅳ（13）排出，大量的气泡在离心力和浮力的共同作用下向中心处汇集，并在浮选柱本体（6）的断面上分散，上升的气泡与连续进料的沉积物发生逆向运行与碰撞，形成持续的矿化过程，最终气泡携带微塑料进入收集器（7），从而完成沉积物中微塑料的分离。