[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

说明书

本发明公开了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，包括给料泵、调浆罐和浮选柱本体，调浆罐顶端的一侧设置有蠕动计量泵Ⅰ，调浆罐的出口设置有进料泵，浮选柱本体一侧的顶部固定连接有接口Ⅰ，进料泵的出口与浮选柱本体的接口Ⅰ固定连接，浮选柱本体另一侧的中部固定连接有接口Ⅱ，接口Ⅱ的一侧固定连接有引气射流气泡发生器，浮选柱本体另一侧的底部固定连接有接口Ⅲ，接口Ⅲ的一侧固定连接有循环泵，循环泵的出口与引气射流气泡发生器的进口固定连接。本发明对分离沉积物中疏水性微塑料具有普适性，工作时只需加入少量环境友好型的起泡剂和捕收剂，成本低，且能连续化处理大批量污泥，适合工业化应用。

技术领域

本发明涉及环境中微塑料治理技术领域，特别涉及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。

背景技术

通常把直径小于5mm的塑料纤维、颗粒或者薄膜定义为微塑料颗粒，无处不在的微塑料已经给人类生活带来巨大的危害，塑料污染已成为环境与生态科学领域的第二大科学问题。

土壤、污泥、海滩、湿地等沉积物包含了大量微塑料，分离沉积物中的微塑料有利于促进生态平衡的可持续发展，沉积物中的泥土与微塑料相结合，增加了固固相的分离难度，目前的微塑料处理技术有物理分离法和生物降解法，而物理分离法需要使用大量高密度溶液，导致微塑料的分离成本较高，生物降解法的降解速度较慢，且易产生二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供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，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分离沉积物中微塑料的气泡浮选柱系统，包括给料泵、调浆罐和浮选柱本体，所述给料泵设置于调浆罐的一侧，所述调浆罐顶端的一侧设置有蠕动计量泵Ⅰ，所述调浆罐的出口设置有进料泵，所述浮选柱本体设置于调浆罐的另一侧，所述浮选柱本体一侧的顶部固定连接有接口Ⅰ，所述进料泵的出口与浮选柱本体的接口Ⅰ固定连接，所述浮选柱本体另一侧的中部固定连接有接口Ⅱ，所述接口Ⅱ的一侧固定连接有引气射流气泡发生器，所述浮选柱本体另一侧的底部固定连接有接口Ⅲ，所述接口Ⅲ的一侧固定连接有循环泵，所述循环泵的出口与引气射流气泡发生器的进口固定连接，所述浮选柱本体的另一侧设置有蠕动计量泵Ⅱ，所述蠕动计量泵Ⅱ的出口与循环泵的出口固定连接，所述浮选柱本体的底端固定连接有接口Ⅳ。

优选的，所述浮选柱本体的顶端设置有收集器。

优选的，所述接口Ⅱ与浮选柱本体为切向连接，所述切向角度为5-90°，所述接口Ⅱ的数量不少于1个。

优选的，所述给料泵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。

优选的，所述调浆罐的类型为机械搅拌式、气体混合式和射流混合式中的一种。

优选的，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。

优选的，所述起泡剂的类型为醚类、醇类、醚醇类中的一种或多种混合物。

本发明还提供了一种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：通过给料泵将沉积物储存装置本体内部的沉积物泵入调浆罐的内部，同时通过蠕动计量泵Ⅰ将捕收剂存放装置本体中的捕收剂泵入调浆罐中，捕收剂与沉积物在调浆罐中充分混合，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：使调浆罐中沉积物通过进料泵经接口Ⅰ进入浮选柱本体的内部，循环泵将浮选柱本体中心部的沉积物泵入引气射流气泡发生器，蠕动计量泵Ⅱ将起泡剂储存装置本体中的起泡剂泵入循环泵出口的沉积物中，引气射流气泡发生器依靠射流产生的负压，将气体卷吸至引气射流气泡发生器的内部，在强湍流和气泡剂的作用下形成稳定的气泡；