一種適用于下水道有害氣體原位控制的裝置及其吸附劑制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及適用于一種適用于下水道有害氣體原位控制的裝置及其吸附劑制備 方法。
【背景技術】
[0002] 城市排水管網是城市基礎設施中必不可少的組成部分，近年來，隨著城市的快速 發展，城市污水量也逐漸增大，排水管網的規模也相應增大，然而污水運輸的過程中，在生 物化學作用下，一些有機質會釋放出有毒有害氣體，如H 2S、NH3。&5和冊13都是惡臭氣體， 且具有較強的毒性和腐蝕性，對人體和環境具有嚴重的威脅。這些有毒、惡臭氣體聚集在城 市排水管道人工井內，會逐漸逸散到地上，從而嚴重影響城市環境，危害民眾健康。
[0003] 目前，國內對于下水道有害氣體的控制技術研宄極少，進入應用階段的幾乎沒有。 在處理有害氣體方面，吸附法是一種行之有效的方法。然而，由于缺乏專用的原位控制裝置 和可適應下水道潮濕環境的廉價吸附劑，目前有害氣體吸附法并未得到廣泛應用。
[0004] 在吸附材料選擇中，硅膠和活性碳是常用的吸附劑。但是，活性炭對于H2S的吸附 能力僅為3. 76mg/g。硅膠由于其具有多孔的無定形結構和表面存在大量對大多物質都具有 吸附性的硅羥基，其對H2S的吸附效果和對NH 3的吸附能力均較活性炭強，如圖3、圖4。但 是，普通未改性硅膠在潮濕環境中的吸濕性會減小其對有害氣體的吸附容量。
[0005] 現有技術中，缺乏一種有效的、安裝方便、且不耗費額外電能的裝置及有效的吸附 劑，能較好的適應下水道的潮濕腐蝕環境，并較好的原位吸附下水道中的臭氣，特別是氨氣 與硫化氫氣體。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于一種適用于下水道有害氣體原位控制的裝置及其吸附劑制備 方法。
[0007] 本發明所采取的技術方案是： 適用于下水道有害氣體原位控制裝置，包括濾網，以及設置在濾網上的上蓋，濾網內部 裝填有用于吸附下水道有害氣體的吸附劑。
[0008] 該原位控制裝置通過可拆卸鐵柱或鐵鏈懸掛于下水道井蓋下方。
[0009] 濾網為圓形，其直徑為600-650mm。
[0010] 所述的濾網的網孔孔徑< 3mm〇
[0011] 所述的上蓋為有坡度的上蓋，坡度為5-20°。
[0012] 所述的上蓋的頂端設有開孔。
[0013] 一種吸附劑的制備方法，步驟為：將硅膠置于堿溶液中，充分浸泡，取出硅膠，洗 滌、干燥即可；所制備的吸附劑為用于吸附下水道有害氣體的吸附劑。
[0014] 堿溶液為氫氧化鈉或碳酸鈉溶于水所制備的溶液，其pH為8-10。
[0015] 硅膠、堿溶液的用量比為lg: (l-10)mL。
[0016] 浸泡時間為20-30小時。
[0017] 本發明的有益效果是： 本發明的裝置可以十分方便的安裝固定在下水井蓋下面，裝置中盛放本發明制備的吸 附劑，可以有效的原位吸附下水道中的氨氣與硫化氫氣體。
[0018] 本發明的裝置結構簡單清晰，吸附劑的制備方法簡單易行，在城市污水臭氣的處 理上，本發明的裝置與吸附劑具有較好的前景。
[0019] 具體來說： 本發明的裝置，結合本發明制備的吸附劑，可以： 1、 有效的吸附去除下水道中的有害氣體，尤其是H2S和NH3; 2、 在不影響人工井的排水、檢查功能的同時，最大限度地控制有害氣體在人工井內部 的積聚，避免有害氣體逸散出地表； 3、 安裝簡易，制作簡單，成本低廉； 4、 可長效使用，至少半年不需要更換內置吸附劑； 5、 所制備的吸附劑可較好適應下水道潮濕環境，有效吸附有害氣體如H2S和NH3; 6、 該吸附劑的制備方法比較簡單。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發明的裝置的截面示意圖； 圖2是硅膠改性效果評價的測試流程。
[0021] 圖3是改性前后硅膠對H2S的吸附效果對比； 圖4是改性前后硅膠對NH3的吸附效果對比。
【具體實施方式】
[0022] 如圖1所示，一種適用于下水道有害氣體原位控制裝置，包括濾網1，以及設置在 濾網1上的上蓋2,濾網內部裝填有用于吸附下水道有害氣體的吸附劑。
[0023] 優選的，所述的濾網的網孔孔徑< 3mm ;優選的，所述的濾網用于裝填用于吸附下 水道有害氣體的吸附劑，并允許氣體通過；進一步優選的，吸附劑的粒徑> 網孔的孔徑。
[0024] 優選的，所述的上蓋為有坡度的上蓋，坡度為5-20° ;進一步優選的，為10-15° ; 更進一步優選的，為11°。
[0025] 優選的，所述的上蓋的頂端設有開孔；進一步優選的，所述的開孔為圓形開孔，其 直徑為300mm ;設置開孔便于氣體流通； 優選的，濾網為圓形，其直徑為600-650mm ;可覆蓋下水道井道面積的73-88%。
[0026] 優選的，整個裝置的上蓋頂端到濾網底端的距離為151mm ; 優選的，該原位控制裝置通過可拆卸鐵柱或鐵鏈懸掛于下水道井蓋下方，進一步優選 的，整個裝置通過可拆卸鐵柱懸掛在井蓋4下面；進一步優選的，原位控制裝置通過兩個T 型鐵柱3懸掛于井蓋下端105mm處，每個T型鐵柱下端通過螺絲抒合，便于拆卸更換吸附 劑。
[0027] 裝填于濾網中的用于吸附下水道有害氣體的吸附劑的制備方法，步驟為：將硅膠 置于堿溶液中，充分浸泡，取出硅膠，洗滌、干燥即可；所制備的吸附劑用于裝填到上述原位 控制裝置中。
[0028] 堿溶液為氫氧化鈉或碳酸鈉溶于水所制備的溶液，其pH為8-10。
[0029] 硅膠、堿溶液的用量比為lg: (l-10)mL。
[0030] 充分混合的溫度為20-30°C ;優選的，為25°C。
[0031] 改性后的硅膠的粒徑為3-5mm。
[0032] 吸附劑制備方法實施例： 吸附劑的制備方法為： a、 稱取4. 24g分析純的Na2COf 500ml錐形瓶中，加入去離子水至300ml，調pH=9; b、 再次加去離子水至400ml，再次調節pH至9 ; c、 加入80g干燥硅膠，搖勻； d、 錐形瓶置于25°C、200轉/min恒溫震蕩箱中震蕩24h ; e、 傾倒去除余液，取出硅膠，用去離子水反復沖洗3-5次； f、 硅膠置入烘箱，105°C烘干，即可制得改性硅膠。
[0033] 所制備的硅膠的粒徑為4mm。
[0034] 下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明： 改性效果測試例： 測試流程如圖2所示：NH3氣體產生器中，加入20ml 25%氨水至2L (模擬下水道潮 濕的環境)，硫化氫氣體產生器中，加入3gNa2S溶解至2L (模擬下水道潮濕的環境)，調節 pH=9. 75，同時，均以隊以60ml/min的流量進行吹脫，填料吸附器加入40g經過改性的硅 膠，H2S檢測器為odalog 7000, 一級溶液吸收器為0. lmol/L稀硫酸，二級溶液吸收器為 NaOH溶液，再經過流量計以觀察是否有漏氣。H2S的結果可以根據odalog 7000直接記錄， NH3的結果可根據分光光度計測出。
[0035] 吸附劑的吸收效果以單位質量吸附劑所吸附的氣體含量表示，如下式：
【主權項】
1. 一種適用于下水道有害氣體原位控制裝置，其特征在于：包括濾網，以及設置在濾 網上的上蓋，濾網內部裝填有用于吸附下水道有害氣體的吸附劑。
2. 根據權利要求1所述的一種適用于下水道有害氣體原位控制裝置，其特征在于：該 原位控制裝置通過可拆卸鐵柱或鐵鏈懸掛于下水道井蓋下方。
3. 根據權利要求1所述的一種適用于下水道有害氣體原位控制裝置，其特征在于：濾 網為圓形，其直徑為600-650mm。
4. 根據權利要求1-3中任意一項所述的一種適用于下水道有害氣體原位控制裝置，其 特征在于：所述的濾網的網孔孔徑< 3_。
5. 根據權利要求1所述的一種適用于下水道有害氣體原位控制裝置，其特征在于：所 述的上蓋為有坡度的上蓋，坡度為5-20°。
6. 根據權利要求1或5所述的一種適用于下水道有害氣體原位控制裝置，其特征在于： 所述的上蓋的頂端設有開孔。
7. -種吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟為：將硅膠置于堿溶液中，充分浸泡，取 出硅膠，洗滌、干燥即可；所制備的吸附劑為權利要求1中所述的用于吸附下水道有害氣體 的吸附劑。
8. 根據權利要求7所述的一種吸附劑的制備方法，其特征在于：堿溶液為氫氧化鈉或 碳酸鈉溶于水所制備的溶液，其pH為8-10。
9. 根據權利要求7所述的一種吸附劑的制備方法，其特征在于：硅膠、堿溶液的用量比 為 lg:(l-10)mL。
10. 根據權利要求7所述的一種吸附劑的制備方法，其特征在于：浸泡時間為20-30小 時。
【專利摘要】本發明公開了一種適用于下水道有害氣體原位控制的裝置及其吸附劑制備方法，該裝置包括濾網，以及設置在濾網上的上蓋，濾網內部裝填有用于吸附下水道有害氣體的吸附劑。一種吸附劑的制備方法，步驟為：將硅膠置于堿溶液中，充分浸泡，取出硅膠，洗滌、干燥即可；所制備的吸附劑用于裝填到裝置的濾網中。本發明的裝置可以十分方便的安裝固定在下水井蓋下面，裝置中盛放本發明制備的吸附劑，可以有效的原位吸附下水道中的氨氣與硫化氫氣體。本發明的裝置結構簡單清晰，吸附劑的制備方法簡單易行，在城市污水臭氣的處理上，本發明的裝置與吸附劑具有較好的前景。
【IPC分類】B01J20-30, B01J20-10, E02D29-14, B01D53-04, E03F5-06
【公開號】CN104857815
【申請號】CN201510201525
【發明人】江峰, 梁爽, 梁振聲
【申請人】華南師范大學
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月24日