【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理，涉及微塑料的去除，特别涉及一种去除水中微塑料的处理系统。
技术介绍
1、微塑料是指直径小于5mm的塑料碎片和颗粒。塑料颗粒可以通过不同的途径释放到自然环境中，例如城市径流，空气沉积，农业活动(即利用塑料薄膜和生物固体应用)，以及废水处理厂的日常排放。微塑料作为一种新出现的污染物被逐渐关注。微塑料可以在不同环境介质发生迁移转化，破坏水体生态和土壤结构。由于微塑料体积较小，水生动植物可以通过不同营养水平的食物链摄入微塑料，使生物体遭受严重的污染迫害。此外，微塑料还具有较大的比表面积，可作为环境中有害微生物和化学污染物的载体，附着在塑料颗粒上的有毒化学物质对水生生物也有毒害作用，最终通过食物链被人体吸收，造成严重的公众健康问题。因此，必须开发有效的、可扩展的、生态友好的mps去除技术。
2、目前，国内外有效去除微塑料的方法，包括膜过滤、吸附、化学诱导混凝-絮凝-沉淀、改进氧化过程、磁分离、光解和光催化。尽管上述技术在去除mps/nps方面有效，但某些参数已成为这些去除技术的缺点，即污泥的产生、设备维护、能源消耗、低效率和二次污染。相比之下，吸附被认为是有效解决环境问题的一种非常有利和可行的方法。它已被证明是高效、直接、经济可行的，并且能够使吸附材料再生。现有技术常用的吸附剂是活性炭，与活性炭集成的快速砂过滤器是一种可行的处理技术，具有良好的特性，包括最少的维护和能源消耗。活性炭虽然拥有大量的微孔，但其孔径分布并不均匀，而微塑料的尺寸和形状各异，对于尺寸较小的微塑料颗粒，活性炭可能无法有效吸附，导致去
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的就在于提供一种去除水中微塑料的处理系统，本专利技术能有效延长水力停留时间，提高微塑料的去除效率，同时还能原地洗脱吸附材料，避免造成水体的二次污染。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种去除水中微塑料的处理系统，包括吸附富集单元、出水暂存单元、高级氧化单元、控制单元、第一投药设备、第二投药设备和人工湿地单元。
4、沿水流方向，所述吸附富集单元包括进水池、第一砂滤池、吸附池、第二砂滤池和出水池，所述吸附池内填充有生物炭，用于吸附微塑料，第一砂滤池和第二砂滤池内均填充有石英砂；所述出水暂存单元包括第一暂存池和第二暂存池，所述高级氧化单元包括处理池以及设于处理池内的搅拌器和紫外灯管。
5、所述出水池通过第一出水管与第一暂存池连通，第一暂存池通过第一排水管将水体排入人工湿地单元。
6、第一投药设备通过第一投药管和出水池连通，以向出水池内投加无水乙醇，第二投药设备通过第二投药管和处理池连通，以向处理池内投加过硫酸盐；进水池通过第二出水管和第二暂存池连通，第二暂存池通过第三出水管和处理池连通，处理池通过第二排水管，以将水体排入人工湿地单元。
7、所述第一出水管、第二出水管、第三出水管、第一排水管、第二排水管、第一投药管和第二投药管上均设有开关阀，所有开关阀与控制单元连接，以控制开关阀启闭。
8、进一步地，进水池、第一砂滤池、吸附池、第二砂滤池和出水池并排紧邻设置，进水池的水体通过溢流进入第一砂滤池，第一砂滤池和吸附池之间的池壁距离池底一定高度构成第一过水口，第一砂滤池的水体通过第一过水口进入吸附池，吸附池的水体通过溢流进入第二砂滤池，第二砂滤池和出水池之间的池壁距离池底一定高度构成第二过水口，第二砂滤池的水体通过第二过水口进入出水池，如此进水池的水体折流流向出水池；第一过水口和第二过水口处均设有100～200目过滤网，以将第一过水口和第二过水口封闭。
9、进一步地，石英砂粒径为26～40目，所述生物炭为60～100目磁改性生物炭。
10、进一步地，所述石英砂填充前先进行预处理，预处理步骤为：先将石英砂用浓盐酸溶液浸泡24～48h，再用水洗涤至中性；然后将洗干净的石英砂置于烘箱中，在60～80℃下干燥；最后将石英砂浸泡在超纯水中煮沸30～60min以确保完全饱和，冷却后再填充到第一砂滤池和第二砂滤池。
11、进一步地，磁改性生物炭的制备方法为共沉淀热解法：将fecl3·6h2o和feso4·7h2o按摩尔比2：1加入到去离子水中，完全溶解后，再加入生物炭，用naoh溶液调节混合物溶液ph至12～13；将样品放置在磁力搅拌器上加热搅拌8～12h，然后陈化过夜；干燥后，置于管式炉中，充入n2保护，升温至500～700℃，然后保温2～3h；反应结束后冷却，并用去离子水除去生物炭中的灰分杂质，最后60～80℃烘干，得到磁改性生物炭。
12、进一步地，所述第一暂存池和第二暂存池内均设有水位感应器和底吸泵，且水位感应器和底吸泵均与控制单元连接，便于当水位感应器感应到水位达到预设位置时开启对应的底吸泵，以将对应暂存池内的水体泵出。
13、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
14、1、本专利技术吸附富集单元采用折流的水流方式，有效延长水力停留时间，同时加入生物炭渗透层，提高微塑料去除效率；同时可以原地实现吸附材料的洗脱，加上高级氧化单元能加速老化洗脱液中的微塑料，实现高效去除微塑料，从而避免造成水体的二次污染。
15、2、本专利技术在吸附池两侧设置第一砂滤池和第二砂滤池，可以有效提高水处理系统的整体效率和稳定性。砂滤池能够有效去除水中的悬浮物、泥沙和大颗粒杂质，避免这些固体颗粒物堵塞吸附剂，从而保证吸附池能够更好地去除水中的微塑料颗粒。通过去除大颗粒杂质，砂滤池还可以改善水质，减少吸附剂的磨损，延长其使用寿命。此外，砂滤池的设置有助于降低吸附池的负荷波动，提高整个水处理系统的处理效果和稳定性。
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1.一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，包括吸附富集单元、出水暂存单元、高级氧化单元、控制单元、第一投药设备、第二投药设备和人工湿地单元；
2.根据权利要求1所述的一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，进水池、第一砂滤池、吸附池、第二砂滤池和出水池并排紧邻设置，进水池的水体通过溢流进入第一砂滤池，第一砂滤池和吸附池之间的池壁距离池底一定高度构成第一过水口，第一砂滤池的水体通过第一过水口进入吸附池，吸附池的水体通过溢流进入第二砂滤池，第二砂滤池和出水池之间的池壁距离池底一定高度构成第二过水口，第二砂滤池的水体通过第二过水口进入出水池，如此进水池的水体折流流向出水池；第一过水口和第二过水口处均设有100~200目过滤网，以将第一过水口和第二过水口封闭。
3.根据权利要求1或2所述的一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，石英砂粒径为26~40目，所述生物炭为60~100目磁改性生物炭。
4.根据权利要求3所述的一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，所述石英砂填充前先进行预处理，预处理步骤为：先将石英砂用浓盐酸溶液浸泡24~48 h，
5.根据权利要求3所述的一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，磁改性生物炭的制备方法为共沉淀热解法：将FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O按摩尔比2：1加入到去离子水中，完全溶解后，再加入生物炭，用NaOH溶液调节混合物溶液pH至12~13；将样品放置在磁力搅拌器上加热搅拌8~12 h，然后陈化过夜；干燥后，置于管式炉中，充入N2保护，升温至500~700℃，然后保温2~3 h；反应结束后冷却，并用去离子水除去生物炭中的灰分杂质，最后60~80℃烘干，得到磁改性生物炭。
6.根据权利要求1或2所述的一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，所述第一暂存池和第二暂存池内均设有水位感应器和底吸泵，且水位感应器和底吸泵均与控制单元连接，便于当水位感应器感应到水位达到预设位置时开启对应的底吸泵，以将对应暂存池内的水体泵出。
...【技术特征摘要】
1.一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，包括吸附富集单元、出水暂存单元、高级氧化单元、控制单元、第一投药设备、第二投药设备和人工湿地单元；
2.根据权利要求1所述的一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，进水池、第一砂滤池、吸附池、第二砂滤池和出水池并排紧邻设置，进水池的水体通过溢流进入第一砂滤池，第一砂滤池和吸附池之间的池壁距离池底一定高度构成第一过水口，第一砂滤池的水体通过第一过水口进入吸附池，吸附池的水体通过溢流进入第二砂滤池，第二砂滤池和出水池之间的池壁距离池底一定高度构成第二过水口，第二砂滤池的水体通过第二过水口进入出水池，如此进水池的水体折流流向出水池；第一过水口和第二过水口处均设有100~200目过滤网，以将第一过水口和第二过水口封闭。
3.根据权利要求1或2所述的一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，石英砂粒径为26~40目，所述生物炭为60~100目磁改性生物炭。
4.根据权利要求3所述的一种去除水中微塑料的处理系统，其特征在于，所述石英砂填充前先进行预处理，预处理步骤为：先将石英砂用...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志敏，廖运丽，曹源，陈玉成，宋丹，王冲，刘邓平，赵庆雯，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：
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