CN108132167A - 用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件 - Google Patents
用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108132167A CN108132167A CN201810052008.0A CN201810052008A CN108132167A CN 108132167 A CN108132167 A CN 108132167A CN 201810052008 A CN201810052008 A CN 201810052008A CN 108132167 A CN108132167 A CN 108132167A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- adsorbing bar
- heavy metal
- oil field
- extracted water
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 16
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- 241001233037 catfish Species 0.000 description 4
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000014860 sensory perception of taste Effects 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- -1 metals Ion Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 1
- 230000007436 olfactory function Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
- G01N1/2214—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling by sorption
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了用于水质重金属检测的仿生吸附采样部件，它包括吸附棒，吸附棒为圆桶形壳体，上端设有盖，壳体表面设有凸起和通孔；凸起由下至上呈螺旋线方式均匀排列；通孔呈矩阵式均匀排列，所述的吸附棒包括吸附棒Ⅰ和吸附棒Ⅱ，盖上设有连接杆，两连接杆通过铰轴铰接；当采样棒放置于含有金属离子静止的水中，吸附棒Ⅰ和吸附棒Ⅱ绕铰轴往复转动，引起水流扰动，同时吸附棒表面的凸起进一步使流场发生扰动，流速降低，吸附棒的接触，使更多的金属离子经过通孔被吸附剂吸附，提高了吸附效率。在工作状态下仿生结构能对水流流场进行改变，利于吸附剂对流过金属离子的吸附，提高吸附效率。
Description
技术领域
本发明属重金属检测技术领域，具体涉及一种用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件。
背景技术
油田开采过程中会产生大量的油田采出水，油田采出水含有多种重金属如铅、汞、镉、钴等，随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，进入食物链并产生食物链浓缩，从而造成公害。然而常规的水质检测部件难以检测较低的重金属浓度，需要先通过吸附装置对金属离子富集采样之后再进行测量，因此，吸附能力直接决定了后期的检测精度和准度。随着监测力度的逐步提高，需要更加便捷、高效的吸附采样部件。
鲶鱼触须独特的嗅觉功能在其生理活动中发挥着重要的作用，研究发现鲶鱼触须表面存在大量凸起结构，在采集味觉信息过程中，触须运动并结合表面的凸起结构改变流场分布，增强了触须与气味分子的接触，提高了气体分子吸附效率、增强嗅觉的灵敏性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能提高重金属吸附效率的用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件；该仿生装置根据鲶鱼触须表面存在大量凸起结构设计吸附采样装置的吸附腔外壳结构；根据鲶鱼采集味觉信息过程中，触须的运动设计吸附采样装置的运动；综合以上两点设计达到改变采样腔周围的流场，提高吸附效率。
用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，它包括吸附棒，其特征在于：吸附棒为圆桶形壳体，上端设有盖，壳体表面设有凸起1和通孔2；凸起1由下至上呈螺旋线方式均匀排列；
所述的通孔 2 呈矩阵式均匀排列；
所述的通孔 2 为870个，自上至下均匀分29层设置，每层30个均布于该层的外表面上，且相邻两层的通孔 2 不错位排列，每二层的间距为20-30mm；通孔 2直径为3-4mm。
所述的凸起 1 排列的螺旋线螺旋角为45°-50°，同一条螺旋线上相近两凸起 1垂直间距为20-30mm；
所述的螺旋线为6条；
所述的吸附棒直径为10-20mm，高为500-1000mm，壁厚为1-3mm；
所述的吸附棒包括吸附棒ⅠA 和吸附棒ⅡB ，盖上设有连接杆，两连接杆通过铰轴 5铰接；
所述的螺旋线为6还设有吸附棒Ⅰ和吸附棒ⅡB 的夹角控制装置；
所述的夹角控制装置，在吸附采样过程中控制吸附棒ⅠA 和吸附棒Ⅱ B绕铰轴 5往复摆动，夹角角度从45°至60°再从45°至60°循环往复，速度为1°每秒。
本发明提供了用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，它包括吸附棒，吸附棒为圆桶形壳体，上端设有盖，壳体表面设有凸起和通孔；凸起由下至上呈螺旋线方式均匀排列；通孔 呈矩阵式均匀排列，所述的吸附棒包括吸附棒Ⅰ和吸附棒Ⅱ，盖上设有连接杆，两连接杆通过铰轴 铰接；当采样棒放置于含有金属离子静止的水中，吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB绕铰轴 往复转动，引起水流扰动，同时吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB表面的凸起1进一步使流场发生扰动，流速降低，增加了金属离子与吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB的接触，使更多的金属离子经过通孔2被吸附剂8吸附，提高了吸附效率。
本发明在工作状态下仿生结构能对水流流场进行改变，利于吸附剂对流过金属离子的吸附，提高吸附效率。
附图说明
图1为仿生吸附采样部件的结构示意图；
图2为吸附棒的主视图；
图3为图2中a-a截面示意图；
图4为图2中b-b示意图；
其中：A.吸附棒Ⅰ；B.吸附棒Ⅱ；1.凸起；2.通孔；3.盖Ⅰ；4.连接杆Ⅰ；5.铰轴；6.连接杆Ⅱ；7.盖Ⅱ；8.吸附剂。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细叙述：
如图1所示，本发明由吸附棒ⅠA、吸附棒ⅡB、凸起1、通孔2、盖Ⅰ3、连接杆Ⅰ4、铰链5、连接杆Ⅱ6、盖Ⅱ7和吸附剂8组成，吸附棒A为圆柱形壳体，表面设有凸起1和通孔2，盖Ⅰ3底面与吸附棒ⅠA顶端连接，盖Ⅰ3顶面与连接杆Ⅰ4固结，盖Ⅱ7底面与吸附棒ⅡB顶端连接，盖Ⅱ7顶面与连接杆Ⅱ6固结，连接杆Ⅰ4和连接杆Ⅱ6通过铰轴5连接，吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB壳体内设有吸附剂8；
所述的吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB之间设有夹角控制装置，为一伸缩杆，其两端与连接杆Ⅰ4和连接杆Ⅱ6连接，在气压或油压的控制下，吸附采样过程中可绕铰轴5往复转动，转动角度为45°-60°，转动速度为1°每秒。吸附剂8置于吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB的空腔中，可实现对所需采样重金属的吸附。
如图2-4所示，所述的吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB为直径d1为10-20mm，高h1为580-870mm，壁厚t1为1-3mm的圆柱形壳体，该圆柱形壳体底端封闭，顶端不封闭；
所述的凸起1按照6条螺旋线方式均匀设置在吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB表面上，每条螺旋线螺旋角为45°-50°，同一条螺旋线上相近两凸起1垂直间距L1为20-30mm。
所述的吸附棒ⅠA和吸附棒ⅡB表面设置870个通孔2，自上至下均匀分29层设置，每层30个均布于该层的外表面上，且相邻两层的通孔2不错位排列，每二层的间距L1为20-30mm；通孔2直径d3为3-4mm；
针对不同金属离子吸附采样具体实施方式如下：进行金属铅吸附采样时，吸附剂8为金属铅吸附剂；进行金属汞吸附采样时，吸附剂8为金属汞吸附剂；进行金属镉吸附采样时，吸附剂8为金属镉吸附剂；进行金属钴吸附采样时，吸附剂8为金属钴吸附剂。
Claims (8)
1.用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，它包括吸附棒，其特征在于：吸附棒为圆桶形壳体，上端设有盖，壳体表面设有凸起（1）和通孔（2）；凸起（1）由下至上呈螺旋线方式均匀排列。
2.根据权利要求1所述的用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，其特征在于：所述的通孔（2）呈矩阵式均匀排列。
3.根据权利要求2所述的用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，其特征在于：所述的通孔（2）为870个，自上至下均匀分29层设置，每层30个均布于该层的外表面上，且相邻两层的通孔（2）不错位排列，每二层的间距为20-30mm；通孔（2）直径为3-4mm。
4.根据权利要求3所述的用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，其特征在于：所述的凸起（1）排列的螺旋线螺旋角为45°-50°，同一条螺旋线上相近两凸起（1）垂直间距为20-30mm。
5.根据权利要求4所述的用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，其特征在于：所述的吸附棒直径为10-20mm，高为500-1000mm，壁厚为1-3mm。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，其特征在于：所述的吸附棒包括吸附棒Ⅰ（A）和吸附棒Ⅱ（B），盖上设有连接杆，两连接杆通过铰轴（5）铰接。
7.根据权利要求6所述的用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，其特征在于：还设有吸附棒Ⅰ（A）和吸附棒Ⅱ（B）的夹角控制装置。
8.根据权利要求7所述的用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件，其特征在于：所述的夹角控制装置，在吸附采样过程中控制吸附棒Ⅰ（A）和吸附棒Ⅱ（B）绕铰轴（5）往复摆动，夹角角度从45°至60°再从45°至60°循环往复，速度为1°每秒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810052008.0A CN108132167B (zh) | 2018-01-19 | 2018-01-19 | 用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810052008.0A CN108132167B (zh) | 2018-01-19 | 2018-01-19 | 用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108132167A true CN108132167A (zh) | 2018-06-08 |
| CN108132167B CN108132167B (zh) | 2024-01-16 |
Family
ID=62400625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810052008.0A Active CN108132167B (zh) | 2018-01-19 | 2018-01-19 | 用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108132167B (zh) |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19851821A1 (de) * | 1998-11-10 | 2000-05-18 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Vorrichtung und Verfahren zum Nachweis von Probenmolekülen |
| KR20090077215A (ko) * | 2008-01-10 | 2009-07-15 | 주식회사 제우스 | 흡착형 간지 분리 수거장치 |
| RU2008125809A (ru) * | 2008-06-24 | 2009-12-27 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR) | Устройство и способ для сбора и определения концентрации аэрозольных частиц |
| CN202494588U (zh) * | 2012-03-26 | 2012-10-17 | 中国环境科学研究院 | 一种被动空气采样器 |
| CN104483423A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-01 | 同方威视技术股份有限公司 | 样品采集和热解析进样装置和方法以及痕量检测设备 |
| CN104517799A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-15 | 同方威视技术股份有限公司 | 检测设备和检测方法 |
| CN105339773A (zh) * | 2013-05-29 | 2016-02-17 | 普欧达加恩公司 | 可流体紧密地密封的取样装置 |
| CN105699130A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-06-22 | 吉林大学 | 一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置 |
| WO2016170309A1 (en) * | 2015-04-20 | 2016-10-27 | Endet Limited | Sorbent tube holder |
| CN106168547A (zh) * | 2016-10-08 | 2016-11-30 | 吉林大学 | 一种仿生气体吸附采样装置 |
| CN106353426A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 科邦检测集团有限公司 | 一种基于mcm‑41分子筛的徽章式被动式空气采样器 |
| CN106680042A (zh) * | 2015-11-09 | 2017-05-17 | 无锡中衡环境科技有限公司 | 空气颗粒物采样器 |
| CN206330795U (zh) * | 2016-12-28 | 2017-07-14 | 重庆山楂树科技有限公司 | 快速采样空气的采样器 |
| CN107144450A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-08 | 国家烟草质量监督检验中心 | 一种适用于转盘式吸烟机的设有吸附腔的烟支夹持器及其应用 |
| CN208012915U (zh) * | 2018-01-19 | 2018-10-26 | 吉林大学 | 用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件 |
-
2018
- 2018-01-19 CN CN201810052008.0A patent/CN108132167B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19851821A1 (de) * | 1998-11-10 | 2000-05-18 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Vorrichtung und Verfahren zum Nachweis von Probenmolekülen |
| KR20090077215A (ko) * | 2008-01-10 | 2009-07-15 | 주식회사 제우스 | 흡착형 간지 분리 수거장치 |
| RU2008125809A (ru) * | 2008-06-24 | 2009-12-27 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR) | Устройство и способ для сбора и определения концентрации аэрозольных частиц |
| CN202494588U (zh) * | 2012-03-26 | 2012-10-17 | 中国环境科学研究院 | 一种被动空气采样器 |
| CN105339773A (zh) * | 2013-05-29 | 2016-02-17 | 普欧达加恩公司 | 可流体紧密地密封的取样装置 |
| CN104483423A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-01 | 同方威视技术股份有限公司 | 样品采集和热解析进样装置和方法以及痕量检测设备 |
| CN104517799A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-15 | 同方威视技术股份有限公司 | 检测设备和检测方法 |
| US20170016856A1 (en) * | 2014-12-31 | 2017-01-19 | Nuctech Company Limited | Detection apparatus and detection method |
| WO2016170309A1 (en) * | 2015-04-20 | 2016-10-27 | Endet Limited | Sorbent tube holder |
| CN106680042A (zh) * | 2015-11-09 | 2017-05-17 | 无锡中衡环境科技有限公司 | 空气颗粒物采样器 |
| CN105699130A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-06-22 | 吉林大学 | 一种仿生钻井液电子舌间歇采样装置 |
| CN106353426A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 科邦检测集团有限公司 | 一种基于mcm‑41分子筛的徽章式被动式空气采样器 |
| CN106168547A (zh) * | 2016-10-08 | 2016-11-30 | 吉林大学 | 一种仿生气体吸附采样装置 |
| CN206330795U (zh) * | 2016-12-28 | 2017-07-14 | 重庆山楂树科技有限公司 | 快速采样空气的采样器 |
| CN107144450A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-08 | 国家烟草质量监督检验中心 | 一种适用于转盘式吸烟机的设有吸附腔的烟支夹持器及其应用 |
| CN208012915U (zh) * | 2018-01-19 | 2018-10-26 | 吉林大学 | 用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108132167B (zh) | 2024-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lamborg et al. | Atmospheric mercury in northern Wisconsin: sources and species | |
| US9627188B2 (en) | Method and system for the quantitative chemical speciation of heavy metals and other toxic pollutants | |
| CN208012915U (zh) | 用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件 | |
| CN109738231A (zh) | 水体重金属取样检测装置及使用方法 | |
| CN111811888A (zh) | 一种工业废水质量检测装置及其使用方法 | |
| CN108132167A (zh) | 用于油田采出水重金属检测的仿生吸附采样部件 | |
| CN108627368A (zh) | 一种用于收集天然气中汞的装置及方法 | |
| CN204461972U (zh) | 一种用于监测环境中pm2.5的便携式监测设备*** | |
| CN106168547B (zh) | 一种仿生气体吸附采样装置 | |
| CN109238790A (zh) | 一种多通道旋转式空气颗粒物采样器及其使用方法 | |
| CN109865499A (zh) | 一种改性瓯柑皮生物炭材料及其制备方法与应用 | |
| CN207816615U (zh) | 半挥发性、难挥发性物质采集装置 | |
| CN107589241B (zh) | 基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法 | |
| CN207114272U (zh) | 一种空气颗粒物综合采样器 | |
| CN109085027A (zh) | 一种环境空气中半挥发性有机物的采样装置及浓度测定方法 | |
| Zhao et al. | Rapid and sensitive SERS detection of opioids in solutions based on the solid chip Au-coated Si nano-cone array | |
| CA2004657A1 (fr) | Capteur individuel portatif pour recueillir une fraction determinee des suspensions solides d'une atmosphere | |
| CN105651575B (zh) | 大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置及其方法 | |
| CN106248430B (zh) | 一种浸吸矿浆槽活性炭样品无压式取炭器及取样方法 | |
| CN209372504U (zh) | 一种用于测量压缩空气***中油含量的仪器 | |
| CN103884739B (zh) | 一种卷烟吸燃和静燃热释放的测量装置 | |
| CN208383865U (zh) | 一种油田采出水水质重金属检测装置 | |
| CN111929115A (zh) | 一种加热卷烟烟气捕集装置和加热卷烟样品前处理方法 | |
| CN207396466U (zh) | 快速采集富集解析分离连续测定水中铅镉汞的装置 | |
| CN214585077U (zh) | 一种便携式电化学检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |