一種聚氨酯雨水徑流被動采樣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種雨水徑流半揮發(fā)有機物的監(jiān)測裝置，屬于環(huán)境污染物監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著點源污染物逐漸得到有效控制，雨水徑流己經(jīng)成為接納水體污染的一個主要原因，雨水污染控制成為城市水污染控制的一個研究熱點。目前關(guān)于雨水徑流污染研究的一個難點在于雨水的采樣，尤其是雨水中微量/痕量污染物，比如多環(huán)芳烴、二氯聯(lián)苯等半揮發(fā)有機物，對環(huán)境危害大，在雨水中的含量低(yg/L或ng/L)，常規(guī)方法采樣往往需要大量采集雨水進行實驗室檢測。目前雨水的采樣主要是通過人工或者自動采樣器，前者需要消耗大量人力，尤其在一些極端天氣人工米集雨樣有一定危險，而自動雨水米樣器米樣花費大。因此開發(fā)經(jīng)濟、高效、安全的雨水徑流采樣技術(shù)對城市水環(huán)境污染控制有重要意義。
[0003]被動采樣技術(shù)是指通過截留、吸附、擴散等機理采集目標物，不需要動力消耗，可以反應(yīng)污染物在環(huán)境中的時間累計性，經(jīng)濟有效，目前廣泛應(yīng)用在大氣、地下水、河流、海洋等環(huán)境污染物采樣中。但由于雨水徑流的隨機性和時空分布不均等特征，被動采樣技術(shù)目前還鮮有在雨水徑流采樣中應(yīng)用。
[0004]聚氨酯泡沫價格低廉，對半揮發(fā)有機物吸附效率高，在大氣的被動采樣中廣泛應(yīng)用，可以有效采集大氣中的半揮發(fā)有機污染物，但是現(xiàn)有的大氣被動采樣器是根據(jù)大氣的流體力學特征設(shè)計，不適合雨水徑流特點(如間歇性，時空分布不均等)。目前聚氨酯還沒有被應(yīng)用在雨水的被動采樣中，也沒有系統(tǒng)的雨水被動采樣技術(shù)(包括理論和實踐實用新型)研究。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有雨水人工或者自動采樣的不足，本實用新型的目的是提供一種可以經(jīng)濟有效地監(jiān)測雨水徑流中半揮發(fā)有機物污染、又能夠長期監(jiān)測雨水處理構(gòu)筑物污染物去除效果的聚氨酯雨水徑流被動采樣器。
[0006]本實用新型解決技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0007]本實用新型聚氨酯雨水徑流被動采樣器，其結(jié)構(gòu)特點在于:以豎直設(shè)置的PVC套管為外殼，在所述PVC套管的上、下兩端口處各設(shè)置有一 PVC格柵，在所述PVC套管的內(nèi)部填充有柱狀軟性聚氨酯泡沫，在所述軟性聚氨酯泡沫的上、下兩端各設(shè)置有一雙層聚酯單絲網(wǎng)。
[0008]本實用新型聚氨酯雨水徑流被動采樣器，其結(jié)構(gòu)特點也在于:位于所述PVC套管上端口處的PVC格柵的下方設(shè)置有流量計。
[0009]在所述PVC套管上端口處的PVC格柵和軟性聚氨酯泡沫上端處的雙層聚酯單絲網(wǎng)之間設(shè)置有預留水位(具體設(shè)置在流量計之上)。
[0010]在所述軟性聚氨酯泡沫中加入有效能參考化合物。
[0011 ]所述軟性聚氨酯泡沫的高度為7-9cmo
[0012]本實用新型是采用柱狀軟性聚氨酯泡沫為吸附材料，對雨水徑流中的半揮發(fā)有機物被動采樣，沒有動力消耗。通過吸附動力學實驗，確定軟性聚氨酯泡沫對雨水濃度的半揮發(fā)有機物的吸附速度和吸附容量。通過設(shè)置合適的聚氨酯柱高度，被動采樣器對雨水徑流中的半揮發(fā)有機物有較高的吸附率。雨水徑流豎流式或者斜流式通過被動采樣器，軟性聚氨酯泡沫吸附半揮發(fā)有機物，解吸聚氨酯中的半揮發(fā)有機物即可測得雨水徑流中污染物的累積量。在聚氨酯上標注一定量的效能參考化合物(PRCs)，根據(jù)PRCs的逸失速率校正聚氨酯雨水被動采樣器的采樣速率，結(jié)合流量計測得的徑流流量，監(jiān)測雨水徑流污染物濃度。
[0013]當本實用新型的被動采樣器用于雨水處理構(gòu)筑物時，采用可裝卸式的套管式設(shè)置，方便取放。采用兩個被動采樣器配合使用，一個用在入流處，一個用在出水處，以監(jiān)測雨水處理構(gòu)筑物的運行效果。在PVC套管上端口處的PVC格柵和軟性聚氨酯泡沫上端處的雙層聚酯單絲網(wǎng)之間的預留水位設(shè)計，預留水位高度與監(jiān)測點水位一致，可以使監(jiān)測入流的被動采樣器與雨水處理構(gòu)筑物的水力特征相似，與監(jiān)測出水的被動采樣器的過流量相似。
[0014]本實用新型在PVC套管上端口處設(shè)置PVC格柵，可以攔截雨水徑流中較大的懸浮物;軟性聚氨酯泡沫上端處設(shè)置雙層聚酯單絲網(wǎng)，進一步攔截雨水徑流中小的懸浮物，防止軟性聚氨酯堵塞;軟性聚氨酯泡沫下端處設(shè)置雙層聚酯單絲網(wǎng)，除攔截來自底端的懸浮物外，還起承托作用;PVC套管下端口處設(shè)置PVC格柵起承托、過流作用。
[0015]與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0016](I)本實用新型的聚氨酯雨水徑流被動采樣器適用于雨水徑流的被動采樣和徑流處理構(gòu)筑物(如雨水花園)的運行監(jiān)測;采用聚氨酯作為雨水徑流被動采樣器的吸附材料，對雨水中半揮發(fā)有機物的吸附速度快、吸附率穩(wěn)定、吸附容量大，對徑流濃度級的半揮發(fā)有機物有數(shù)月乃至數(shù)年的采集容量，可以用于單次降雨或者長期雨水徑流的被動采樣，能夠反映徑流污染物的時間累積特征。
[0017](2)本實用新型在軟性聚氨酯泡沫中加入有一定量的效能參考化合物(PRCs)Jg據(jù)PRCs的逸失速率校正聚氨酯雨水被動器的采樣速率，使采樣器的分析結(jié)果更準確，效果更好。
[0018](3)本實用新型的被動采樣器采用有預留水位設(shè)計和無預留水位設(shè)計兩款；當用于雨水花園等徑流處理構(gòu)筑物被動采樣時，可以分別對入流和出流采樣，監(jiān)測其運行效果。
[0019](4)本實用新型聚氨酯雨水徑流被動采樣器的成本低，采樣過程沒有動力消耗，節(jié)省人力物力。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型聚氨酯雨水徑流被動采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖1(a)為無預留水位設(shè)置的結(jié)構(gòu)形式，圖1 (b)為有預留水位設(shè)置的結(jié)構(gòu)形式；
[0021 ]圖2為PVC格柵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本實用新型的聚氨酯雨水徑流被動采樣器用于檢測雨水花園運行效果的安裝示意圖，其中圖3(a)是在雨水花園入流處的安裝示意圖，圖3(b)是在雨水花園出水處的安裝示意圖；
[0023]圖中標號:I為PVC套管；2為PVC格柵;3為軟性聚氨酯泡沫;4為雙層聚酯單絲網(wǎng)；5為流量計;6為預留水位;7為聚氨酯雨水徑流被動采樣器;8為組裝PVC外殼管;9為雨水花園介質(zhì)。
【具體實施方式】
[0024]如圖1(a)和圖1(b)所示，本實施例的聚氨酯雨水徑流被動采樣器，是以豎直設(shè)置的PVC套管I為外殼，在PVC套管I的上、下兩端口處各設(shè)置有一 PVC格柵2，在PVC套管I的內(nèi)部填充有柱狀軟性聚氨酯泡沫3，在軟性聚氨酯泡沫3的上、下兩端各設(shè)置有一雙層聚酯單絲網(wǎng)4 C3PVC格柵的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
[0025]位于PVC套管上端口處的PVC格柵的下方設(shè)置有流量計5。
[0026]具體實施時，為了適應(yīng)不同的需要，本實施例的被動采樣器采用無預留水位設(shè)計(圖1(a))和有預留水位設(shè)計(圖1(b))兩款。如圖1(b)所示，預留水位6設(shè)置在PVC套管上端口處的PVC格柵和軟性聚氨酯泡沫上端處的雙層聚酯單絲網(wǎng)之間。預留水位一般設(shè)置為10-12cm，與徑流處理構(gòu)筑物的預留水位相當。
[0027]在軟性聚氨酯泡沫中加入有效能參考化合物(PRCs)，根據(jù)PRCs的逸失速率校正聚氨酯雨水被動采樣器的采樣速率，結(jié)合流量計測得的徑流流量，監(jiān)測雨水徑流污染物濃度，使采樣器的分析結(jié)果更準確，效果更好。
[0028]—般情況下，軟性聚氨酯泡沫3的高度設(shè)置為7-9cm。通過設(shè)置合適的聚氨酯柱高度，被動采樣器對雨水徑流中的半揮發(fā)有機物有較高的吸附率和吸附容量。
[0029]舉例說明本實施例聚氨酯雨水徑流被動采樣器的使用方法:圖3為本實施例的聚氨酯雨水徑流被動采樣器用于檢測雨水花園運行效果的示意圖。使用時，采用兩個被動采樣器配合使用，一個用在入流處，一個用在出水處。如圖3(a)所示，設(shè)置在入流處的聚氨酯雨水徑流被動采樣器7采用有預留水位的結(jié)構(gòu)形式，用來監(jiān)測雨水花園中雨水入流的半揮發(fā)有機物含量，聚氨酯雨水徑流被動采樣器7安裝在組裝PVC外殼管8的上端，組裝PVC外殼管8內(nèi)裝填有雨水花園介質(zhì)9。如圖3(b)所示，設(shè)置在出水處的聚氨酯雨水徑流被動采樣器7采用無預留水位的結(jié)構(gòu)形式，用來監(jiān)測雨水花園中雨水出流的半揮發(fā)有機物含量，聚氨酯雨水徑流被動采樣器7安裝在組裝PVC外殼管8的下端，組裝PVC外殼管8的上端裝填有雨水花園介質(zhì)9 ο雨水花園介質(zhì)深度與所監(jiān)測的雨水花園有效介質(zhì)深度相同。通過對比入流和出流處的檢測結(jié)果，即可獲知雨水花園的運行效果。
【主權(quán)項】
1.一種聚氨酯雨水徑流被動采樣器，其特征在于:以豎直設(shè)置的PVC套管(I)為外殼，在所述PVC套管(I)的上、下兩端口處各設(shè)置有一PVC格柵(2)，在所述PVC套管(I)的內(nèi)部填充有柱狀軟性聚氨酯泡沫(3)，在所述軟性聚氨酯泡沫(3)的上、下兩端各設(shè)置有一雙層聚酯單絲網(wǎng)(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯雨水徑流被動采樣器，其特征在于:位于所述PVC套管上端口處的PVC格柵的下方設(shè)置有流量計(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯雨水徑流被動采樣器，其特征在于:在所述PVC套管上端口處的PVC格柵和軟性聚氨酯泡沫上端處的雙層聚酯單絲網(wǎng)之間設(shè)置有預留水位(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯雨水徑流被動采樣器，其特征在于:在所述軟性聚氨酯泡沫中加入有效能參考化合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯雨水徑流被動采樣器，其特征在于:所述軟性聚氨酯泡沫(3)的高度為7-9cm0
【專利摘要】本實用新型公開了一種聚氨酯雨水徑流被動采樣器，其特征在于：以豎直設(shè)置的PVC套管為外殼，在PVC套管的上、下兩端口處各設(shè)置有一PVC格柵，在PVC套管的內(nèi)部填充有柱狀軟性聚氨酯泡沫，在軟性聚氨酯泡沫的上、下兩端各設(shè)置有一雙層聚酯單絲網(wǎng)。本實用新型的聚氨酯雨水徑流被動采樣器適用于雨水徑流的被動采樣和徑流處理構(gòu)筑物(如雨水花園)的運行監(jiān)測；采用聚氨酯作為雨水徑流被動采樣器的吸附材料，對雨水中半揮發(fā)有機物的吸附速度快、吸附率穩(wěn)定、吸附容量大，對徑流濃度級的半揮發(fā)有機物有數(shù)月乃至數(shù)年的采集容量，可以用于單次降雨或者長期雨水徑流的被動采樣，能夠反映徑流污染物的時間累積特征。
【IPC分類】G01N1/20
【公開號】CN205333365
【申請?zhí)枴緾N201620114089
【發(fā)明人】竇月芹, 張?zhí)斐?
【申請人】安徽大學
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年2月2日