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CN108061787B - 一种油田采出水水质重金属检测装置 - Google Patents

一种油田采出水水质重金属检测装置 Download PDF

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刘宝昌
邓孙华
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翁小辉
任丽丽
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陈东辉
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Abstract

本发明公开了一种油田采出水水质重金属检测装置，由吸附棒组A、隔板组B、壳体组C、连接轴Ⅰ和电机组成，吸附棒组A通过连接轴1由电机驱动转动，每30分钟转动一次，每次转动90°；隔板组B固结与壳体C中，并在壳体C形成四个腔室；该装置通过吸附装置对金属离子富集采样之后再进行测量，可提高被测物的浓度下限，提高检测精度；扰流包改变流体流场，提高了吸附效率；四个吸附棒同时连续进行四个过程，通过吸附采样、脱附检测、清洗、干燥四个过程集成并同时进行，缩短了平均检测时间，显著提高检测效率。

Description

一种油田采出水水质重金属检测装置
技术领域
本发明属重金属检测技术领域，具体涉及一种油田采出水水质重金属检测装置。
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装置难以检测较低的重金属浓度，而且检测过程复杂耗时，因此，随着水质重金属检测的需求，需要更加快捷、高效的水质重金属检测装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能提高水质重金属检测精度及效率的一种油田采出水水质重金属检测装置。
一种油田采出水水质重金属检测，它包括：吸附棒组A、隔板组B、壳体组C、轴1、电机2、脱附检测装置、清洗装置和干燥装置；
所述的壳体组C为一壳体，上部为半圆形部分19和下部的长方形部分18或180～240°弧形；是半圆形部分19的外圆周及长方形部分18两端封闭，长方形部分18下端开放；
所述的隔板组B固定的壳体C中，呈扇形分布，将壳体C分成四个腔室；隔板Ⅰ12和隔板II 13之间为脱附检测腔，隔板II 13和隔板III 14之间为清洗腔，隔板Ⅰ12和隔板IV 15之间为吸附采样腔；
每个隔板设有吸附棒通过的槽；
半圆形部分19外周设有接口，接口Ⅰ20、接口II 21和接口III 22分别设置在脱附检测腔、清洗腔和干燥腔，与脱附检测装置、清洗装置、干燥装置相连接；
所述的壳体组C为一壳体，上部为半圆形部分19和下部的长方形部分18或180～240°弧形；是半圆形部分19的外圆周及长方形部分18两端封闭，长方形部分18下端开放；
所述的隔板组B固定的壳体C中，呈扇形分布，将壳体C分成四个腔室；隔板Ⅰ12和隔板II 13之间为脱附检测腔，隔板II 13和隔板III 14之间为清洗腔，隔板Ⅰ12和隔板IV 15之间为吸附采样腔；
每个隔板设有吸附棒通过的槽；
半圆形部分19外周设有接口，接口Ⅰ20、接口II 21和接口III 22分别设置在脱附检测腔、清洗腔和干燥腔，与脱附检测装置、清洗装置、干燥装置相连接；
吸附棒组A为四个吸附棒，吸附棒通过连杆固定在轴1上，它们之间的夹角为直角，轴1与壳体C轴接，并与电机2连接；
吸附棒为圆柱形壳体，壳体内放置吸附剂9，壳体上设有若干层半球形扰流包11，扰流包中心设置通孔10；
所述的吸附棒为直径d1为10-20mm，高h1为50-100mm，壳体上设置900个半球形扰流包11，自上至下均匀分30层设置，每层30个均布于该层的外表面上，且相邻两层的扰流包11不错位排列，每二层的间距L1为20-30mm；扰流包11为直径d3为 5-6mm的半球，通孔10的直径d2为3-4mm；
所述的吸附棒组A通过轴1由电机2驱动转动，每次转动90°；
所述的隔板Ⅰ12和隔板II 13夹角 为60-70°；隔板II 13和隔板III 14夹角 为90°；隔板III 14和隔板IV 15夹角 为60-70°；
所述的每个隔板为宽L2为40mm，长L3为80-160mm的长方形板，自下而上为一个宽L6为8-16mm，长L7为13-28mm的长方形槽Ⅰ16和一个宽L4为14-24mm，长L5为54-104mm的长方形槽II 17。
本发明提供了一种油田采出水水质重金属检测装置，由吸附棒组A、隔板组B、壳体组C、轴1和电机2组成，吸附棒组A通过轴1由电机2驱动转动，每30分钟转动一次，每次转动90°；隔板组B固结与壳体C中，并在壳体C形成四个腔室；该装置通过吸附装置对金属离子富集采样之后再进行测量，可提高被测物的浓度下限，提高检测精度；扰流包改变流体流场，提高了吸附效率；四个吸附棒同时连续进行四个过程，通过吸附采样、脱附检测、清洗、干燥四个过程集成并同时进行，缩短了平均检测时间，显著提高检测效率。
附图说明
图1 水质重金属检测装置切除半个盖板的结构示意图；
图2 吸附棒组主视图；
图3 图2中a-a截面示意图；
图4 隔板组主视图；
图5 隔板主视图；
图6 壳体组主视图；
图7 壳体组俯视图。
其中：A.吸附棒组，B.隔板组，C.壳体组，1.轴，2.电机，3.吸附棒Ⅰ， 4.吸附棒II，5.吸附棒III ，6.吸附棒IV， 7. 连杆II， 8.I连杆II， 9.吸附剂，10.通孔，11.扰流包，12.隔板Ⅰ，13.隔板II，14.隔板III，15.隔板IV，16.长方形槽Ⅰ， 17.长方形槽II， 18.长方形部分， 19.半圆形部分，20.接口Ⅰ21.接口II ，22.接口III。
实施方式
实施例1 一种油田采出水水质重金属检测装置
如图1所示，一种油田采出水水质重金属检测装置由吸附棒组A、隔板组B、壳体组C、轴1和电机2组成，吸附棒组A通过轴1由电机2驱动转动，每30分钟转动一次转动90°，隔板组B固结与壳体C中，并在壳体C形成四个腔室。
如图2、3所示，所述的吸附棒组A是由吸附棒Ⅰ3、吸附棒II4、吸附棒III5、吸附棒6、连杆II7和连杆III8组成，吸附棒Ⅰ3和吸附棒III5通过连杆III 8连接，吸附棒II 4和吸附棒IV 6通过连杆II 7连接，连杆II 7和连杆III 8垂直固结；
所述的吸附棒为直径d1为10-20mm，高h1为50-100mm的圆柱形壳体，壳体内放置吸附剂9，可实现对所需采样重金属的吸附。壳体上设置900个半球形扰流包11，自上至下均匀分30层设置，每层30个均布于该层的外表面上，且相邻两层的扰流包11不错位排列，每二层的间距L1为20-30mm；扰流包11为直径d3为 5-6mm的半球，每个扰流包中心设置圆形通孔10，通孔10的直径d2 为3-4mm。
如图4、5所示，所述的隔板组B是由隔板Ⅰ12、隔板II 13、隔板III 14和隔板IV 15组成，四个隔板指向同一圆心，且与吸附棒组A的中心重合，隔板Ⅰ12和隔板II 13夹角 为60-70°，形成脱附检测腔，隔板II 13和隔板III 14夹角 为90°形成清洗腔，隔板III 14和隔板IV 15夹角 为60-70°，形成干燥腔，隔板Ⅰ12和隔板IV 15形成吸附采样腔；
所述的每个隔板为宽L2为40mm，长L3为80-160mm的长方形板，自下而上为一个宽L6为8-16mm，长L7为13-28mm的长方形槽Ⅰ16和一个宽L4为14-24mm，长L5为54-104mm的长方形槽II 17。
如图6、7所示，所述的壳体组C由长方形部分18、半圆形部分19、接口Ⅰ20、接口II21、和接口III 22组成，长方形部分18为宽L8为40mm，长L9为160-320mm，高h3为40mm的长方体壳体，半圆形部分19为半径R1为80-160mm，宽L8为40mm的半圆形壳体，且半圆形外圆周封闭，接口Ⅰ20、接口II 21、和接口III 22均为直径d4为5mm,高h3为8-10mm的圆柱，分布于半圆形部分19的外圆周上并于壳体内腔体相通，且分别位于上述脱附检测腔、清洗腔、干燥腔的中线上，分别与外界的脱附检测装置、清洗装置、干燥装置相连接。
上述所有壳体壁厚均为2-3mm。
本发明的工作过程如下：将检测装置放置于含有金属离子的流动的水面上，吸附棒浸入水中，扰流包对水流流场进行扰动，产生利于吸附的流场，置于水中的吸附棒对金属离子进行吸附过程；当吸附过程完成电机驱动吸附棒转动90°，吸附完成的吸附棒进入脱附检测过程，同时下个置于水中的吸附棒进入吸附过程；脱附检测过程完成后，电机驱动吸附棒转动90°，吸附棒进入清洗过程；清洗测过程完成后，电机驱动吸附棒转动90°，吸附棒进入干燥过程，电机驱动吸附棒再转动90°干燥后的吸附棒浸入水中吸附金属离子，循环往复，定时检测。
本发明在工作状态下采用先吸附后脱附检测的方法，提高了被测物的浓度下限，提高检测精度，同时扰流包改变流体流场，提高了吸附效率；四个吸附棒同时连续进行四个过程，缩短了平均检测时间，提高了检测效率。

Claims (5)

1.一种油田采出水水质重金属检测装置，它包括：吸附棒组（A）、隔板组（B）、壳体组（C）、轴（1）、电机（2）、脱附检测装置、清洗装置和干燥装置；
所述的壳体组（C）为一壳体，上部为半圆形部分（19）和下部为长方形部分（18）；所述的半圆形部分（19）的外圆周及长方形部分（18）两端封闭，长方形部分（18）下端开放；
所述的隔板组（B）固定的壳体（C）中，呈扇形分布，将壳体（C）分成四个腔室；隔板Ⅰ（12）和隔板II （13）之间为脱附检测腔，隔板II（ 13）和隔板III （14）之间为清洗腔，隔板Ⅰ（12）和隔板IV （15）之间为吸附采样腔；
每个隔板设有吸附棒通过的槽；
半圆形部分（19）外周设有接口，接口Ⅰ（20）、接口II （21）和接口III（ 22）分别设置在脱附检测腔、清洗腔和干燥腔，与脱附检测装置、清洗装置、干燥装置相连接；
吸附棒组（A）为四个吸附棒，吸附棒通过连杆固定在轴（1）上，它们之间的夹角为直角，轴（1）与壳体（C）轴接，并与电机（2）连接。
2.根据权利要求1所述的一种油田采出水水质重金属检测装置，其特征在于：所述的吸附棒为圆柱形壳体，壳体内放置吸附剂（9），壳体上设有若干层半球形扰流包（11），扰流包中心设置通孔（10）。
3.根据权利要求1或2所述的一种油田采出水水质重金属检测装置，其特征在于：所述的吸附棒组（A）通过连接轴（1）由电机（2）驱动转动，每次转动90°。
4. 根据权利要求3所述的一种油田采出水水质重金属检测装置，其特征在于：所述的隔板Ⅰ（12）和隔板II（ 13）夹角为60-70°；隔板II（ 13）和隔板III （14）夹角 为90°；隔板III （14）和隔板IV（ 15）夹角 为60-70°。
5.根据权利要求4所述的一种油田采出水水质重金属检测装置，其特征在于：所述的每个隔板为宽L(2)为40mm，长L(3)为80-160mm的长方形板，自下而上为一个宽L(6)为8-16mm，长L(7)为13-28mm的长方形槽Ⅰ(16)和一个宽L(4)为14-24mm，长L(5)为54-104mm的长方形槽II（17)。
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