CN103604665A - 痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置 - Google Patents

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Abstract

一种痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，包括：一真空泵，连接真空管的顶部连接口；真空管底部的连接口连接层析管底部的连接口，真空管底部的出水口设有排水阀；层析管的顶部连接口连接吸水管，该吸水管浸入需要采集和富集的地下水中；层析管内部套设有三个套管，分别是最内层的内层套管、中间层的中层套管和最外层的外层套管，放置次序自下而上为外层套管、中层套管和内层套管；内层套管的底部和中层套管的底部分别放置滤膜，外层套管的底部填装有富集填料。本发明适用于野外采样，可以现场直接富集，避免在运输、保存等过程中水样直接暴露带来的污染、损耗等实验误差，同时仪器体积较小、重量较轻、便于携带，操作简便。

Description

痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置
技术领域
本发明涉及地下水环境保护领域，具体而言，涉及一种地下水采集和富集一体化装置。
技术背景
地下水污染防控和地下水修复是我国目前环境保护的一项重要任务，而其前提是要对地下水中的污染物的污染水平进行准确的评估。在地下水污染物中，有机污染物是重要组成部分，如POPs类物质，对人体具有较高的毒性，而一般情况下其在地下水中处于痕量水平，在仪器精度受限的情况下，往往需要对水样中的污染物进行富集，这就需要进行大体积的采样，这样在运输过程中，样品的携带极为不便，而且水样在长距离运输、搬运和转移过程中会存在各种可能的污染和损耗的风险，这势必会影响污染物的检测精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，以解决大体积采样运输、携带不便以及样品的污染、损耗等问题。
为实现上述目的，本发明提供的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，包括：
一真空泵，连接真空管的顶部连接口；
真空管底部的连接口连接层析管底部的连接口，真空管底部的出水口设有排水阀；
层析管的顶部连接口连接吸水管，该吸水管浸入需要采集和富集的地下水中；
层析管内部套设有三个套管，分别是最内层的内层套管、中间层的中层套管和最外层的外层套管，放置次序自下而上为外层套管、中层套管和内层套管；
内层套管的底部和中层套管的底部分别放置滤膜，外层套管的底部填装有富集填料。
所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置中，真空管和层析管均为玻璃或有机玻璃材料。
所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置中，真空泵为自吸式真空泵。
所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置中，内层套管和中层套管的底部均为凹槽并开设有圆孔，分别放置内层套管滤膜安放装置和中层套管滤膜安放装置，在内层套管滤膜安放装置和中层套管滤膜安放装置内的滤膜放置槽内分别放置滤膜。
所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置中，外层套管的底部为带孔的富集填料放置装置，富集填料放置装置上方填装富集填料，富集填料可以装入两片玻璃纤维中形成一塞片。
所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置中，富集填料为弗罗里硅藻土。
本发明的一体化装置适用于野外痕量水平有机污染物的采样，避免大样本取样带来的运输不便以及采样样本数量的限制，而且现场直接富集，避免在运输、保存等过程中水样直接暴露带来的污染、损耗等实验误差，同时仪器体积较小、重量较轻、便于携带，操作简便。
附图说明
图1是本发明的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置结构示意图。
图2是本发明一体化装置中的内层（中层）套管滤膜放置装置结构示意图。
图3是放置在内层（中层）套管滤膜放置装置中的滤膜结构示意图。
图4是本发明一体化装置中的外层套管底部设置的带孔的富集填料放置装置。
图5是将富集填料装入两片玻璃纤维中形成的塞片示意图。
附图中主要组件符号说明：
1真空泵，2抽气管，3真空管，4连接管，5层析管，6吸水管，7真空管顶部连接口，8真空管底部连接口，9排水阀接口，10排水阀，11阀门，12层析管顶部连接口，13层析管底部连接口，14内层套管，15内层套管滤膜放置装置，16中层套管，17中层套管滤膜放置装置，18外层套管，19富集填料放置装置，20滤膜放置槽，21中空部分，22滤膜，23中空部分，24富集填料塞片。
具体实施方式
本发明提供的一种面向痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，主要由真空泵、富集装置、连接管三部分组成。真空泵和富集装置之间由抽气软管连接，富集装置为层析管和真空管的组合装置，层析管和真空管之间由连接管连接，层析管的顶端安装吸水管，真空管的下部安装排水阀，层析管由三层套管组成，内层两个底部放置过滤装置，外层的放置富集装置。
本发明的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置的基本原理是：将真空泵、富集装置和抽水管连接起来，吸水管末端浸入地下水中，利用真空管与地下水上方空气之间的气压差，将地下水压入层析装置中，经过滤悬浮物等杂质后浸入富集填料，富集填料与有机污染物极性相同，发生吸附，这样地下水中的有机污染物便富集在柱层析管的填料中。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明的面向痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置结构如图1所示，包括：一真空泵1，在工作时真空泵1与固定电源或移动电源相接，抽气管2一端连接真空泵1，另一端连接真空管3的顶部连接口7，真空管3底部的连接口8和层析管5底部的连接口13用塑料软管4连接，真空管3底部的排水阀接口9连接一排水阀10，层析管5顶部连接口12与吸水管6相连，吸水管6直接浸入需要采集和富集的地下水中，层析管5内部套设有三个套管，分别是最内层的内层套管14、中间层的中层套管16和最外层的外层套管18，放置次序自下而上为外层套管18、中层套管16和内层套管14。真空管3和层析管5均为玻璃或有机玻璃材料制作，内部的空腔可以是方形或圆形，本实施例是以方形的空腔为例。每个套管之间可以取出，以方便安放和更换滤膜。
内层套管14和中层套管16的底部为方形凹槽，分别放置内层套管滤膜安放装置15和中层套管滤膜安放装置17，内层套管滤膜安放装置15和中层套管滤膜安放装置17内的滤膜放置槽20内为圆形中空部分21，用于分别放置滤膜22。
外层套管18的底部为带有圆孔23的富集填料放置装置19，富集填料放置装置19上方填装有富集填料24（富集填料如：弗罗里硅藻土）。为便于安装和更换，可以将富集填料装入两片玻璃纤维中形成富集填料塞片。
内层套管14、中层套管16和外层套管18的底座均可以采用陶瓷材料。
水样先经内层套管14的滤膜22过滤后通过滤膜放置槽20内圆形中空部分21进入中层套管16，再经中层套管16的滤膜22和圆形中空部分进入外层套管18中，然后经过富集填料24和外层套管18的底部富集填料放置装置19的圆孔23，经连接管4进入真空管3中，当真空管3中积水达到一定高度后，打开排水阀10的阀门11，排出积水，然后关闭阀门，继续进行富集。
本发明的面向痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置工作时，检查各连接处是否连接好，防止出现孔隙漏水，在工作时排水阀处于关闭状态，层析管的富集材料24尽可能均匀填满套管18，防止滤液未经富集直接流走，在吸水管浸入地下水之前，需要将滤膜用超纯水或蒸馏水湿润，层析管预先活化，然后打开真空泵空载30秒，关闭真空泵，将吸水管浸入地下水中，再打开真空泵进行工作。为避免污染，滤膜和层析管不能重复使用，下次工作时需要更换。在工作过程中，由于固体悬浮物堵塞等原因导致富集速度降低，可更换滤膜。

Claims (7)

1.一种痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，包括：
一真空泵，连接真空管的顶部连接口；
真空管底部的连接口连接层析管底部的连接口，真空管底部的出水口设有排水阀；
层析管的顶部连接口连接吸水管，该吸水管浸入需要采集和富集的地下水中；
层析管内部套设有三个套管，分别是最内层的内层套管、中间层的中层套管和最外层的外层套管，放置次序自下而上为外层套管、中层套管和内层套管；
内层套管的底部和中层套管的底部分别放置滤膜，外层套管的底部填装有富集填料。
2.根据权利要求1所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，其中，真空管和层析管均为玻璃或有机玻璃材料。
3.根据权利要求1所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，其中，真空泵为自吸式真空泵。
4.根据权利要求1所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，其中，内层套管和中层套管的底部均为凹槽并开设有圆孔，分别放置内层套管滤膜安放装置和中层套管滤膜安放装置，在内层套管滤膜安放装置和中层套管滤膜安放装置内的滤膜放置槽内分别放置滤膜。
5.根据权利要求1所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，其中，外层套管的底部为带孔的富集填料放置装置，富集填料放置装置上方填装富集填料。
6.根据权利要求1或5所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，其中，富集填料装入两片玻璃纤维中形成塞片。
7.根据权利要求6所述的痕量地下水有机污染物的现场采集-富集一体化装置，其中，富集填料为弗罗里硅藻土。
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