CN110082484B - 一种水―沉积物降解实验系统 - Google Patents
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Abstract
一种水―沉积物降解实验系统,它属于水沉积物降解装置。它解决了现有反应体系小,取样量少,厌氧实验操作繁琐等问题。本发明由供气装置、密封反应装置和排气采样装置组成,供气装置的输出端与密封反应装置的输入端连接,密封反应装置与排气采样装置连接。本发明为一体化实验装置,使用方便;系统整体密封性能好,保证厌氧实验条件;解决了锥形瓶反应体系小、沉积物和水体取样量少的问题;调节气囊稳定系统内的气压,防止装置内气压过大或过低;此系统除可用于水‑沉积物降解实验外,也适用于实验室模拟内源污染物释放等实验,是一种多功能实验系统。
Description
技术领域
本发明涉及水沉积物降解装置,具体涉及一种水―沉积物降解实验系统。
背景技术
目前,环境中的有机污染物,如农药、兽药、抗生素、新兴污染物等可以通过直接施用、降雨、污水排放、地表径流等途径进入水体或吸附在悬浮颗粒物表面,并通过沉降作用汇集于水体底部沉积物中。这些污染物在水环境中滞留时间越长,对水生态系统、水生生物和人类的危害越大。水-沉积物降解作用是有机污染物在环境中消失的重要途径之一,是评价其对水生态系统影响的重要指标。因此了解此类污染物在水-沉积物系统中的降解规律,对于预测和评价其对水生生态系统是否安全具有重要意义。目前开展水-沉积物降解实验使用的装置无统一标准,自行组建,存在反应体系小,取样量少,厌氧实验操作繁琐等问题。所以,目前尚未有比较理想的实验装置。
发明内容
本发明是为了解决目前水-沉积物降解实验装置中存在的问题,提供了一种水―沉积物降解实验系统,解决该问题的具体技术方案如下:
本发明的一种水―沉积物降解实验系统,由供气装置、密封反应装置和排气采样装置组成,供气装置的输出端与密封反应装置的输入端连接,密封反应装置与排气采样装置连接;
所述的供气装置由高压气瓶、减压阀、气体分流器和转子流量计组成,高压气瓶的输出端经减压阀与气体分流器连接,转子流量计设在气体分流器与密封反应装置的进气管之间;
所述的密封反应装置由进气管、螺旋密封盖、密封圈、厌氧塞、溶解氧传感器、调节气囊、反应装置壳体和第一阀门组成,进气管设在反应装置壳体的左上部,密封圈设在螺旋密封盖内,螺旋密封盖上开有样品采集口和溶解氧测定口,厌氧塞分别设在样品采集口和溶解氧测定口内,溶解氧传感器的探头经厌氧塞插入反应装置壳体内,调节气囊设在反应装置壳体的右上方,调节气囊与反应装置壳体的腔体连通,第一阀门设在进气管上;
所述的排气采样装置由排气管、第二阀门、真空泵、水体采样管、沉积物取样管、第三阀门和第四阀门组成,排气管的一端与密封反应装置连通,排气管的另一端与真空泵连接,水体采样管与密封反应装置连接,沉积物取样管设在反应装置壳体的右下方,与密封反应装置连接,第二阀门设在真空泵的左侧排气管上,第三阀门设在水体采样管上,第四阀门设在沉积物取样管上。
本发明的一种水―沉积物降解实验系统,一体化实验系统,使用方便;系统整体密封性能好,保证厌氧实验条件;该装置的有效容积可根据实验要求设计,解决了锥形瓶反应体系小、沉积物和水体取样量少的问题;调节气囊的设计,能够稳定系统内的气压,防止系统内压力过大或过低;此系统除可用于水-沉积物降解实验外,也适用于实验室模拟内源污染物释放等实验,是一种多功能实验系统。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。图中2-11是液体,2-12是沉积物,2-13控制气体进出调节气囊的阀门。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1描述本实施方式。本实施方式由供气装置1、密封反应装置2和排气采样装置3组成,供气装置1的输出端与密封反应装置2的输入端连接,密封反应装置2与排气采样装置3连接;
所述的供气装置1由高压气瓶1-1、减压阀1-2、气体分流器1-3和转子流量计1-4组成,高压气瓶1-1的输出端经减压阀1-2与气体分流器1-3连接,转子流量计1-4设在气体分流器1-3与密封反应装置2的进气管2-1之间;
所述的密封反应装置2由进气管2-1、螺旋密封盖2-2、密封圈2-3、厌氧塞2-4、溶解氧传感器2-5、调节气囊2-6、反应装置壳体2-7和第一阀门2-8组成,进气管2-1设在反应装置壳体2-7的左上部,密封圈2-3设在螺旋密封盖2-2内,螺旋密封盖2-2上开有样品采集口2-9和溶解氧测定口2-10,厌氧塞2-4分别设在样品采集口2-9和溶解氧测定口2-10内,溶解氧传感器2-5的探头经厌氧塞2-4插入反应装置壳体2-7内,调节气囊2-6设在反应装置壳体2-7的右上方,调节气囊2-6与反应装置壳体2-7的腔体连通,第一阀门2-8设在进气管2-1上;
所述的排气采样装置3由排气管3-1、第二阀门3-2真空泵3-3、水体采样管3-4、沉积物取样管3-5、第三阀门3-6和第四阀门3-7组成,排气管3-1的一端与密封反应装置2连通,排气管3-1的另一端与真空泵3-3连接,水体采样管3-4与密封反应装置2连接,沉积物取样管3-5设在反应装置壳体2-7的右下方,与密封反应装置2连接,第二阀门3-2设在真空泵3-3的左侧排气管3-1上,第三阀门3-6设在水体采样管3-4上,第四阀门3-7设在沉积物取样管3-5上。
具体实施方式二:结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的厌氧塞2-4能够经溶解氧传感器2-5的探头反复插入密封反应装置2中,能自动密封。
具体实施方式三:结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的密封反应装置2采用有机玻璃材料。
具体实施方式四:结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的高压气瓶采用高纯氮气/氧气。为密封反应装置2提供厌氧/好氧条件。
具体实施方式五:结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的进气管2-1、排气管3-1采用有机玻璃材质。
具体实施方式六:结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的供气装置1采用气体分流器1-3,可为多个试验装置提供气体。
具体实施方式七:结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的进气管2-1上设有的第一阀门2-8用于进气;所述的真空泵3-3的左侧排气管3-1上设有的第二阀门3-2用于排气。所述的水体采样管3-4上设有的第三阀门3-6用于水体取样。所述的沉积物取样管3-5上设有的第四阀门3-7,用于沉积物样品采集和排污。当阀门闭合时,装置内能够保证好氧/厌氧状态,能够独立控制,放入恒温培养箱或人工气候箱中进行培养。
具体实施方式八:结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的供气装置1、密封反应装置2和排气采样装置3可拆装,连接处采用硅胶管及密封夹密封。利于密封反应装置2与供装置和排气采样装置3断开后,直接放入到恒温培养箱或人工气候箱中进行培养,以控制反应温度。
工作原理:
在系统运行实验时,先在将密封反应装置2的样品采集口2-9的厌氧塞2-4打开向密封反应装置2中加入样品后将厌氧塞2-4塞好,密封反应装置2按要求密封后,关闭进气管2-1,开启真空泵3-3,抽出密封反应装置2内的气体,随时观察气囊2-6的状态,气囊随着气压的降低逐渐收缩,由此判断密封反应装置2内的气压情况;然后,根据厌氧/好氧实验要求,开启供气装置1与进气管2-1,向密封反应装置2内冲入高纯氮气或氧气,开启排气管3-1后20~30min后关闭,继续向密封反应装置2内充入气体,并观察气囊状态,气囊随装置内气压的增加而逐渐膨胀,由此判断装置内气压情况。厌氧状态下,密封反应装置2内设溶解氧传感器探头,实时监测水体中的溶解氧,如此往复,在密封反应装置2内达到实验厌氧/好氧要求后开展后续实验。当反应装置抽真空时,气囊随着气压的降低逐渐收缩,水体采样管3-4,当需采集中下层水体样品时,开启水体采样管3-4的阀门进行水体取样,取样后关闭阀门。
Claims (6)
1.一种水―沉积物降解实验系统,它由供气装置(1)、密封反应装置(2)和排气采样装置(3)组成,其特征在于:供气装置(1)的输出端与密封反应装置(2)的输入端连接,密封反应装置(2)与排气采样装置(3)连接;
所述的供气装置(1)由高压气瓶(1-1)、减压阀(1-2)、气体分流器(1-3)和转子流量计(1-4)组成,高压气瓶(1-1)的输出端经减压阀(1-2)与气体分流器(1-3)连接,转子流量计(1-4)设在气体分流器(1-3)与密封反应装置(2)的进气管(2-1)之间;
所述的密封反应装置(2)由进气管(2-1)、螺旋密封盖(2-2)、密封圈(2-3)、厌氧塞(2-4)、溶解氧传感器(2-5)、调节气囊(2-6)、反应装置壳体(2-7)和第一阀门(2-8)组成,进气管(2-1)设在反应装置壳体(2-7)的左上部,密封圈(2-3)设在螺旋密封盖(2-2)内,螺旋密封盖(2-2)上开有样品采集口(2-9)和溶解氧测定口(2-10),厌氧塞(2-4)分别设在样品采集口(2-9)和溶解氧测定口(2-10)内,溶解氧传感器(2-5)的探头经厌氧塞(2-4)插入反应装置壳体(2-7)内,调节气囊(2-6)设在反应装置壳体(2-7)的右上方,调节气囊(2-6)与反应装置壳体(2-7)的腔体连通,第一阀门(2-8)设在进气管(2-1)上;
所述的排气采样装置(3)由排气管(3-1)、第二阀门(3-2)、真空泵(3-3)、水体采样管(3-4)、沉积物取样管(3-5)、第三阀门(3-6)和第四阀门(3-7)组成,排气管(3-1)的一端与密封反应装置(2)连通,排气管(3-1)的另一端与真空泵(3-3)连接,水体采样管(3-4)与密封反应装置(2)连接,沉积物取样管(3-5)设在反应装置壳体(2-7)的右下方,与密封反应装置(2)连接,第二阀门(3-2)设在真空泵(3-3)的左侧排气管(3-1)上,第三阀门(3-6)设在水体采样管(3-4)上,第四阀门(3-7)设在沉积物取样管(3-5)上。
2.根据权利要求1所述的一种水―沉积物降解实验系统,其特征在于:所述的密封反应装置(2)采用有机玻璃材料。
3.根据权利要求1所述的一种水―沉积物降解实验系统,其特征在于:所述的高压气瓶采用高纯氮气或氧气。
4.根据权利要求1所述的一种水―沉积物降解实验系统,其特征在于:所述的进气管(2-1)、排气管(3-1)、水体采样管(3-4)和沉积物取样管(3-5)采用有机玻璃材质。
5.根据权利要求1所述的一种水―沉积物降解实验系统,其特征在于:所述的供气装置(1)的气体分流器(1-3)为多个。
6.根据权利要求1所述的一种水―沉积物降解实验系统,其特征在于:所述的供气装置(1)、密封反应装置(2)和排气采样装置(3)可拆装,连接处采用硅胶管及密封夹密封。
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GR01 | Patent grant | ||
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