CN110681478A - 土壤中不同粒径微塑料的分离装置及分离方法 - Google Patents

Abstract

一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置及分离方法，旨在解决现有技术中分离装置无法从成分复杂的土壤SOM中将微塑料分离出来的技术问题。本发明包括浮选分离装置和质量分离装置，浮选分离装置包括通过进水管相连的储液室、泵体和分离室，泵体将储液室中的浮选分离液抽入分离室中与土壤混合，与分离室相连的曝气泵驱使比重较轻的微塑料混合物上浮至浮选分离液的液面处，质量分离装置包括设在分离室内部的分离板，分离室远离曝气泵的一端连接有回收构件和抽滤泵，分离板滑入浮选分离液后微塑料混合物经分离板上的物料孔上浮至分离板远离曝气泵的一侧，曝气泵和抽滤泵叠加的上行气流将微塑料混合物中质量较轻的微塑料抽入回收构件。

Description

土壤中不同粒径微塑料的分离装置及分离方法

技术领域

本发明涉及塑料分离技术领域，特别是涉及土壤中不同粒径微塑料的分离装置及分离方法。

背景技术

当下环境科学中，微塑料（<5 mm）作为一种新型污染物近年来受到国内外广泛关注；微塑料粒径小、数量多、分布广，易于为生物所吞食，在食物链中积累，且具有一定的吸附特性，可以将污染物或微生物吸附并富集于其表面。但是，目前针对微塑料对土壤生态新系统的影响的研究较少，其原因在于，土壤介质的组成复杂多样，由于废弃物的填埋、工业生产、人类活动以及农业技术的发展，微塑料不论是作为初生微塑料或次生微塑料进入陆地生态系统，都会随陆地生态系统的物质循环发生大范围迁移；刊载于《农业环境科学学报》2018年06期的“土壤微塑料污染及生态效应研究进展”一文介绍“由于有机矿物质的相互作用，土壤有机质（SOM）可以在环境中稳定存在几百年；植物凋落物和部分有机体残留于土壤，这些物质及生物有机体降解的不同阶段的物质构成了土壤SOM，因此，土壤SOM 成分复杂多样；土壤SOM 组分复杂多样及微塑料自身的化学性质使得土壤微塑料难于分离和鉴定。”

申请号为CN 201410711112.8的中国专利公开了一种塑料混合料分选方法及其设备，其中，所述塑料混合料分选设备包括粉碎设备和浮选设备，粉碎设备用于将浮选设备的进料-塑料混合料粉碎，所述浮选设备包括：浮选槽、刮板、震动筛、浮选液回流槽、上浮料收集槽、浮选液循环泵和气泵；所述刮板设置在浮选槽的上槽口，所述震动筛设置在浮选槽上槽口的上方，所述上浮料收集槽通过一个导流槽与浮选槽的上槽口连通，用以承接刮板刮下的上浮料；在所述浮选槽内底部设有由多根管间隔并排连接组成的排管，所述排管上均匀分布有喷嘴；所述浮选槽底面为倒圆锥形，锥顶设有下沉料出料口，所述下沉料出料口下方设有浮选液回流槽，所述浮选液回流槽上部设有筛网，筛网用于收集下沉料；所述浮选液循环泵和气泵通过排管向浮选槽中输送浮选液和气体。

上述专利使用浮选液对塑料混合料进行筛分，上浮料回收便利，回收效率高；但是，基于前文所述，土壤SOM的组成成分复杂多样，单一的浮选液分离无法将土壤中的微塑料分离出来，此外，针对土壤微塑料的鉴定需要保持微塑料分离前后的形状一致性，上述装置中粉碎混料再分离的方法无法适用于土壤中不同粒径微塑料的分离。

发明内容

本发明为了克服现有技术中分离装置无法从成分复杂的土壤SOM中将微塑料分离出来，或者分离出的微塑料无法保持分离前后形状的一致性，导致针对土壤微塑料的鉴定研究无法顺利进行的技术问题，提供土壤中不同粒径微塑料的分离装置及分离方法，所述装置包括浮选分离装置、质量分离装置和粒径分离装置，可自成分复杂的土壤SOM中将微塑料分离出来且保持微塑料在分离前后的形状一致性，进而可辅助针对土壤微塑料的鉴定研究顺利进行。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，包括浮选分离装置和质量分离装置，浮选分离装置包括通过进水管相连的储液室、泵体和分离室，泵体将储液室中的浮选分离液抽入分离室中与土壤混合，与分离室相连的曝气泵驱使比重较轻的微塑料混合物上浮至浮选分离液的液面处，质量分离装置包括设在分离室内部的分离板，分离室远离曝气泵的一端连接有回收构件和抽滤泵，分离板滑入浮选分离液后微塑料混合物经分离板上的物料孔上浮至分离板远离曝气泵的一侧，曝气泵和抽滤泵叠加的上行气流将微塑料混合物中质量较轻的微塑料抽入回收构件。

土壤有机质的成分较为复杂，现有的分离装置通常无法从土壤SOM中将微塑料分离出来，或者，虽然可以完成分离，但是分离出的微塑料无法保持分离前后形状的一致性，导致针对土壤微塑料的鉴定研究无法顺利进行。为解决上述技术问题，本发明提供了一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，该装置使用三个分离步骤对不同粒径微塑料进行递进式分离，依次包括根据比重的不同分离微塑料和土壤的第一分离步骤、根据质量不同分离比重相近的微塑料和杂质的第二分离步骤以及根据粒径大小对微塑料进行细分的第三分离步骤，具体的，本发明所要分离的微塑料来自于土壤，即获得的待分离原料是微塑料、土壤以及其他杂质的混合物，在这一混合物中，微塑料由于自身材料特性以及小粒径的结构而举杯低比重、低质量的特点，在第一分离步骤中选用比重大于微塑料比重且比重与土壤相近或略低的浮选分离液，当在装有土壤的分离室中注入浮选分离液后，曝气泵工作加速混有微塑料的土壤和浮选分离液快速混合，土壤中的微塑料在浮选分离液的作用下与土壤分离并上浮至浮选分离液的液面处，第一分离步骤完成；此时，漂浮在浮选分离液液面处的微塑料中混有与微塑料比重相近的杂质，由于土壤中混合的杂质通常是自然沉积物，而本发明的背景技术中对微塑料的粒径限定为小于5mm，在这一粒径限定下，土壤中杂质的比重即时与微塑料的比重相近，其密度也会稍大于微塑料，刊载于《环境化学》2017 年第 1 期的“环境样品中微塑料的分析方法研究进展”中介绍到“不考虑表面附着物的情况下，微塑料密度一般在0.8-1.4 g·cm-3 g·cm，而沉积物密度通常为2.65 g·cm-3 g·cm”，在微塑料的粒径与杂质的粒径相近时，微塑料的质量低于杂质的质量，故而在第二分离步骤中可用密度分离法对已经过第一次比重分离的微塑料混合物进行二次密度细分，传统的分离装置很少将比重分离和密度分离结合起来，即时有，也是将比重分离和密度分离分装在两个分离室中进行，本发明为节约分离室空间，推动分离装置向紧凑化、便携化发展，将第一分离步骤的比重分离和第二分离步骤的密度分离综合在同一分离室中，具体地，分离板滑入浮选分离液后微塑料混合物经分离板上的物料孔上浮至分离板远离曝气泵的一侧，分离板上远离曝气泵的一侧可加装热烘干构件对微塑料混合物进行烘干，避免因其表面附着的水分子造成微塑料和杂质的重量趋同化，进一步的，曝气泵和抽滤泵叠加的上行气流将微塑料混合物中质量较轻的微塑料抽入回收构件。

作为优选，还包括粒径分离构件，粒径分离构件的一端通过管道与分离室远离曝气泵的一端相连，粒径分离构件的另一端通过出水管与回收构件相连。

上述技术方案对粒径分离构件进行说明，具体地，粒径分离构件的一端通过管道与分离室远离曝气泵的一端相连，粒径分离构件的另一端通过出水管与回收构件相连；在使用过程中，微塑料经质量分离装置完成微塑料和杂质的进一步细分，几乎不混有杂质的微塑料在抽滤泵的作用下流经粒径分离构件完成微塑料的有序排列，粒径小于分离构件最小分离阈值的微塑料被吸入回收构件储存。

作为优选，粒径分离构件的分离腔中设有按粒径分离微塑料的滤膜，滤膜包括滤孔孔径递减的第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜，抽入粒径分离构件的微塑料依次流经第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜，分离腔的上腔壁上设有用以更换滤膜的开口。

滤膜包括滤孔孔径递减的第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜，微塑料颗粒被抽入分离构件后，微塑料在抽滤泵的作用下依次流经第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜，粒径大于第一滤膜上滤孔的微塑料被第一滤膜拦截而无法进入下一滤膜分离步骤，以此类推，按照微塑料的粒径从大到小分隔为三类微塑料，粒径最小的微塑料进入回收构件；分离构件将微塑料按照粒径大小分隔为四个群体，在微塑料的研究过程中可进行相应粒径范围微塑料的针对性研究，进而可提升研究效率。

作为优选，分离室的侧壁上设有用以投放土壤的进料口，分离室的下端设有用以排出浮选分离液的排水口，曝气泵通过第一管道与分离室的下端相连，进水管包括第一进水管和第二进水管，储液室通过第一进水管与泵体的进水口相连，泵体的出水口通过第二进水管与靠近分离室下端的周面相连。

分离室的上部需要进行微塑料的质量分离，分离室的中部设有可沿分离室高度方向上下滑动的分离板，故而进料口和排水口均需设置在分离室的下部，曝气泵在本发明中主要起两个作用，其一是在浮选分离装置中加速浮选分离液和土壤的混合，使得微塑料在扰动的浮选分离液作用下与土壤以及土壤中大比重的杂质快速剥离，进而加速微塑料混合物的上浮，提升第一分离步骤的分离效率，其二是在质量分离装置中，曝气泵和抽滤泵共同提供一个上行气流，这一上行气流产生的浮力稍大于微塑料的最大质量，进而可利用质量分离法分离微塑料和杂质，在分离过程中，曝气泵产生的气流是从下而上流经微塑料，故而可对微塑料产生一个扰动作用使其与分离板相脱离，进而提升质量分离过程的分离效率。

作为优选，分离板由磁性材料制备，分离室的内侧壁上设有用以固定分离板的电磁铁定位件，分离室的下端设有驱动分离板靠近曝气泵滑动的电磁铁驱动件，电磁铁定位件位于分离室中浮选分离液的液面上方，分离板的侧周面与分离室的内周面相贴合，进料口位于电磁铁定位件下方。

本发明中，传统分离装置中，分离室中板件的运动通常都依靠机械杆件的配合驱动产生，但是，本发明的分离对象为微塑料，当在分离室中加装杆件时，微塑料和杂质等可能会在杆件表面产生附着，进而影响分离后获得的微塑料收集量；本发明使用磁性力驱动分离板运动，分离室的内侧壁上设有用以固定分离板的电磁铁定位件，分离室的下端设有驱动分离板靠近曝气泵滑动的电磁铁驱动件，电磁铁定位件位于分离室中浮选分离液的液面上方；在浮选分离过程中，电磁铁定位件导通而电磁铁驱动件断开，分离板固定在浮选分离液的液面上方，待微塑料不再上浮至液面时，电磁铁定位件断开而电磁铁驱动件导通，分离板在磁性力驱动下靠近并滑入浮选分离液中，微塑料混合物经物料孔上浮至分离板远离曝气泵的一侧，当分离板的质量与磁性力之和与浮选分离液的浮力相平衡时，分离板悬浮在浮选分离液中，当微塑料混合物经物料孔全部上浮至液面时，物料孔关闭而气孔打开，电磁铁驱动件断开而电磁铁定位件导通，分离板在磁性力驱动下复位，微塑料混合物与浮选分离液分离，分离板对微塑料混合物烘干后进行质量分离。

作为优选，质量分离装置包括辅助微塑料混合物上行运动变向的扰流构件，扰流构件位于电磁铁定位件上方，扰流构件包括本体和扰流板，本体上设有若干宽度为5mm的分离槽，对应分布在分离槽槽口处的扰流板位于本体靠近曝气泵的一侧，扰流板与本体的夹角为θ，30°＜θ＜60°。

背景技术以及对独权的技术方案拓展中介绍了本发明自土壤中分离微塑料的原理，在质量分离装置中是基于密度分离法对微塑料进行分离，但是，可能有部分杂质的质量与微塑料的质量相近，如何对这一部分杂质进行分离以提升最终获得的微塑料的“纯度”。前文所述，微塑料的密度低于杂质的密度，即相近质量的微塑料与杂质，微塑料的体积大于杂质的体积，在质量分离装置中是使用气流的浮力对杂质与微塑料进行分离，微塑料的体积较大，意味着微塑料的比表面积大于杂质的比表面积，在分离板上方加设扰流构件，本体上设有若干宽度为5mm的分离槽，对应分布在分离槽槽口处的扰流板位于本体靠近曝气泵的一侧，扰流板与本体的夹角为θ，30°＜θ＜60°，质量相近的微塑料与杂质在同一气流驱动下具有相同的初始加速度，由于分离室中气流不受外界气流扰动的影响，且曝气泵产生的气流与抽滤泵产生的气流同向，故而将分离板上方的气流视作单一上行流向，当微塑料与杂质均与扰流板发生撞击时，杂质与微塑料同步转向且基于动量守恒具有相同的初速度，此时上行气流成为二者运动的阻力，由于阻力大小与表面积及速度成正比，杂质的比表面积较小，故而反向运动较长距离后才会折向上行，而比表面积较大的微塑料反向快速截止后折向上行，假设质量相近的微塑料与杂质同时与扰流板碰撞，经过多次折向后，靠近分离槽的微塑料分布密度远大于杂质的分布密度，故而微塑料上行量远大于杂质上行量，从而实现质量相近的微塑料与杂质的进一步细分。

作为优选，所述泵体为蠕动泵。

一种利用所述土壤中不同粒径微塑料的分离装置的分离方法，包括以下步骤：

（1）将采集到的土壤经进料口放入分离室，进料口关闭，打开蠕动泵将储液室中的浮选分离液抽入分离室，当浮选分离液的液面达到预定高度时，先关闭第二进水管上的阀门，然后关闭蠕动泵，此过程中需保证浮选分离液的液面始终位于电磁铁定位件的下方；

（2）打开曝气泵向分离室中通入气体，气体加速混合土壤和浮选分离液，比重较轻的微塑料混合物上浮至浮选分离液的液面处；

（3）当浮选分离液的液面处的微塑料混合物不再增加时，电磁铁定位件断电，电磁铁驱动件导通，具有磁性的分离板在电磁铁驱动件的引力和自重作用下朝浮选分离液滑动，分离板滑入浮选分离液后微塑料混合物经物料孔上浮至分离板远离曝气泵的一侧，当电磁铁驱动件的引力和分离板的自重之和与浮选分离液的浮力相等时，分离板悬浮在浮选分离液中；

（4）打开抽滤泵，微塑料混合物在曝气泵和抽滤泵共同提供的气流作用下脱离浮选分离液，调低抽滤泵的功率，使得曝气泵和抽滤泵提供气流的浮力和稍大于最大粒径微塑料的重力，微塑料经扰流构件流入粒径分离构件；

（5）当回收构件中的微塑料不再增加时，依次关闭曝气泵和抽滤泵，打开排水口将浮选分离液排出。

综上所述，本发明具有如下有益效果：（1）所述装置包括浮选分离装置、质量分离装置和粒径分离装置，可自成分复杂的土壤SOM中将微塑料分离出来且保持微塑料在分离前后的形状一致性，进而可辅助针对土壤微塑料的鉴定研究顺利进行；（2）质量分离装置中加设扰流构件，靠近分离槽的微塑料分布密度远大于杂质的分布密度，故而微塑料上行量远大于杂质上行量，从而实现质量相近的微塑料与杂质的进一步细分。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图。

图2是本发明中分离室的结构示意图。

图3是本发明中粒径分离构件的结构示意图。

图4是本发明中扰流构件的局部放大图。

图中：

1、储液室，2、泵体，3、分离室，31、进料口，32、排水口，4、曝气泵，5、微塑料混合物，6、分离板，61、物料孔，7、回收构件，8、抽滤泵，9、粒径分离构件，91、分离腔，92、第一滤膜，93、第二滤膜，94、第三滤膜，95、开口，10、电磁铁定位件，11、电磁铁驱动件，12、扰流构件，121、本体，122、扰流板，123、分离槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1至图4所示，一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，包括浮选分离装置和质量分离装置，浮选分离装置包括通过进水管相连的储液室1、泵体2和分离室3，泵体将储液室中的浮选分离液抽入分离室中与土壤混合，与分离室相连的曝气泵4驱使比重较轻的微塑料混合物5上浮至浮选分离液的液面处，质量分离装置包括设在分离室内部的分离板6，分离室远离曝气泵的一端连接有回收构件7和抽滤泵8，分离板滑入浮选分离液后微塑料混合物经分离板上的物料孔61上浮至分离板远离曝气泵的一侧，曝气泵和抽滤泵叠加的上行气流将微塑料混合物中质量较轻的微塑料抽入回收构件；还包括粒径分离构件9，粒径分离构件的一端通过管道与分离室远离曝气泵的一端相连，粒径分离构件的另一端通过出水管与回收构件相连；粒径分离构件的分离腔91中设有按粒径分离微塑料的滤膜，滤膜包括滤孔孔径递减的第一滤膜92、第二滤膜93和第三滤膜94，抽入粒径分离构件的微塑料依次流经第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜，分离腔的上腔壁上设有用以更换滤膜的开口95；分离室的侧壁上设有用以投放土壤的进料口31，分离室的下端设有用以排出浮选分离液的排水口32，曝气泵通过第一管道与分离室的下端相连，进水管包括第一进水管和第二进水管，储液室通过第一进水管与泵体的进水口相连，泵体的出水口通过第二进水管与靠近分离室下端的周面相连；分离板由磁性材料制备，分离室的内侧壁上设有用以固定分离板的电磁铁定位件10，分离室的下端设有驱动分离板靠近曝气泵滑动的电磁铁驱动件11，电磁铁定位件位于分离室中浮选分离液的液面上方，分离板的侧周面与分离室的内周面相贴合，进料口位于电磁铁定位件下方；质量分离装置包括辅助微塑料混合物上行运动变向的扰流构件12，扰流构件位于电磁铁定位件上方，扰流构件包括本体121和扰流板122，本体上设有若干宽度为5mm的分离槽123，对应分布在分离槽槽口处的扰流板位于本体靠近曝气泵的一侧，扰流板与本体的夹角为θ，30°＜θ＜60°；所述泵体为蠕动泵。

一种利用所述土壤中不同粒径微塑料的分离装置的分离方法，包括以下步骤：

（1）将采集到的土壤经进料口放入分离室，进料口关闭，打开蠕动泵将储液室中的浮选分离液抽入分离室，当浮选分离液的液面达到预定高度时，先关闭第二进水管上的阀门，然后关闭蠕动泵，此过程中需保证浮选分离液的液面始终位于电磁铁定位件的下方；

（2）打开曝气泵向分离室中通入气体，气体加速混合土壤和浮选分离液，比重较轻的微塑料混合物上浮至浮选分离液的液面处；

（3）当浮选分离液的液面处的微塑料混合物不再增加时，电磁铁定位件断电，电磁铁驱动件导通，具有磁性的分离板在电磁铁驱动件的引力和自重作用下朝浮选分离液滑动，分离板滑入浮选分离液后微塑料混合物经物料孔上浮至分离板远离曝气泵的一侧，当电磁铁驱动件的引力和分离板的自重之和与浮选分离液的浮力相等时，分离板悬浮在浮选分离液中；

（4）打开抽滤泵，微塑料混合物在曝气泵和抽滤泵共同提供的气流作用下脱离浮选分离液，调低抽滤泵的功率，使得曝气泵和抽滤泵提供气流的浮力和稍大于最大粒径微塑料的重力，微塑料经扰流构件流入粒径分离构件；

（5）当回收构件中的微塑料不再增加时，依次关闭曝气泵和抽滤泵，打开排水口将浮选分离液排出。

本实施例中，如图1所示，自左而右依次为储液室、蠕动泵、分离室、粒径分离构件、回收构件和抽滤泵，其中，储液室通过第一进水管与蠕动泵的进水口相连，蠕动泵的出水口通过第二进水管与靠近分离室下端的周面相连，第二水管与分离室的连接处设有截止阀，当分离室中浮选分离液达到预定的液量时，截止阀关闭后蠕动泵关闭，分离室中的液体不会发生回流现象，分离室为长方体状结构，曝气泵与分离室的下端面通过管道相连，曝气泵与分离室的连接处设有用以防止液体倒灌的止逆阀，粒径分离构件的左端通关管道与分离室的上端相连，粒径分离构件的右端通过管道与回收构件-锥形瓶相连，锥形瓶周面上的滤嘴与抽滤泵通过管道相连，滤嘴中可加设一个刚性多孔状构件，该构件上的孔径小于最小粒径的微塑料；分离室中自上而下依次为扰流构件、分离板、微塑料混合物和浮选分离液，本实施例中扰流构件的扰流板与本体之间的夹角均相同，当在实际使用过程中，扰流板与本体之间的夹角θ可在30°~60°的范围内任意选择，扰流板均设在本体上的分离槽旁；分离板上设有可允许最大粒径的微塑料穿过的物料孔，当分离板滑入浮选分离液且微塑料混合物均由物料孔浮动至分离板的上侧时，物料孔由挡板覆盖，挡板上密布有孔径小于最小微塑料粒径的气孔，在质量分离装置工作时，位于分离板上端面上的微塑料混合物在曝气泵经气孔流入的气流作用下与分离板的上端面分离，从而有效避免因微塑料混合物与分离板上端面的贴合造成微塑料回收量低于预设量的现象发生。

Claims (8)

1.一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，其特征在于，包括浮选分离装置和质量分离装置，浮选分离装置包括通过进水管相连的储液室、泵体和分离室，泵体将储液室中的浮选分离液抽入分离室中与土壤混合，与分离室相连的曝气泵驱使比重较轻的微塑料混合物上浮至浮选分离液的液面处，质量分离装置包括设在分离室内部的分离板，分离室远离曝气泵的一端连接有回收构件和抽滤泵，分离板滑入浮选分离液后微塑料混合物经分离板上的物料孔上浮至分离板远离曝气泵的一侧，曝气泵和抽滤泵叠加的上行气流将微塑料混合物中质量较轻的微塑料抽入回收构件。

2.根据权利要求1所述的一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，其特征在于，还包括粒径分离构件，粒径分离构件的一端通过管道与分离室远离曝气泵的一端相连，粒径分离构件的另一端通过出水管与回收构件相连。

3.根据权利要求2所述的一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，其特征在于，粒径分离构件的分离腔中设有按粒径分离微塑料的滤膜，滤膜包括滤孔孔径递减的第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜，抽入粒径分离构件的微塑料依次流经第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜，分离腔的上腔壁上设有用以更换滤膜的开口。

4.根据权利要求2所述的一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，其特征在于，分离室的侧壁上设有用以投放土壤的进料口，分离室的下端设有用以排出浮选分离液的排水口，曝气泵通过第一管道与分离室的下端相连，进水管包括第一进水管和第二进水管，储液室通过第一进水管与泵体的进水口相连，泵体的出水口通过第二进水管与靠近分离室下端的周面相连。

5.根据权利要求1所述的一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，其特征在于，分离板由磁性材料制备，分离室的内侧壁上设有用以固定分离板的电磁铁定位件，分离室的下端设有驱动分离板靠近曝气泵滑动的电磁铁驱动件，电磁铁定位件位于分离室中浮选分离液的液面上方，分离板的侧周面与分离室的内周面相贴合，进料口位于电磁铁定位件下方。

6.根据权利要求5所述的一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，其特征在于，质量分离装置包括辅助微塑料混合物上行运动变向的扰流构件，扰流构件位于电磁铁定位件上方，扰流构件包括本体和扰流板，本体上设有若干宽度为5mm的分离槽，对应分布在分离槽槽口处的扰流板位于本体靠近曝气泵的一侧，扰流板与本体的夹角为θ，30°＜θ＜60°。

7.根据权利要求1所述的一种土壤中不同粒径微塑料的分离装置，其特征在于，所述泵体为蠕动泵。

8.一种利用权利要求1至7任意一项所述的土壤中不同粒径微塑料的分离装置的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将采集到的土壤经进料口放入分离室，进料口关闭，打开蠕动泵将储液室中的浮选分离液抽入分离室，当浮选分离液的液面达到预定高度时，先关闭第二进水管上的阀门，然后关闭蠕动泵，此过程中需保证浮选分离液的液面始终位于电磁铁定位件的下方；

（2）打开曝气泵向分离室中通入气体，气体加速混合土壤和浮选分离液，比重较轻的微塑料混合物上浮至浮选分离液的液面处；

（3）当浮选分离液的液面处的微塑料混合物不再增加时，电磁铁定位件断电，电磁铁驱动件导通，具有磁性的分离板在电磁铁驱动件的引力和自重作用下朝浮选分离液滑动，分离板滑入浮选分离液后微塑料混合物经物料孔上浮至分离板远离曝气泵的一侧，当电磁铁驱动件的引力和分离板的自重之和与浮选分离液的浮力相等时，分离板悬浮在浮选分离液中；

（4）打开抽滤泵，微塑料混合物在曝气泵和抽滤泵共同提供的气流作用下脱离浮选分离液，调低抽滤泵的功率，使得曝气泵和抽滤泵提供气流的浮力和稍大于最大粒径微塑料的重力，微塑料经扰流构件流入粒径分离构件；

（5）当回收构件中的微塑料不再增加时，依次关闭曝气泵和抽滤泵，打开排水口将浮选分离液排出。

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