CN113109106A - 一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置 - Google Patents

一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置，本发明包括气路部分、液体循环部分、浮选装置及过滤收集装置；本发明采用了气体浮选、液体过滤分离的气液混合分离方法，本发明气路部分由气泵、气管、管式曝气器组成，通过气泵、管式曝气器使浮选玻璃管内的样品与氯化钠溶液充分混合，促使样品在浮选玻璃管中充分浮选。本发明液体循环部分由浮选液补充箱、增压泵及蠕动泵组成；通过蠕动泵与增压泵使氯化钠溶液在浮选玻璃管与金属筛网及锥形瓶之间连续流动、反复循环，充分将样品中的微塑料分离在过滤收集装置的金属筛网内。本发明具有工作效率高、样本检测精准及可靠性高的优点。

Description

一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域的样品收集装置，尤其是一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置。
背景技术
环境样品中微塑料的分离提取是开展微塑料污染研究的关键。现有技术对于水面漂浮物微塑料的分离提取的主要手段是通过过滤收集; 而对于沉积物或土壤样品中微塑料的分离提取的主要手段是通过溶液浮选分离。存在的问题是，现有技术尤其对沉积物或土壤样品的分离存在步骤繁琐、回收率不稳定及提取效率不高等问题，导致在不同的沉积物或土壤样品中的提取效率不同，对微塑料污染研究的准确性降低、研究成果的科学依据不充分，无法对微塑料污染环境的严峻问题提供科学治理的可靠数据，导致浮选分离后的后期工作量加大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置，本发明采用气体浮选、液体过滤分离的气液混合分离方法，本发明气路部分由气泵、气管、管式曝气器组成，通过气泵、管式曝气器使浮选玻璃管内的样品与氯化钠溶液充分混合，促使样品在浮选玻璃管中充分浮选。本发明液体循环部分由浮选液补充箱、增压泵及蠕动泵组成；通过蠕动泵与增压泵使氯化钠溶液在浮选玻璃管与金属筛网及锥形瓶之间连续流动、反复循环，充分将样品中的微塑料分离在过滤收集装置的金属筛网内。通过对金属筛网上的微塑料颗粒物进行收集，计算出沉积物中微塑料的浓度。本发明同时可以满足泥质、砂质等不同沉积物样品的分析需求，填补了现有技术沉积物中微塑料浓度检测装置缺失的状况，具有工作效率高、样本检测精准及可靠性高的优点。
实现本发明目的的具体技术方案是：
一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置，其特点包括气路部分、液体循环部分、浮选装置及过滤收集装置；
所述气路部分由气泵、气管、管式曝气器组成，所述气泵的输出口经气管与管式曝气器连接；
所述液体循环部分由浮选液补充箱、增压泵及蠕动泵组成；所述浮选液补充箱上设有进液端及出液端；所述蠕动泵的输出端与浮选液补充箱的进液端管连接，浮选液补充箱的出液端与增压泵的输入端管连接；
所述浮选装置由浮选玻璃管、陶瓷波纹填料、玻璃管帽及截止阀组成；所述浮选玻璃管为筒状件，其底部分别设有第一进液口及进气口；所述玻璃管帽上设有第一出液口；所述玻璃管帽覆盖在浮选玻璃管的顶部；所述陶瓷波纹填料设于浮选玻璃管内；所述截止阀设于浮选玻璃管的进液口上；
所述过滤收集装置由金属筛网及锥形瓶组成；所述金属筛网上设有第二进液口；所述锥形瓶上设有第二出液口；
所述气路部分的管式曝气器与浮选装置上浮选玻璃管的进气口管连接；所述液体循环部分上增压泵的输出端与浮选装置上浮选玻璃管的截止阀管连接；所述过滤收集装置上金属筛网的第二进液口与浮选装置上玻璃管帽的第一出液口管连接；所述过滤收集装置上锥形瓶的第二出液口与液体循环部分上蠕动泵的输入端连接。
所述的浮选装置为一套或多套，多套浮选装置并列设置。
所述的过滤收集装置为一套或多套，多套过滤收集装置并列设置。
本发明采用气体浮选、液体过滤分离的气液混合分离方法，本发明气路部分由气泵、气管、管式曝气器组成，通过气泵、管式曝气器使浮选玻璃管内的样品与氯化钠溶液充分混合，促使样品在浮选玻璃管中充分浮选。本发明液体循环部分由浮选液补充箱、增压泵及蠕动泵组成；通过蠕动泵与增压泵使氯化钠溶液在浮选玻璃管与金属筛网及锥形瓶之间连续流动、反复循环，充分将样品中的微塑料分离在过滤收集装置的金属筛网内。通过对金属筛网上的微塑料颗粒物进行收集，并通过确认微塑料颗粒物的量，计算出沉积物中微塑料的浓度。本发明同时可以满足泥质、砂质等不同沉积物样品的分析需求，填补了现有技术沉积物中微塑料浓度检测装置缺失的状况，为沉积物中微塑料浓度检测提供了可靠的解决方案，具有工作效率高、样本检测精准及可靠性高的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明使用状态示意图。
具体实施方式
参阅图1，本发明包括气路部分10、液体循环部分20、浮选装置30及过滤收集装置40；
所述气路部分10由气泵11、气管12、管式曝气器13组成，所述气泵11的输出口经气管12与管式曝气器13连接。
参阅图1，所述液体循环部分20由浮选液补充箱21、增压泵23及蠕动泵24组成；所述浮选液补充箱21上设有进液端及出液端；所述蠕动泵24的输出端与浮选液补充箱21的进液端管连接，浮选液补充箱21的出液端与增压泵23的输入端管连。
参阅图1，所述浮选装置30由浮选玻璃管31、陶瓷波纹填料32、玻璃管帽33及截止阀34组成；所述浮选玻璃管31为筒状件，其底部分别设有第一进液口311及进气口312；所述玻璃管帽33上设有第一出液口331；所述玻璃管帽33覆盖在浮选玻璃管31的顶部；所述陶瓷波纹填料32设于浮选玻璃管31内；所述截止阀34设于浮选玻璃管31的进液口311上。
参阅图1，所述过滤收集装置40由金属筛网41及锥形瓶42组成；所述金属筛网41上设有第二进液口411；所述锥形瓶42上设有第二出液口421。
参阅图1，所述气路部分10的管式曝气器13与浮选装置30上浮选玻璃管31的进气口312管连接；所述液体循环部分20上增压泵23的输出端与浮选装置30上浮选玻璃管31的截止阀34管连接；所述过滤收集装置40上金属筛网41的第二进液口411与浮选装置30上玻璃管帽33的第一出液口331管连接；所述过滤收集装置40上锥形瓶42的第二出液口421与液体循环部分20上蠕动泵24的输入端连接。
参阅图1，所述的浮选装置30为一套或多套，多套浮选装置30并列设置。
参阅图1，所述过滤收集装置40为一套或多套，多套过滤收集装置40并列设置。
实施例：
本发明气路部分的工作：
参阅图1、图2，本发明气路部分10由气泵11、气管12、管式曝气器13组成，所述气泵11的输出口经气管12与管式曝气器13连接,气泵11用于向浮选玻璃管31内输送气体，管式曝气器13的设置用于纯化输入浮选玻璃管31内的气体，缓解气流的冲击，利于浮选玻璃管31内的样品与氯化钠溶液充分混合，避免样品中的微塑料在浮选玻璃管31内的陶瓷波纹填料32内沉积。
本发明液体循环部分的工作：
参阅图1、图2，所述液体循环部分20由浮选液补充箱21、增压泵23及蠕动泵24组成；所述浮选液补充箱21上设有进液端及出液端；在浮选液补充箱21的进液端连接了蠕动泵24，蠕动泵24用于将来自过滤收集装置40上锥形瓶42内的液体送入浮选液补充箱21；在浮选液补充箱21的出液端连接了增压泵23，增压泵23用于将浮选液补充箱21内的氯化钠溶液连续地输送至浮选玻璃管31；本发明液体循环部分20用于在样品的分离沉淀过程中，将样品与氯化钠的混合溶液在本发明中反复循环，以便充分的将样品中的微塑料分离在过滤收集装置40的金属筛网41内。
本发明同时对多个样品进行分离沉淀的工作：
参阅图1、图2，本发明浮选装置30由浮选玻璃管31、陶瓷波纹填料32、玻璃管帽33及截止阀34组成；本发明过滤收集装置40由金属筛网41及锥形瓶42组成；为便于对多个样品同时进行自动分离，本实施例的浮选装置30选三套且并列设置，过滤收集装置40选三套且并列设置；将液体循环部分20上增压泵23的输出端通过分配器分别与三套浮选装置30上浮选玻璃管31上各自的截止阀34管连接；将三套过滤收集装置40上金属筛网41的第二进液口411分别与三套浮选装置30上玻璃管帽33各自的第一出液口331管连接；
将三套过滤收集装置40上锥形瓶42的第二出液口421均与液体循环部分20上蠕动泵24的输入端连接，完成本实施例三套且并列的分离设置，在一次实验过程可完成对三个样品的分离。
本发明对样品进行分离沉淀的工作过程如下：
参阅图1、图2，本实施例选用三套浮选装置30及三套过滤收集装置40并列设置的分离设置。
步骤1、采集沉积物样品，将样品放入烘箱烘干，烘干后的沉积物每100g做为一个样品；选取三个样品，分别投入浮选玻璃管31内。
步骤2、配置氯化钠溶液，氯化钠/水的浓度为：35.9/100；打开玻璃管帽33，将配置好的氯化钠溶液加入浮选玻璃管31内及浮选液补充箱21内。
步骤3、盖好玻璃管帽33，检查气路部分10及液体循环部分20的管路接头连接完好。
步骤4、开启气泵11，气泵11向浮选玻璃管31内输送压缩空气，压缩空气通过管式曝气器13及陶瓷波纹填料32输入到浮选玻璃管31内，管式曝气器13用于纯化输入浮选玻璃管31内的气体，缓解气流的冲击，利于压缩空气对浮选玻璃管31内的样品与氯化钠溶液充分混合，沉积物和微塑料由于密度不同而分离，避免样品中的微塑料在浮选玻璃管31内的陶瓷波纹填料32内沉积，实现微塑料从沉积物中的高效浮选。
步骤5、开启增压泵23及蠕动泵24，增压泵23用于将浮选液补充箱21内的氯化钠溶液连续地输送至浮选玻璃管31；蠕动泵24用于将来自过滤收集装置40上锥形瓶42内的液体送入浮选液补充箱21；本发明的液体循环部分20在样品的分离沉淀过程中使样品与氯化钠的混合溶液反复循环，多次过滤，以便充分的将样品中的微塑料分离在过滤收集装置40的金属筛网41内，将金属筛网41,内的微塑料取出；完成一次实验的时间为30分钟。
步骤6、完成一次实验；可以获取三个平行的样品，供后期分析研判比对。

Claims (3)

1.一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置，其特征在于，它包括气路部分（10）、液体循环部分（20）、浮选装置（30）及过滤收集装置（40）；
所述气路部分（10）由气泵（11）、气管（12）、管式曝气器（13）组成，所述气泵（11）的输出口经气管（12）与管式曝气器（13）连接；
所述液体循环部分（20）由浮选液补充箱（21）、增压泵（23）及蠕动泵（24）组成；所述浮选液补充箱（21）上设有进液端及出液端；所述蠕动泵（24）的输出端与浮选液补充箱（21）的进液端管连接，浮选液补充箱（21）的出液端与增压泵（23）的输入端管连接；
所述浮选装置（30）由浮选玻璃管（31）、陶瓷波纹填料（32）、玻璃管帽（33）及截止阀（34）组成；所述浮选玻璃管（31）为筒状件，其底部分别设有第一进液口（311）及进气口（312）；所述玻璃管帽（33）上设有第一出液口（331）；所述玻璃管帽（33）覆盖在浮选玻璃管（31）的顶部；所述陶瓷波纹填料（32）设于浮选玻璃管（31）内；所述截止阀（34）设于浮选玻璃管（31）的进液口（311）上；
所述过滤收集装置（40）由金属筛网（41）及锥形瓶（42）组成；所述金属筛网（41）上设有第二进液口（411）；所述锥形瓶（42）上设有第二出液口（421）；
所述气路部分（10）的管式曝气器（13）与浮选装置（30）上浮选玻璃管（31）的进气口（312）管连接；所述液体循环部分（20）上增压泵（23）的输出端与浮选装置（30）上浮选玻璃管（31）的截止阀（34）管连接；所述过滤收集装置（40）上金属筛网（41）的第二进液口（411）与浮选装置（30）上玻璃管帽（33）的第一出液口（331）管连接；所述过滤收集装置（40）上锥形瓶（42）的第二出液口（421）与液体循环部分（20）上蠕动泵（24）的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置，其特征在于，所述浮选装置（30）为一套或多套，多套浮选装置（30）并列设置。
3.根据权利要求1所述的一种沉积物中浮选微塑料及自动分离装置，其特征在于，所述过滤收集装置（40）为一套或多套，多套过滤收集装置（40）并列设置。
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