CN114392843B - 一种海产品中微塑料浮选装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海产品中微塑料浮选装置，包括浮选罐、分液漏斗、抽滤漏斗及抽滤瓶，分液漏斗固定在浮选罐上方且分液漏斗的颈部下端伸入浮选罐内的底部，浮选罐内的底部设有曝气机构，浮选罐的侧壁上部设有溢流口，浮选罐的外壁面上设有溢流室，溢流室内设有与溢流口相连的溢流管，溢流室顶部连接有纯化水管，纯化水管的出口端位于溢流室内并固定连接有导流罩，导流罩位于溢流管上方，纯化水管的出口端外圆周面上沿周向间隔设有若干布流口，溢流室底部连接有排液管，抽滤漏斗密封固定在抽滤瓶的瓶口上，抽滤漏斗内设有滤膜，排液管的出口端伸入抽滤漏斗内。本发明设计简易，操作方便，浮选效果好，微塑料损失率低。
Description
技术领域
本发明涉及一种微塑料提取分离装置，尤其是涉及一种海产品中微塑料浮选装置。
背景技术
料制品被广泛应用于农业、工业和医疗等众多领域，由此产生的塑料垃圾，特别是粒径小于5 mm的微塑料在海洋中不断累积。微塑料因其粒径小、分布广等特点，对海洋生态系统造成巨大的威胁；其还可沿食物链进行传递，进而对人类健康产生潜在的危害，因此，海洋微塑料污染已成为国内外备受关注的环境问题。
贝类、鱼类等海产品不仅口感鲜美，而且营养价值高，人们在食用这些海产品时会将海产品中的微塑料同时食入，从而对人体的健康造成危害。因此，有必要研究和评估海产品中的微塑料污染情况。
研究和评估海产品中的微塑料污染情况则需要提取分离海产品中的微塑料，目前对海产品中微塑料的提取分离方法主要是密度浮选法（包括直接浮选法和溢出法）。
例如，申请公布号CN106179773A，申请公布日2016年12月7日的中国专利公开了一种微颗粒塑料的连续流动分离浮选装置，包括通过管道及蠕动泵依次相连通的溶液存储部分（一）、气浮溢流部分（二）及筛分回收部分（三），其中溶液存储部分（一）为溶液存储桶（1），所述气浮溢流部分（二）包括空气泵（4）、气体流量计（5）、溢流收集杯（6）及磁力搅拌器（9），所述筛分回收部分（三（包括振动筛（11）及回收槽（12）；所述溢流收集杯（6） 设置在磁力搅拌器（9）上，所述样品杯（7）置于溢流收集杯（6）内，所述空气泵（4）通过管道与该样品杯（7）相连通，并在空气泵（4）与样品杯（7）之间的管道上设有气体流量计（5）；所述溶液存储桶（1）及振动筛（11） 分别通过管道及蠕动泵与所述溢流收集杯（6） 相连通，所述回收槽（12）位于该振动筛（11）出口的下方。该浮选装置存在以下缺陷：（1）通过空气泵与样品杯之间相连通的管道将空气泵入样品杯中，气泡上升过程中体积变大，气泡变大后，与微塑料的碰撞效率降低，同时会对样品杯中的悬浮液造成扰动，影响浮选效果；（2）采用溢流收集杯收集溢出的悬浮液，待溢流收集杯内混合液完全转移后，要用清洗液冲洗溢流收集杯，并将清洗液泵入振动筛中，操作繁琐；（3）样品杯中的悬浮液溢出时，会沿着样品杯的外壁面流下，并流经用于放置溢流收集杯的支架，从而导致样品杯的外壁及支架上残留有悬浮液，同时振动筛的内壁上也会溅射残留有悬浮液，导致微塑料的损失率较高。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的微塑料浮选装置所存在的上述问题，提供了一种设计简易，操作方便，浮选效果好，微塑料损失率低的海产品中微塑料浮选装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种海产品中微塑料浮选装置，包括浮选罐、分液漏斗、抽滤漏斗及抽滤瓶，所述分液漏斗固定在浮选罐上方且分液漏斗的颈部下端伸入浮选罐内的底部，所述浮选罐内的底部设有曝气机构，浮选罐的侧壁上部设有溢流口，浮选罐的外壁面上设有溢流室，所述溢流室内设有与溢流口相连的溢流管，溢流室顶部连接有纯化水管，所述纯化水管的出口端位于溢流室内并固定连接有导流罩，所述导流罩位于溢流管上方，纯化水管的出口端外圆周面上沿周向间隔设有若干布流口，溢流室底部连接有排液管，所述抽滤漏斗密封固定在抽滤瓶的瓶口上，抽滤漏斗内设有滤膜，所述排液管的出口端伸入抽滤漏斗内。本发明的浮选罐用于放置海产品样品（肌肉组织、内脏等组织）的消解液；分液漏斗用于存放浮选液/浮选介质，用于向浮选罐的消解液中加入浮选液/浮选介质，分液漏斗的颈部设有旋塞，以控制分液漏斗中浮选液/浮选介质的添加速度，分液漏斗的颈部下端伸入浮选罐内的底部，添加浮选液/浮选介质时不会对上层液面造成扰动，以避免影响浮选效果，而对下层液面则会造成扰动，有利于微塑料上浮；曝气机构通过产生高度分散的微小气泡作为载体，使密度较大的微塑料能粘附在气泡上并随着气泡上浮、溢出并进行分离，从而降低微塑料的损失率，同时通过曝气对浮选罐内的混合溶液进行搅拌；浮选罐中上层的悬浮液经溢流管溢流至溢流室内暂存、缓冲，再经排液管流至抽滤漏斗中进行抽滤；待浮选罐中的上层悬浮液完全溢出后，纯化水管可向溢流室内通入纯化水，以便对溢流室的内壁、排液管的管壁及抽滤漏斗的内壁进行冲洗，将微塑料完全冲下回收以降低损失率，纯化水管中的纯化水可通过压力或者泵进行输送；导流罩用于将纯化水导向溢流室的内壁，使纯化水能沿着溢流室的内壁流下，以便对溢流室的内壁进行充分、彻底冲洗；滤膜的过滤规格可根据实际需要进行选择，滤膜可以单层，也可以是不同规格的多层滤膜，滤膜可选用混合纤维滤膜；通过抽滤能提高过滤速度。
作为优选，所述海产品中微塑料浮选装置还包括气泡切割机构，所述气泡切割机构包括立杆及切割丝条单元，所述立杆下端固定在浮选罐的罐底，所述切割丝条单元沿立杆轴向间隔设置在立杆的外圆面上。气泡切割机构中的切割丝条单元能多层次对曝气机构产生的气泡进行多层次切割，将大气泡切割成为小气泡，不仅能提高微塑料与气泡的碰撞效率，还能降低对上层悬浮液的扰动，从而有利于提高浮选效率与效果。
作为优选，所述切割丝条单元由若干沿立杆周向间隔设置的弹性丝条构成，且上下相邻的切割丝条单元中的弹性丝条相互交错设置。弹性丝条需兼有一定柔韧性和刚性，可以是不锈钢丝，弹性丝条在立杆上呈立体辐射状从下往下分布，切割气泡效果好。
作为优选，所述抽滤漏斗上设有抽滤漏斗盖，所述排液管穿过抽滤漏斗盖，排液管的出口端下方设有防冲斗，所述防冲斗呈倒锥形，防冲斗与抽滤漏斗内壁之间留有间隙。本发明中的防冲斗具有如下作用：一是可以对从排液管中落下的悬浮液进行缓冲减速，避免溢出的悬浮液溅至抽滤漏斗盖上而不能被纯化水冲洗回收；二是避免液体冲击滤膜的中心，导致滤膜上的过滤物因冲击而推向边缘并沿着抽滤漏斗的内壁上升附着在抽滤漏斗的内壁上，不利于后续观察计数；三是能使纯化水沿着防冲斗的表面、抽滤漏斗的内壁流下，冲洗充分彻底；故本发明中的防冲斗有助于提高微塑料的回收率，降低损失率，是本发明中较为关键的一个结构。
作为优选，所述排液管的出口端下端面设有沿周向间隔设有若干连接片，所述连接片下端与防冲斗固定连接以使防冲斗与排液管的出口端之间留有一定的距离，连接片之间的间隙形成出液口。
作为优选，所述曝气机构包括进气总管及分气管，所述进气总管固定连接在浮选罐的侧壁上，所述分气管呈圆形，分气管与进气总管相连，分气管内设有呈十字交叉的分气支管，所述分气支管与分气管相连通，分气管与分气支管上设有曝气石。
作为优选，所述浮选罐上设有浮选罐盖，所述分液漏斗的颈部下穿浮选罐盖。
作为优选，所述导流罩呈锥形。
作为优选，所述溢流管为出口朝下的弯管。溢流管采用这种设计，可以防止纯化水经溢流管回流至浮选罐中。
作为优选，所述溢流室的下部设为倒锥形。溢流室的下部设为倒锥形，使得溢流室内没有死角。
因此，本发明具有如下有益效果：设计简易，操作方便，浮选效果好，微塑料损失率低。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2 是图1中A处放大图。
图3是图1中B处放大图。
图4是曝气机构的一种俯视图。
图中：浮选罐1，分液漏斗2，抽滤漏斗3，抽滤瓶4，溢流口5，溢流室6，溢流管7，纯化水管8，导流罩9，布流口10，排液管11，滤膜12，立杆13，弹性丝条14，抽滤漏斗盖15，防冲斗16，连接片17，出液口18，进气总管19，分气管20，分气支管21，曝气石22，浮选罐盖23。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示的一种海产品中微塑料浮选装置，包括浮选罐1、分液漏斗2、抽滤漏斗3、抽滤瓶4及气泡切割机构，浮选罐上设有浮选罐盖23，分液漏斗的颈部下穿浮选罐盖并与浮选罐盖固定连接，分液漏斗的颈部下端伸入浮选罐内的底部，浮选罐内的底部的底部设有曝气机构，曝气机构包括进气总管19及分气管20（如图4所示），进气总管固定连接在浮选罐的侧壁上，分气管呈圆形，分气管与进气总管相连，分气管内设有呈十字交叉的分气支管21，分气支管与分气管相连通，分气管与分气支管上设有曝气石22，浮选罐的侧壁上部设有溢流口5，浮选罐的外壁面上设有溢流室6，溢流室的下部设为倒锥形，溢流室内设有与溢流口相连的溢流管7，溢流管为出口朝下的弯管，溢流室顶部连接有纯化水管8，纯化水管的出口端位于溢流室内并固定连接有呈锥形的导流罩9（如图2所示），导流罩位于溢流管上方，纯化水管的出口端外圆周面上沿周向间隔设有若干布流口10，溢流室底部连接有排液管11，抽滤漏斗密封固定在抽滤瓶的瓶口上，抽滤漏斗内设有滤膜12（如图3所示），抽滤漏斗上设有抽滤漏斗盖15，排液管穿过抽滤漏斗盖，排液管的出口端伸入抽滤漏斗内，排液管的出口端下方设有防冲斗16，防冲斗呈倒锥形，防冲斗与抽滤漏斗内壁之间留有间隙，排液管的出口端下端面上沿周向间隔设有若干连接片17，连接片下端与防冲斗固定连接以使防冲斗与排液管的出口端之间留有一定的距离，连接片之间的间隙形成出液口18；气泡切割机构包括立杆13及切割丝条单元，立杆下端固定在浮选罐的罐底，切割丝条单元沿立杆轴向间隔设置在立杆的外圆面上，切割丝条单元由若干沿立杆周向间隔设置的弹性丝条14构成，且上下相邻的切割丝条单元中的弹性丝条相互交错设置。
本发明的使用方法为：将消解液加入浮选罐中，在分液漏斗中加入浮选液/浮选介质，调节分液漏斗的颈部的旋塞向浮选罐中加入浮选液/浮选介质，通过曝气机构向浮选罐中通入气体以产生微小气泡，接着继续通过分液漏斗向浮选罐中加入浮选液/浮选介质，使浮选罐中的上层悬浮液经溢流管溢流至溢流室内，再经排液管流至抽滤漏斗中进行抽滤，待浮选罐中的上层悬浮液完全溢出后，停止向浮选罐中加入浮选液/浮选介质及向浮选罐中通入气体，向纯化水管中通入纯化水对溢流室内壁、排液管的管壁、防冲斗的表面及抽滤漏斗的内壁进行冲洗，冲洗一段时间后，停止通纯化水，取下抽滤漏斗中的滤膜置于洁净的玻璃培养皿中，贴好标签并置于50℃烘箱中烘干，将培养皿置于体视显微镜下对疑似微塑料进行识别、拍照和计数。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (8)
1.一种海产品中微塑料浮选装置，其特征在于，包括浮选罐（1）、分液漏斗（2）、抽滤漏斗（3）及抽滤瓶（4），所述分液漏斗固定在浮选罐上方且分液漏斗的颈部下端伸入浮选罐内的底部，所述浮选罐内的底部设有曝气机构，浮选罐的侧壁上部设有溢流口（5），浮选罐的外壁面上设有溢流室（6），所述溢流室内设有与溢流口相连的溢流管（7），溢流室顶部连接有纯化水管（8），所述纯化水管的出口端位于溢流室内并固定连接有导流罩（9），所述导流罩位于溢流管上方，纯化水管的出口端外圆周面上沿周向间隔设有若干布流口（10），溢流室底部连接有排液管（11），所述抽滤漏斗密封固定在抽滤瓶的瓶口上，抽滤漏斗内设有滤膜（12），抽滤漏斗上设有抽滤漏斗盖（15），所述排液管穿过抽滤漏斗盖，排液管的出口端下方设有防冲斗（16），所述防冲斗呈倒锥形，防冲斗与抽滤漏斗内壁之间留有间隙，所述排液管的出口端伸入抽滤漏斗内，排液管的出口端下端面设有沿周向间隔设有若干连接片（17），所述连接片下端与防冲斗固定连接以使防冲斗与排液管的出口端之间留有一定的距离，连接片之间的间隙形成出液口（18）。
2.根据权利要求1所述的一种海产品中微塑料浮选装置，其特征在于，所述海产品中微塑料浮选装置还包括气泡切割机构，所述气泡切割机构包括立杆（13）及切割丝条单元，所述立杆下端固定在浮选罐的罐底，所述切割丝条单元沿立杆轴向间隔设置在立杆的外圆面上。
3.根据权利要求2所述的一种海产品中微塑料浮选装置，其特征在于，所述切割丝条单元由若干沿立杆周向间隔设置的弹性丝条（14）构成，且上下相邻的切割丝条单元中的弹性丝条相互交错设置。
4.根据权利要求1所述的一种海产品中微塑料浮选装置，其特征在于，所述曝气机构包括进气总管（19）及分气管（20），所述进气总管固定连接在浮选罐的侧壁上，所述分气管呈圆形，分气管与进气总管相连，分气管内设有呈十字交叉的分气支管（21），所述分气支管与分气管相连通，分气管与分气支管上设有曝气石（22）。
5.根据权利要求1所述的一种海产品中微塑料浮选装置，其特征在于，所述浮选罐上设有浮选罐盖（23），所述分液漏斗的颈部下穿浮选罐盖。
6.根据权利要求1所述的一种海产品中微塑料浮选装置，其特征在于，所述导流罩呈锥形。
7.根据权利要求1所述的一种海产品中微塑料浮选装置，其特征在于，所述溢流管为出口朝下的弯管。
8.根据权利要求1所述的一种海产品中微塑料浮选装置，其特征在于，所述溢流室的下部设为倒锥形。
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