CN211954813U - 一种用于现场大规模水样采样的固相萃取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于现场大规模水样采样的固相萃取装置，包括预过滤室、加压泵、电磁阀、流量计、压力控制阀、污染物富集室、控制器、蓄电模块和开关控制阀。本装置携带方便，可大水量富集，定量固相萃取，操作便捷，自动化操作，一键完成对水样的萃取工作，使用本装置后可快速方便的对水样固相萃取，吸附材料进行洗脱后，可循环使用，减少成本。

Description

一种用于现场大规模水样采样的固相萃取装置

技术领域

本实用新型涉及一种固相萃取装置，尤其涉及一种用于现场大规模水样采样的固相萃取装置，属于水处理、分析检测技术领域。

背景技术

随着工农业的快速发展和人类生活水平的提高，大量的化工用品、个人护理用品以不同的形式纳入水体中，许多已知和未知化学品的混合物，对人体健康及生态环境具有潜在的危害。

随着水质检测技术的不断提高，越来越多的新型污染物在水中被测出。对于已知和未知污染物的复杂混合物，最有效的取样和富集方法就是固相萃取(SPE)。现代化学分析仪器允许对小体积水进行分析，对大多数典型的水污染物而言，样品富集程度不高或只有较低的浓度，所以需要更大水量的富集，而大水量的富集和提取需要在数天或几周内完成，以产生具有代表性的样本。这种水质检测技术需现场采样后，在实验室进行富集和提取，浪费了大量的时间、人力、物力。

在复杂环境化合物的评估中，取样方法的成功实施和应用保证了样品的最小变化和偏差。为解决以上问题，急需高效便捷的自动化现场采样技术。自动化现场采样技术可以避免与储存和运输大量水有关的后勤、技术、经济和科学问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有固相萃取装置所存在的不足，提供一种用于现场大规模水样采样的固相萃取装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于现场大规模水样采样的固相萃取装置，包括预过滤室、加压泵、电磁阀、流量计、压力控制阀、污染物富集室、控制器、蓄电模块和开关控制阀，所述预过滤室的进水口处连接有进样管，所述预过滤室的出水口与加压泵进水口相连通，所述加压泵的出水口依次连接电磁阀和流量计，所述流量计的出水口与压力控制阀的进水口相连通，所述压力控制阀的出水口与污染物富集室底部的进水口相连通，所述污染物富集室顶部的出水口处连接有出水管，所述进样管和出水管上均安装有开关控制阀；

所述预过滤室内填充有过滤材料，所述污染物富集室内填充有吸附材料；所述蓄电模块为电磁阀、流量计和控制器供电，所述电磁阀、流量计和蓄电模块分别与控制器通信连接。

在实际使用过程中，通过加压泵的负压使水样通过预过滤室进入加压泵，水样经过加压泵加压后通过电磁阀、流量计进行流速、流量的统计控制，水样在正压作用下由下而上进入污染物富集室，萃取后的水样经污染物富集室上端出水口流出，连接在污染物富集室进水口端的压力控制阀可控制水样进柱的压力，压力过高时可以进行自循环缓压。控制器通过线路连接电磁阀、流量计，控制器允许对每次采样量和累计采样总量进行定制编程，直到达到所需的总体积。

本实用新型的有益效果是：

1)由于加压泵的存在，使得水样在负压条件下自动进入装置，在正压条件下通过污染物富集室实现污染物的富集，实现了自动现场采样；

2)控制器通过对流量计、电磁阀相关参数进行设置，可在现场进行精确定量水样进入污染物富集室的体积，保证富集倍数的准确性以及样品一致性，增加了水样取样分析的准确性；

3)使用本装置后可快速方便的对水样进行固相萃取，吸附材料进行洗脱后，可循环使用，减少成本；

4)本装置携带方便，可大水量富集，定量固相萃取，操作便捷，自动化操作，一键完成对水样的萃取工作。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述污染物富集室呈圆筒状，底部和顶部分别设有进水口和出水口，进水口和出水口的内侧分别设有第一筛板和第二筛板，第一筛板和第二筛板之间填充有吸附材料。优选的，所述吸附材料为亲水亲脂平衡反相吸附剂、混合型强阳离子交换反相吸附剂、混合型强阴离子交换反相吸附剂、混合型弱阳离子交换反相吸附剂、混合型弱阴离子交换反相吸附剂、C18中的一种或多种。

采用上述进一步技术方案的有益效果是，筛板能够有效防止吸附材料的流失，通过采用不同的吸附材料，可针对性的富集某种或同时富集多种化合物，能够大体积的水样富集，高效便捷。

进一步，所述污染物富集室的进水口和出水口处均安装有快插接头。

采用上述进一步技术方案的有益效果是，可通过快插接头轻松拆装，待洗脱时，可在出口端将接头螺纹旋装，该接头可与固相萃取装置连接。

进一步，所述预过滤室呈圆筒状，侧面下部设有进水口，顶部设有出水口，所述过滤材料呈与预过滤室同心的多层筒状结构排列于预过滤室内，优选2层以上，2～10层；优选的过滤材料为PP棉、活性炭或分子筛中的一种或多种。

采用上述进一步技术方案的有益效果是，该结构能够充分过滤掉泥沙、色素、细小颗粒等物理杂质，保证化学污染物富集的准确性和高效性。

进一步，所述控制器上设有温度、实时流量和总流量显示窗口，以及总流量设定按钮。

采用上述进一步技术方案的有益效果是，可方便的设定和监测水样的流量，使整个采样过程更加智能化。

附图说明

图1为本实用新型的装置整体结构示意图；

图2为预过滤室结构示意图；

图3为污染物富集室结构示意图；

图4为控制器结构示意图；

1、预过滤室；2、加压泵；3、电磁阀；4、流量计；5、压力控制阀；6、污染物富集室；7、控制器；8、蓄电模块；9、开关控制阀；10、进样管；11、出水管；12、过滤材料；13、吸附材料；14、第一筛板；15、第二筛板。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种用于现场大规模水样采样的固相萃取装置，如图1所示，包括预过滤室1、加压泵2、电磁阀3、流量计4、压力控制阀5、污染物富集室6、控制器7、蓄电模块8和开关控制阀9，预过滤室的进水口处连接有进样管10，预过滤室的出水口与加压泵进水口相连通，加压泵的出水口依次连接电磁阀和流量计，流量计的出水口与压力控制阀的进水口相连通，压力控制阀的出水口与污染物富集室底部的进水口相连通，污染物富集室顶部的出水口处连接有出水管11，进样管和出水管上均安装有开关控制阀；

预过滤室的结构如图2所示，侧面下部设有进水口，顶部设有出水口，过滤材料12呈与预过滤室同心的多层筒状结构排列于预过滤室内，过滤材料为PP棉；

污染物富集室的结构如图3所示，污染物富集室呈圆筒状，底部和顶部分别设有进水口和出水口，进水口和出水口的内侧分别设有第一筛板和第二筛板，第一筛板和第二筛板之间填充有吸附材料13，吸附材料为亲水亲脂平衡反相吸附剂；

蓄电模块为电磁阀、流量计和控制器供电，电磁阀、流量计和蓄电模块分别与控制器通信连接，控制器上设有温度、实时流量和总流量显示窗口，以及总流量设定按钮。

预过滤室的进水口通过进样管和水样接触，通过加压泵的负压使水样通过预过滤室后进入加压泵，水样经过加压泵加压后，经电磁阀、流量计通过正压由下而上进入污染物富集室，萃取后的水样经污染物富集室端出水口流出，压力控制阀连接在污染物富集室进水口端，控制水样进柱的压力，压力过高时可以进行自循环缓压。控制器通过线路连接电磁阀、流量计，控制器允许对每次采样量和累计采样总量进行定制编程，直到达到所需的总体积。蓄电模块给整个装置供电。现场采样时，只需打开电源，设置总流量、流速，打开开关即可进行采样。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于现场大规模水样采样的固相萃取装置，其特征在于，包括预过滤室、加压泵、电磁阀、流量计、压力控制阀、污染物富集室、控制器、蓄电模块和开关控制阀，所述预过滤室的进水口处连接有进样管，所述预过滤室的出水口与加压泵进水口相连通，所述加压泵的出水口依次连接电磁阀和流量计，所述流量计的出水口与压力控制阀的进水口相连通，所述压力控制阀的出水口与污染物富集室底部的进水口相连通，所述污染物富集室顶部的出水口处连接有出水管，所述进样管和出水管上均安装有开关控制阀；

所述预过滤室内填充有过滤材料，所述污染物富集室内填充有吸附材料；所述蓄电模块为电磁阀、流量计和控制器供电，所述电磁阀、流量计和蓄电模块分别与控制器通信连接。

2.根据权利要求1所述的固相萃取装置，其特征在于，所述污染物富集室呈圆筒状，底部和顶部分别设有进水口和出水口，进水口和出水口的内侧分别设有第一筛板和第二筛板，第一筛板和第二筛板之间填充有吸附材料。

3.根据权利要求1或2所述的固相萃取装置，其特征在于，所述污染物富集室的进水口和出水口处均安装有快插接头。

4.根据权利要求1或2所述的固相萃取装置，其特征在于，所述预过滤室呈圆筒状，侧面下部设有进水口，顶部设有出水口，所述过滤材料呈与预过滤室同心的多层筒状结构排列于预过滤室内。

5.根据权利要求4所述的固相萃取装置，其特征在于，所述过滤材料呈与预过滤室同心的2层以上筒状结构排列于预过滤室内。

6.根据权利要求5所述的固相萃取装置，其特征在于，所述过滤材料呈与预过滤室同心的2～10层筒状结构排列于预过滤室内。

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