CN219179036U - 一种水样溶解性有机质的连续制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水样分析技术领域，尤其涉及一种水样溶解性有机质的连续制备装置，包括用于容纳滤液的储液罐以及对储液罐抽真空的真空泵，所述装置还包括筛滤机构，所述筛滤机构包括顶部设有进液管、底端呈曲面状并置于储液罐顶部内且通过排液管连通储液罐的筛滤罐，所述进液管通过软管与水样容器或纯水容器连通，排液管底部可拆卸设有滤膜组件；筛滤罐外壁转动设有两相对轴对称的扣环，所述储液罐顶部外壁设有与扣环配合压接的扣块；所述储液罐底部通过收集管连通外界。本实用新型结构简单，能够在负压作用下实现连续进样、筛滤以获取大量含有DOM的滤液，同时容器内部造型尽可能避免容易存留液体的死角构造，便于排液和清理。

Description

一种水样溶解性有机质的连续制备装置

技术领域

本实用新型涉及水样分析技术领域，尤其涉及一种水样溶解性有机质的连续制备装置。

背景技术

溶解性有机质（DOM）泛指能溶于酸、碱、水，且可透过0.45μm滤膜的有机质，是一类既含有糖类、有机酸、蛋白质等亲水性物质，也含有腐殖酸、脂类等疏水性物质的混合物。DOM广泛分布在水、土壤和沉积物中，由于具有较强的生物-化学活性，DOM被认为是水体有机质环境功能、环境效应发挥的重要组成部分。

环境中DOM的功能与效应取决于DOM的分子组成。通常来讲，DOM中的碳水化合物、糖、氨基酸、有机酸等亲水性小分子物质更容易被微生物利用；富里酸、腐殖酸、酚类等芳香类物质的生物有效性较低；富碳芳香木质素比富碳石蜡更容易通过吸附菲而降低了菲的生物利用度；芳香性酚酸类物质更容易被矿物吸附固定。因此，鉴于不同DOM组分具有不同的环境功能，如何正确提取水样中DOM是反映DOM真实性状和后续组分分析研究的关键所在，也是评价DOM环境风险、应用DOM环境功能的重要前提。

现有技术中对于水样DOM的分离与制备大多以通过0.45μm滤膜为分离标准，并以针式过滤、传统负压抽滤等方式进行。两者都存在一定不足：针式过滤成本很低，但是无法短时间内大量制备样品，不能满足将DOM作为环境修复材料的使用量，而且一次制备只能进行一个样品，且人工操作效率较低；传统负压抽滤是以真空泵连接抽滤装置，抽滤装置上方装入滤膜，然后加样进行过滤，其相对针式过滤更加高效，但是单次操作只能分离一个样品，且容器清洗不方便容易导致样品交叉污染。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于解决上述问题而提出的一种水样溶解性有机质的连续制备装置，本实用新型结构简单，能够在负压作用下实现连续进样、筛滤以获取大量含有DOM的滤液，同时容器内部造型尽可能避免容易存留液体的死角构造，便于排液和清理。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种水样溶解性有机质的连续制备装置，包括用于容纳滤液的储液罐以及对储液罐抽真空的真空泵，所述装置还包括筛滤机构，所述筛滤机构包括顶部设有进液管、底端呈曲面状并置于储液罐顶部内且通过排液管连通储液罐的筛滤罐，所述进液管通过软管与水样容器或纯水容器连通，排液管底部可拆卸设有滤膜组件；

筛滤罐外壁转动设有两相对轴对称的扣环，所述储液罐顶部外壁设有与扣环配合压接的扣块；

所述储液罐底部通过收集管连通外界。

优选的，所述软管远离筛滤罐的一端设有重力球，重力球中空且设有数个通孔以连通软管和水样容器/纯水容器。

优选的，所述筛滤罐的曲面状外壁设有用于抵触储液罐顶部敞口端的硅胶垫圈。

优选的，所述装置还包括设有重力触发机构的底座，重力触发机构包括对储液罐承重的顶板，顶板底面通过伸缩套杆与底座顶面连接，伸缩套杆外部套设有两端分别顶触底座和顶板的弹簧，顶板下方还设有触摸延时开关，触摸延时开关的信号输出端与设置在收集管上的第一电磁阀的芯片输入端信号连接。

优选的，所述储液罐顶部还设有连通外界的调节管，调节管上设有第二电磁阀；第二电磁阀的芯片输入端与触摸延时开关的信号输出端信号连接。

优选的，所述底座中空敞口且敞口端处设有调高板，调高板底面和底座底面设有滑轨，两组呈中段交叉的铰接杆于铰接处通过连杆连接，电动推杆的输出端通过万向节与连杆连接，电动推杆另一端与底座底面上的铰接座铰接；

所述铰接杆端部设有与滑轨滑动配合的滑块。

优选的，所述储液罐内底面呈下凹曲面状，且收集管与储液罐内底面最低点连接且连通。

优选的，所述滤膜组件包括与排液管外壁预设螺纹螺配的内螺纹筒，内螺纹筒内壁径向设有用于承载滤膜的凸缘。

优选的，所述进液管上设有流量调节阀门。

本实用新型工作前准备：

首先将新滤膜（滤膜为亲水性聚醚砜材质滤膜，孔径可根据实验目的进行选择，包括但不限于0.45μm，0.6μm，0.7μm）放置在内螺纹筒的凸缘上，然后将内螺纹筒与排液管螺配，使得排液管底端配合凸缘压紧滤膜边缘；

其次，将筛滤罐底端置于储液罐顶部敞口内，然后转动扣环，使得扣环扣压储液罐上的扣块，同时使得硅胶垫圈发生挤压形变，进而实现筛滤罐和储液罐的密闭连通。

最后，关闭调节管和收集管上的第二电磁阀和第一电磁阀，将软管的重力球置入水样容器内并在自重作用下沉入水样容器内底部。

本实用新型工作时，开启真空泵，并通过进液管上的流量调节阀门调整进液速率。真空泵对储液罐、筛滤罐抽真空并使得水样容器内的水样在负压作用下进入筛滤罐，经过滤膜的过滤后，含有DOM的滤液留存在储液罐内（主要避免持续外排所造成的被外界环境污染现象发生）。随着储液罐内的滤液增多，其重力也越来越大，使得下方的弹簧压缩量变大，直至顶板接触触摸延时开关，触摸延时开关控制第一电磁阀和第二电磁阀同时开启一定时间，使得储液罐连通外界并可以将其内部滤液从收集管流入外界的收集容器内。随着滤液的排出，储液罐重力减小并不再接触触摸延时开关，所以当电磁阀达到设计的开启时间后自动关闭。工作人员可以取走盛有滤液的容器并在排液管下方更换新的容器。

需要更换滤膜时，分离扣块和扣环以及排液管和内螺纹筒，将滤膜从内螺纹筒中移出并放置新的滤膜即可。需要对整机清洗时，可以将重力球移动至纯水容器，利用负压抽吸纯水对所有机构进行清洗和排出。其中，筛滤罐和储液罐的底部曲面状结构可以放置液体存留。同时重力球的设置，其球状结构配合多个通孔设计可以最大限度接触并利用水样或纯水。

同时，本实用新型还考虑到不同容量的收集容器往往具备不同的高度，所以本实用新型通过底座可以实现储液罐的高度调节，进而使得收集管可以置于收集容器上方的合理高度位置：

开启电动推杆，电动推杆的输出端伸长或回缩，进而带动连杆上升或下降，并实现铰接杆的夹角改变以及竖直高度的升高或降低，进而对调高板以及其上方的顶板和储液罐进行高度调节。

与现有技术相比，本实用新型具有有益效果如下：

1）本实用新型结构简单，能够在负压作用下实现连续进样、筛滤以获取大量含有DOM的滤液，同时容器内部造型尽可能避免容易存留液体的死角构造，便于排液和清理；

2）本实用新型可以进行高度调节进而实现匹配不同高度的收集容器，适用性和实用性较强。

附图说明

图1为具体实施方式中所述连续制备装置的结构示意图；

图2为具体实施方式中所述排液管和滤膜组件的连接关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

具体实施时：如图1-2所示，一种水样溶解性有机质的连续制备装置，包括设有重力触发机构的底座5、用于容纳滤液的储液罐1以及对储液罐1抽真空的真空泵2，所述装置还包括筛滤机构：

所述底座5中空敞口且敞口端处设有调高板51，调高板51底面和底座1底面设有滑轨52，两组呈中段交叉的铰接杆53于铰接处通过连杆54连接，铰接杆53端部设有与滑轨52滑动配合的滑块55，电动推杆56的输出端通过万向节与连杆54连接，电动推杆56另一端与底座1底面上的铰接座57铰接；

重力触发机构包括对储液罐1承重的顶板61，顶板61底面通过伸缩套杆52与调高板顶面连接，伸缩套杆62（为常规结构，如采用两同轴设置且滑动套接的筒、杆结构）外部套设有两端分别顶触调高板51和顶板61的弹簧63，顶板61下方还设有触摸延时开关6。

所述筛滤机构包括顶部设有进液管31、底端呈曲面状并置于储液罐2顶部内且通过排液管34连通储液罐2的筛滤罐3，筛滤罐3的曲面状外壁设有用于抵触储液罐顶部敞口端的硅胶垫圈35，筛滤罐3外壁转动设有两相对轴对称的扣环33，所述储液罐1顶部外壁设有与扣环33配合压接的扣块15；

所述进液管31通过软管36与水样容器或纯水容器连通，软管36远离筛滤罐3的一端设有重力球37，重力球37中空且设有数个通孔以连通软管和水样容器/纯水容器，进液管31上设有流量调节阀门32；排液管34底部可拆卸设有滤膜组件，所述滤膜组件包括与排液管34外壁预设螺纹螺配的内螺纹筒4，内螺纹筒4内壁径向设有用于承载滤膜42的凸缘41。

储液罐1顶部设有连通外界的调节管11，所述储液罐1内底面呈下凹曲面状，且储液罐1内底面最低点连接且连通收集管12，收集管12连通外界且设有第一电磁阀13，调节管11上设有第二电磁阀14，第一电磁阀13和第二电磁阀14的芯片输入端分别与触摸延时开关6的信号输出端信号连接。

本实施例工作前准备：

首先将新的滤膜42（滤膜为亲水性聚醚砜材质滤膜，孔径可根据实验目的进行选择，包括但不限于0.45μm，0.6μm，0.7μm）放置在内螺纹筒4的凸缘41上，然后将内螺纹筒4与排液管34螺配，使得排液管34底端配合凸缘41压紧滤膜42边缘；

其次，将筛滤罐3底端置于储液罐1顶部敞口内，然后转动扣环33，使得扣环33扣压储液罐上的扣块15，同时使得硅胶垫圈35发生挤压形变，进而实现筛滤罐3和储液罐1的密闭连通。

最后，关闭调节管11和收集管12上的第二电磁阀14和第一电磁阀13，将软管36的重力球37置入水样容器内并在自重作用下沉入水样容器内底部。

本实施例工作时，开启真空泵2，并通过进液管31上的流量调节阀门32调整进液速率。真空泵2对储液罐1、筛滤罐3抽真空并使得水样容器内的水样在负压作用下进入筛滤罐3，经过滤膜42的过滤后，含有DOM的滤液留存在储液罐1内（主要避免持续外排所造成的被外界环境污染现象发生）。随着储液罐1内的滤液增多，其重力也越来越大，使得下方的弹簧63压缩量变大，直至顶板61接触触摸延时开关6，触摸延时开关控制第一电磁阀13和第二电磁阀14同时开启一定时间，使得储液罐1连通外界并可以将其内部滤液从收集管12流入外界的收集容器内。随着滤液的排出，储液罐1重力减小并不再接触触摸延时开关6，所以当电磁阀达到设计的开启时间后自动关闭。工作人员可以取走盛有滤液的容器并在排液管下方更换新的容器。

需要更换滤膜42时，分离扣块15和扣环33以及排液管34和内螺纹筒4，将滤膜42从内螺纹筒中移出并放置新的滤膜即可。需要对整机清洗时，可以将重力球37移动至纯水容器，利用负压抽吸纯水对所有机构进行清洗和排出。其中，筛滤罐3和储液罐1的底部曲面状结构可以放置液体存留。同时重力球37的设置，其球状结构配合多个通孔设计可以最大限度接触并利用水样或纯水。

同时，本实用新型还考虑到不同容量的收集容器往往具备不同的高度，所以本实用新型通过底座可以实现储液罐的高度调节，进而使得收集管可以置于收集容器上方的合理高度位置：

开启电动推杆56，电动推杆的输出端伸长或回缩，进而带动连杆54上升或下降，并实现铰接杆53的夹角改变以及竖直高度的升高或降低，进而对调高板51以及其上方的顶板61和储液罐1进行高度调节。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种水样溶解性有机质的连续制备装置，包括用于容纳滤液的储液罐以及对储液罐抽真空的真空泵，其特征在于，所述装置还包括筛滤机构，所述筛滤机构包括顶部设有进液管、底端呈曲面状并置于储液罐顶部内且通过排液管连通储液罐的筛滤罐，所述进液管通过软管与水样容器或纯水容器连通，排液管底部可拆卸设有滤膜组件；

筛滤罐外壁转动设有两相对轴对称的扣环，所述储液罐顶部外壁设有与扣环配合压接的扣块；

所述储液罐底部通过收集管连通外界。

2.如权利要求1所述的水样溶解性有机质的连续制备装置，其特征在于，所述软管远离筛滤罐的一端设有重力球，重力球中空且设有数个通孔以连通软管和水样容器/纯水容器。

3.如权利要求1所述的水样溶解性有机质的连续制备装置，其特征在于，所述筛滤罐的曲面状外壁设有用于抵触储液罐顶部敞口端的硅胶垫圈。

4.如权利要求1所述的水样溶解性有机质的连续制备装置，其特征在于，所述装置还包括设有重力触发机构的底座，重力触发机构包括对储液罐承重的顶板，顶板底面通过伸缩套杆与底座顶面连接，伸缩套杆外部套设有两端分别顶触底座和顶板的弹簧，顶板下方还设有触摸延时开关，触摸延时开关的信号输出端与设置在收集管上的第一电磁阀的芯片输入端信号连接。

5.如权利要求4所述的水样溶解性有机质的连续制备装置，其特征在于，所述储液罐顶部还设有连通外界的调节管，调节管上设有第二电磁阀；第二电磁阀的芯片输入端与触摸延时开关的信号输出端信号连接。

6.如权利要求4所述的水样溶解性有机质的连续制备装置，其特征在于，所述底座中空敞口且敞口端处设有调高板，调高板底面和底座底面设有滑轨，两组呈中段交叉的铰接杆于铰接处通过连杆连接，电动推杆的输出端通过万向节与连杆连接，电动推杆另一端与底座底面上的铰接座铰接；

所述铰接杆端部设有与滑轨滑动配合的滑块。

7.如权利要求1所述的水样溶解性有机质的连续制备装置，其特征在于，所述储液罐内底面呈下凹曲面状，且收集管与储液罐内底面最低点连接且连通。

8.如权利要求1所述的水样溶解性有机质的连续制备装置，其特征在于，所述滤膜组件包括与排液管外壁预设螺纹螺配的内螺纹筒，内螺纹筒内壁径向设有用于承载滤膜的凸缘。

9.如权利要求1所述的水样溶解性有机质的连续制备装置，其特征在于，所述进液管上设有流量调节阀门。

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