本發(fā)明涉及水體抗生素分離，具體為一種自然水體中抗生素快速分離富集裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、磺胺類抗生素是一類人工合成的抗菌藥，因其具有抗菌譜較廣、性質(zhì)穩(wěn)定、使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛用于治療人類和動(dòng)物的細(xì)菌感染性疾病?；前奉惪股匾活悩O性較大的有機(jī)污染物，其主要存在于環(huán)境水介質(zhì)中，由于現(xiàn)有的污水處理技術(shù)難以有效去除廢水中的磺胺類抗生素，導(dǎo)致許多區(qū)域的自然水體中被頻繁檢出。因此，需要對(duì)自然水體中的抗生素進(jìn)行快速分離富集處理。

2、公開號(hào)：cn112557530b中提出的一種分離富集水中磺胺類抗生素的方法，該方法公開：步驟如下：1）將中空纖維膜一端封閉，在中空纖維膜上負(fù)載萃取溶劑；2）向中空纖維膜的內(nèi)腔中注入受體溶液；3）將經(jīng)步驟2）處理后的中空纖維膜的封閉端浸沒在水樣品中，向水樣品中插入工作電極，向受體溶液中插入對(duì)電極，向工作電極和對(duì)電極施加電壓形成電場(chǎng)，在電場(chǎng)作用下萃取水樣品中磺胺類抗生素；4）萃取結(jié)束后，收集中空纖維膜中的受體溶液，完成水樣品中磺胺類抗生素的分離富集。

3、上述分離富集水中磺胺類抗生素的方法采用電極施加電場(chǎng)，提高傳質(zhì)速率快以及磺胺類抗生素回收率，但是每次使用后均需要對(duì)電極進(jìn)行處理，以保證電極在后續(xù)的處理中能夠保持高效、穩(wěn)定的性能，傳統(tǒng)的方式通常是由人工進(jìn)行電極的清洗處理，使用較為麻煩，效率較低，增加人工勞動(dòng)強(qiáng)度，且電極上殘留的溶液容易對(duì)人工造成傷害，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，為此，我們提出一種自然水體中抗生素快速分離富集裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種自然水體中抗生素快速分離富集裝置及方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種自然水體中抗生素快速分離富集裝置，包括用于裝載待處理自然水體的處理殼，所述處理殼上插設(shè)有用于裝載萃取溶劑以及受體溶液的中空纖維膜組件，還包括：

4、支架組件，包括設(shè)于處理殼一側(cè)的伸縮機(jī)構(gòu)、設(shè)于伸縮機(jī)構(gòu)輸出端的頂部架、活動(dòng)套設(shè)于伸縮機(jī)構(gòu)輸出端外壁且位于頂部架底端的活動(dòng)架、設(shè)于活動(dòng)架兩端的電極件、連接活動(dòng)架和頂部架的驅(qū)動(dòng)連接件以及設(shè)于頂部架頂部一端且與處理殼對(duì)應(yīng)的電泳儀，所述電泳儀的輸出端與一端的電極件可拆卸連接，所述驅(qū)動(dòng)連接件用于驅(qū)使活動(dòng)架相對(duì)于頂部架移動(dòng)使得一電極件與電泳儀的輸出端分離，并在分離后驅(qū)使活動(dòng)架轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度，所述電極件包括兩組電極，兩組所述電極分別可插設(shè)于中空纖維膜組件以及處理殼內(nèi)；以及，

5、電極清洗部，設(shè)于伸縮架相背于處理殼的一側(cè)，用于對(duì)未與電泳儀連接的電極件清洗。

6、進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述驅(qū)動(dòng)連接件包括：

7、電磁件，設(shè)于頂部架底部，用于通電吸附活動(dòng)架，所述電磁件吸附活動(dòng)架時(shí)，電泳儀的輸出端與一電極件連接；

8、彈性連接件，一端與頂部架底部連接，另一端與活動(dòng)架滑動(dòng)連接；以及，

9、旋轉(zhuǎn)設(shè)備一，設(shè)于伸縮機(jī)構(gòu)的輸出端外壁，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備一的輸出端通過齒輪與設(shè)于活動(dòng)架底部的齒環(huán)部嚙合連接。

10、進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述電極清洗部包括：

11、清洗殼，所述清洗殼的頂部開設(shè)有供電極插入的活動(dòng)口；

12、活動(dòng)塊，設(shè)于清洗殼內(nèi)并位于清洗殼內(nèi)的兩組電極之間，所述活動(dòng)塊的兩側(cè)均設(shè)有連接架，所述連接架內(nèi)設(shè)有套筒，所述套筒外壁開設(shè)有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽的槽口轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有環(huán)形密封件，所述環(huán)形密封件與連接架內(nèi)壁固定，所述套筒的內(nèi)壁上端以環(huán)形陣列傾斜設(shè)有與環(huán)形槽連通且朝向電極的噴嘴，所述套筒的內(nèi)壁且位于噴嘴的下方設(shè)有環(huán)形毛刷件，兩組所述套筒和環(huán)形毛刷件均分別套設(shè)于兩組電極外側(cè)；

13、氣液供入部，設(shè)于清洗殼外壁，其輸出端分別與兩組環(huán)形槽連通；以及，

14、驅(qū)動(dòng)部，設(shè)于清洗殼內(nèi)用于驅(qū)使活動(dòng)塊上下往復(fù)移動(dòng)。

15、進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述連接架的外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有主動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪的一側(cè)嚙合有豎向的齒條，所述齒條設(shè)于清洗殼外壁，所述主動(dòng)齒輪的軸部傳動(dòng)連接有從動(dòng)齒輪件，所述從動(dòng)齒輪件與套設(shè)于套筒外壁的齒環(huán)件嚙合連接。

16、進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述套筒的底部設(shè)有與其同軸心的底環(huán)，所述底環(huán)的下方設(shè)有活動(dòng)套設(shè)于電極外側(cè)的承載架，所述承載架還與連接架連接，所述承載架內(nèi)腔兩側(cè)均通過扭簧轉(zhuǎn)軸件轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有擺動(dòng)臂，所述擺動(dòng)臂的下端設(shè)有用于與電極外壁接觸的敲擊件，其上端延伸至底環(huán)內(nèi)，所述底環(huán)的內(nèi)壁設(shè)有一用于頂動(dòng)擺動(dòng)臂上端向底環(huán)軸心移動(dòng)的凸起。

17、進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述氣液供入部包括：

18、管道連接件，所述管道連接件的輸出端連通有兩組伸縮管，兩組所述伸縮管分別貫穿兩環(huán)形密封件后并與對(duì)應(yīng)的環(huán)形槽連通，兩組所述伸縮管內(nèi)均設(shè)有單向閥；

19、清洗液供入機(jī)構(gòu)，設(shè)于處理殼外壁，其輸出端通過管道一與管道連接件的一輸入端連通，且管道一內(nèi)設(shè)有電磁閥一；以及，

20、熱體供入機(jī)構(gòu)，設(shè)于處理殼外壁，其輸出端通過管道二與管道連接件的另一輸入端連通，且管道二內(nèi)設(shè)有電磁閥二。

21、進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述清洗殼的頂部嵌設(shè)有用于與活動(dòng)塊接觸的檢測(cè)傳感器一，所述清洗殼內(nèi)下端設(shè)有用于與一連接架接觸的檢測(cè)傳感器二，所述檢測(cè)傳感器一和檢測(cè)傳感器二均與設(shè)于頂部架上的控制器電性連接，所述控制器用于在檢測(cè)傳感器一與清洗殼接觸時(shí)控制電磁閥一打開，以及用于在檢測(cè)傳感器二與連接架接觸時(shí)控制電磁閥一關(guān)閉，電磁閥二打開。

22、進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述驅(qū)動(dòng)部包括：

23、往復(fù)螺柱，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于清洗殼內(nèi)且位于兩組電極之間，所述往復(fù)螺柱螺紋貫穿活動(dòng)塊，所述往復(fù)螺柱的下端活動(dòng)貫穿清洗殼底部并與旋轉(zhuǎn)設(shè)備二輸出端連接，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備二設(shè)于底座內(nèi)腔，所述底座設(shè)于處理殼、伸縮機(jī)構(gòu)以及清洗殼底部；以及，

24、攪拌件，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于處理殼內(nèi)腔底部，且攪拌件的軸部延伸至底座內(nèi)腔并與旋轉(zhuǎn)設(shè)備二輸出端傳動(dòng)連接。

25、一種自然水體中抗生素快速分離富集方法，利用上述的分離富集裝置，包括以下步驟：

26、s1：將中空纖維膜組件一端封閉，在中空纖維膜組件上負(fù)載萃取溶劑，向處理殼內(nèi)注入待處理的自然水體，向中空纖維膜組件內(nèi)注入受體溶液，將中空纖維膜組件插設(shè)于處理殼上，使其封閉端浸沒在待處理的自然水體中；

27、s2：通過伸縮機(jī)構(gòu)驅(qū)使頂部架移動(dòng)，使得與電泳儀連接的兩組電極分別插入中空纖維膜組件和處理殼中，通過電泳儀向兩組電極施加電壓形成電場(chǎng)，進(jìn)而萃取待處理的自然水體中的抗生素；

28、s3：萃取結(jié)束后，通過伸縮機(jī)構(gòu)驅(qū)使頂部架帶動(dòng)電極向上至指定位置，收集中空纖維膜組件中的受體溶液，即完成待處理的自然水體中抗生素的分離富集；其中，在收集中空纖維膜組件中的受體溶液后，通過驅(qū)動(dòng)連接件驅(qū)使活動(dòng)架相對(duì)于頂部架移動(dòng)使得一電極件與電泳儀的輸出端分離，并在分離后驅(qū)使活動(dòng)架轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度使該已經(jīng)使用的電極件與電極清洗部對(duì)應(yīng)，另一電極件與中空纖維膜組件和處理殼對(duì)應(yīng)，通過電極清洗部對(duì)已經(jīng)使用的電極件進(jìn)行清洗。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

30、本發(fā)明支架組件的活動(dòng)架兩端均設(shè)有電極，在一電極進(jìn)入處理殼以及中空纖維膜組件中進(jìn)行抗生素分離富集工作時(shí)，另一電極可置于電極清洗部中進(jìn)行自動(dòng)清洗處理，一方面不耽誤對(duì)自然水體中抗生素的處理效率，另一方面通過電極清洗部對(duì)電極清洗，效率以及質(zhì)量更好，并且安全風(fēng)險(xiǎn)低，耗費(fèi)人工勞動(dòng)強(qiáng)度少；

31、2）本發(fā)明電極清洗部的驅(qū)動(dòng)部可驅(qū)使活動(dòng)塊沿著電極軸線往復(fù)移動(dòng)，在其移動(dòng)過程中，活動(dòng)塊外壁的套筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并且套筒內(nèi)的噴嘴噴出的液體配合套筒內(nèi)壁的環(huán)形毛刷件對(duì)電極進(jìn)行深度刷洗，有效去除電極外壁頑固污漬、氧化物及其他附著物等，恢復(fù)電極表面的光潔度和導(dǎo)電性能。