本技術(shù)屬于環(huán)境污染物的前處理研究領(lǐng)域，具體涉及一種土壤及沉積物微塑料循環(huán)浮選裝置，特別是針對(duì)環(huán)境土壤及沉積物樣品中微塑料顆粒的分離浮選。

背景技術(shù)：

1、塑料污染已成為全球性環(huán)境問(wèn)題?，而其中粒徑小于5mm的"微塑料"污染成為倍受關(guān)注的新的全球性環(huán)境災(zāi)害。微塑料不僅可以通過(guò)釋放自身有毒化學(xué)物質(zhì)對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生毒害，而且由于微塑料具有大的表面積，可以通過(guò)表面富集環(huán)境中重金屬、持久性有機(jī)污染物、新型高毒有機(jī)污染物對(duì)，對(duì)環(huán)境造成持久性的污染。

2、水環(huán)境中微塑料污染與危害已引起了科學(xué)界的重視，近幾年許多學(xué)者做了大量的科學(xué)研究。而土壤微塑料污染的相關(guān)研究卻非常少，尤其缺乏土壤及沉積物樣品中微塑料顆粒的分離方法，傳統(tǒng)方法主要基于密度分離原理，借助氣體上升或者液體攪動(dòng)，從樣品中分離出微塑料（密度浮選法）。隨著簡(jiǎn)易密度浮選分離裝置的出現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)分離微塑料，但仍存在人工干預(yù)多等問(wèn)題。

3、章海波等人申請(qǐng)實(shí)用新型了一種微顆粒塑料的連續(xù)流動(dòng)分離浮選裝置及方法(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01510227085?.1)，實(shí)現(xiàn)了固體樣品的連續(xù)流動(dòng)浮選，該方法采用振動(dòng)篩作為微塑料過(guò)濾容器，切換不同微塑料樣品難度大，而且浮選液不能循環(huán)利用。張成麗等人申請(qǐng)了一種土壤中微塑料的提取裝置及提取方法（cn?109682654?a），裝通過(guò)設(shè)置分離池、儲(chǔ)液罐和回液池，儲(chǔ)液罐和分離池之間設(shè)置進(jìn)液管，回液池與儲(chǔ)液罐之間設(shè)置出液管，實(shí)現(xiàn)了浮選液大熱循環(huán)利用大大降低了微塑料篩選成本，然而浮選液通過(guò)濾膜是通過(guò)重力自流作用，耗時(shí)比較長(zhǎng)；陳亞君等申請(qǐng)了種微塑料的連續(xù)分離富集裝置及方法cn?108177273?a，?通過(guò)設(shè)置氣泵、曝氣支管、分離器、篩網(wǎng)、連接頭、入口支管、溢流支管和儲(chǔ)存實(shí)現(xiàn)了浮選液循環(huán)利用，同樣存在耗時(shí)長(zhǎng)需要人看管的問(wèn)題;?何德富等申請(qǐng)了一種基于溴化鈉溶液循環(huán)式分離土壤微塑料的裝置和方法(cn?109877150?a)在浮選液方面采用價(jià)格更為便宜的溴化鈉作為浮選液，通過(guò)設(shè)置分離單元、真空抽濾單元及溶液回收單元實(shí)現(xiàn)了浮選液的循環(huán)利用，在微塑料過(guò)濾膜階段采用真空抽濾大大加速了過(guò)濾速度，然而在實(shí)現(xiàn)邊抽濾邊循環(huán)的過(guò)程中需要根據(jù)抽濾泵的壓力，調(diào)節(jié)循環(huán)泵的流速，人力投入相對(duì)較大，而且短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)大批量土壤微塑料的分離。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服現(xiàn)有上述技術(shù)中的缺陷，解決邊抽濾邊循環(huán)的過(guò)程需要人工調(diào)整循環(huán)泵流速的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種土壤及沉積物微塑料循環(huán)浮選裝置。旨在解決大批量土壤微塑料分離過(guò)程中的耗時(shí)長(zhǎng)，人力資源占用的問(wèn)題。本實(shí)用新型是基于密度分離原理設(shè)計(jì)，所述微塑料包括但不限于聚酰胺(pa)，聚丙烯(pp)，聚乙烯(pe)?，聚氯乙烯(pvc)，聚丙烯(pp)，聚苯乙烯(ps)等一種或多種的微塑料。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

2、一種土壤及沉積物微塑料循環(huán)浮選裝置，包括批量前處理系統(tǒng)和全自動(dòng)雙真空循環(huán)式浮選系統(tǒng)；所述批量前處理系統(tǒng)包括多頭磁力攪拌器、配套的磁力攪拌子及磁力攪拌器控制器及多套上嘴抽濾瓶；所述全自動(dòng)雙真空循環(huán)式浮選系統(tǒng)包括編程式電源控制單元、雙真空抽濾單元、浮選液循環(huán)單元及升降臺(tái)單元組成。

3、進(jìn)一步的，所述編程式電源控制單元包括：曝氣泵控制器、循環(huán)水泵控制器、真空抽濾泵控制器、循環(huán)液閥控制器和真空抽濾閥控制器；

4、所述雙真空抽濾單元由循環(huán)水泵真空抽濾單元和真空泵真空抽濾單元兩部分組成：循環(huán)水泵真空抽濾單元包括曝氣泵、曝氣石、上下嘴抽濾瓶、可調(diào)式循環(huán)水泵、循環(huán)液閥和帶膠塞布氏漏斗；真空泵真空抽濾單元包括上下嘴抽濾瓶、真空抽濾泵、帶膠塞布氏漏斗和真空抽濾閥；

5、所述浮選液循環(huán)單元包括：?上嘴抽濾瓶、上嘴抽濾瓶塞、可調(diào)式循環(huán)水泵循環(huán)液閥和上下嘴抽濾瓶；所述升降臺(tái)單元包括：升降臺(tái)；所述上嘴抽濾瓶置于升降臺(tái)上，所述曝氣泵通過(guò)管路與曝氣石相連，曝氣石穿過(guò)上嘴抽濾瓶塞懸浮于上嘴抽濾瓶液體中；

6、所述可調(diào)式循環(huán)水泵進(jìn)水端通過(guò)管路與上下嘴抽濾瓶下嘴相連，出水端通過(guò)管路穿過(guò)上嘴抽濾瓶塞進(jìn)入上嘴抽濾瓶，懸于最高液面上，可調(diào)式循環(huán)水泵與上下嘴抽濾瓶之間設(shè)置真空抽濾閥。

7、所述真空抽濾泵與上下嘴抽濾瓶上嘴相連，真空抽濾泵與上下嘴抽濾瓶設(shè)置真空抽濾閥，帶膠塞布氏漏斗安裝于上下嘴抽濾瓶的瓶口。

8、進(jìn)一步的，控制器為電子式可編程定時(shí)器，帶10組以上開(kāi)關(guān)時(shí)段設(shè)定；真空抽濾泵為0-80kpa真空度可調(diào)式，?曝氣泵為可調(diào)節(jié)式，最大曝氣量為4l/min；可調(diào)式循環(huán)水泵為流量可調(diào)節(jié)式，流量范圍為500-2000l/h。

9、進(jìn)一步的，升降臺(tái)升起高度高于上下嘴抽濾瓶底部5cm以上。

10、進(jìn)一步的，所述上嘴抽濾瓶及上下嘴抽濾瓶為底部寬、上部窄的三角形抽濾瓶,容量相同，容量為1-5l；上下嘴直徑大于0.5厘米。

11、進(jìn)一步的，布氏漏斗內(nèi)設(shè)置有不同孔徑的濾紙，濾紙孔徑為0.45μm-0.5mm。

12、本實(shí)用新型使用方法如下：

13、首先將土壤及沉積物樣品加入到批量前處理系統(tǒng)的上嘴抽濾瓶中，并在抽濾瓶中加入磁力攪拌子，加入浮選液到一定高度后，開(kāi)始進(jìn)行磁力攪拌，攪拌均勻后靜置一段時(shí)間；

14、攪拌靜置后的微塑料樣品連同上嘴抽濾瓶加入升降臺(tái)上，與全自動(dòng)循環(huán)式浮選系統(tǒng)連接；

15、在編程式電源控制單元設(shè)定不同電源開(kāi)關(guān)順序及其開(kāi)關(guān)時(shí)間，開(kāi)啟編程式電源控制單元，控制雙真空抽濾單元，上嘴抽濾瓶中的浮選液流入到布氏漏斗中，在抽濾單元作用下，布氏漏斗中的浮選液進(jìn)入上下嘴抽濾瓶，浮選液被循環(huán)利用，微塑料被抽濾留在濾紙上，完成微塑料浮選過(guò)程；

16、取下布氏漏斗中的濾紙，更換新濾紙，更換新的微塑料樣品，重新開(kāi)啟全自動(dòng)雙真空循環(huán)式浮選系統(tǒng)進(jìn)行下一個(gè)的樣品的全自動(dòng)浮選。

17、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置兩個(gè)抽濾瓶中浮選液液位高度盡可能高，上嘴抽濾瓶浮選液液位距離上嘴底部的距離小于上下嘴抽濾瓶中浮選液液位距離上嘴底部的高度，使得循環(huán)水泵抽走部分浮選液米封住布氏漏斗，以形成真快真空抽濾系統(tǒng)。有效的解決了微塑料循環(huán)浮選系統(tǒng)在在浮選過(guò)程中，需要根據(jù)抽濾泵的壓力，調(diào)節(jié)循環(huán)泵的流速，才能實(shí)現(xiàn)邊抽濾邊循環(huán)的過(guò)程的問(wèn)題。本實(shí)用新型通過(guò)循環(huán)水泵自身形成真空抽濾系統(tǒng)，通過(guò)循環(huán)水泵、浮選液、布氏漏斗的共同作用，無(wú)需手動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)泵的流速，聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)水泵流速的功能。

18、本實(shí)用新型有益效果：

19、（1）可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)外加真空抽濾泵的條件下實(shí)現(xiàn)微塑料的真空抽濾，?抽濾過(guò)程中無(wú)需人工根據(jù)抽濾壓力調(diào)節(jié)水泵的流速，布氏漏斗中浮選液不會(huì)溢出，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人工看管的邊抽濾邊循環(huán)的過(guò)程，抽濾過(guò)程中無(wú)需人工看管調(diào)節(jié)，節(jié)約人力物力。（2）上嘴抽濾瓶通加入瓶塞，循環(huán)浮選液進(jìn)入上嘴抽濾瓶中，在開(kāi)啟曝氣泵時(shí)，可以主動(dòng)為上嘴抽濾瓶加壓，加速微塑料從上嘴抽濾瓶上嘴流出到布氏漏斗中過(guò)濾。（3）除了水泵循環(huán)形成的真空單元外，為加快抽濾速度，另外還設(shè)有真空泵抽濾單元，需要時(shí)可以同時(shí)開(kāi)啟或部分時(shí)間同時(shí)開(kāi)啟雙真空抽濾單元，加快微塑料分離速度。（4）通過(guò)對(duì)全自動(dòng)循環(huán)式浮選系統(tǒng)控制器編程，可針對(duì)土壤及沉積物中微塑料狀況，進(jìn)行不同編程設(shè)置，實(shí)現(xiàn)無(wú)人工看管浮選，大大降低了工作量，提高了浮選效率。(5)采用布氏漏斗內(nèi)放置定性濾紙的方式過(guò)濾微塑料，可針對(duì)不同粒徑微塑料放置不同孔徑濾紙，實(shí)現(xiàn)不同粒徑微塑料的分類(lèi)浮選,成本低廉。