一種大體積水樣現(xiàn)場富集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大體積水樣現(xiàn)場富集裝置，屬于水體中痕量有機(jī)污染物的采樣技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來人們對環(huán)境與人類健康關(guān)系的認(rèn)識逐漸進(jìn)步，那些在水體中分布范圍較廣、濃度較低，具有類似持久性有機(jī)污染物性質(zhì)的痕量有機(jī)污染物，如全氟化合物、抗生素、多溴聯(lián)苯醚等新興有機(jī)污染物，開始受到關(guān)注。這些有機(jī)污染物在水體中的含量一般較低，常規(guī)的分析儀器不能達(dá)到直接進(jìn)樣分析的靈敏度，為了達(dá)到分析儀器的檢出限，常常需要采集大量水樣。傳統(tǒng)的分析方法是將大量水樣用容器盛裝運至實驗室后進(jìn)行過濾、富集、凈化與儀器分析測試。大體積水樣的采集會給樣品運輸和富集、凈化等前處理步驟增加難度，耗時耗力，增加時間和成本。因此，能夠在采樣現(xiàn)場對水樣進(jìn)行富集的裝置和方法亟待開發(fā)。
[0003]由于極低的檢出濃度的存在，導(dǎo)致一份水樣至少需要采集幾十升并富集/濃縮后才能達(dá)到某種分析儀器所要求的最低檢出下限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種水樣現(xiàn)場富集裝置，可以在現(xiàn)場進(jìn)行大體積水樣現(xiàn)場富集。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水樣現(xiàn)場富集裝置，其特點在于，包括:
[0006]儲水裝置，用于儲存含有目標(biāo)物質(zhì)的水樣；
[0007]過濾裝置，與所述儲水裝置通過第一管路連通，用于所述水樣的初級過濾；
[0008]輸送栗，與所述過濾裝置通過第二管路連通，用于傳輸所述水樣；
[0009]吸附裝置，與所述輸送栗通過第三管路連通，以及通過第四管路與一出水口連通，用于吸附所述水樣中的所述目標(biāo)物質(zhì)。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，所述的水樣現(xiàn)場富集裝置還包括:
[0011]流量控制器，與所述輸送栗電性連接，用于設(shè)定所述水樣的流量，以及設(shè)定富集水樣的總體積，且當(dāng)富集水樣達(dá)到所述總體積時控制所述輸送栗停止工作；以及
[0012]流量計，用于計量已富集水樣的體積。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，所述的水樣現(xiàn)場富集裝置還包括:液位控制裝置，與所述第二管路連通，用于設(shè)置所述輸送栗中的液面高度，以及排出所述第一管路和所述第二管路內(nèi)的空氣。
[0014]在本發(fā)明的一實施例中，所述液位控制裝置為一連通器結(jié)構(gòu)，其一端為開口，另一端串聯(lián)一第一開關(guān)閥與所述第二管路相連，通過向所述開口一端注入水體，能控制另一端所述輸送栗內(nèi)的液面高度，及排除所述輸送栗內(nèi)及所述第一管路和所述第二管路內(nèi)的空氣，從而可以使裝置達(dá)到最佳工作效率。
[0015]在本發(fā)明的一實施例中，所述的水樣現(xiàn)場富集裝置還包括:箱體，用于整合及集成所述儲水裝置、所述過濾裝置、所述輸送栗、所述吸附裝置、所述液位控制裝置、所述流量控制器及所述流量計于其上。
[0016]在本發(fā)明的一實施例中，所述儲水裝置設(shè)置有一液位開關(guān)，其中所述液位開關(guān)與所述流量控制器電性連接，當(dāng)所述儲水裝置中液面低于所述液位開關(guān)位置時，所述輸送栗自動斷電；和/或所述儲水裝置設(shè)置有一第二開關(guān)閥，所述第二開關(guān)閥位于所述第一管路上，當(dāng)關(guān)閉所述第二開關(guān)閥時，所述儲水裝置不再提供所述水樣。
[0017]在本發(fā)明的一實施例中，所述過濾裝置具有放氣閥，設(shè)置于所述過濾裝置上部，用于放空所述過濾裝置內(nèi)的氣體;和/或所述過濾裝置具有排水閥，其設(shè)置于所述過濾裝置下部并位于所述第二管路上，用于放空所述過濾裝置內(nèi)的水體。
[0018]在本發(fā)明的一實施例中，所述吸附裝置為萃取盤模式或吸附套筒模式。
[0019]在本發(fā)明的一實施例中，所述箱體為自帶工作臺和卷簾門的推車型結(jié)構(gòu)，其中所述過濾裝置、所述輸送栗、所述吸附裝置、所述液位控制裝置、所述流量控制器及所述流量計被集成在所述箱體內(nèi)，所述儲水裝置被整合在所述箱體外。
[0020]在本發(fā)明的一實施例中，所述儲水裝置的容量為50L;所述過濾裝置采用直徑Φ>20cm的濾膜材料，其孔徑為0.45μπι;所述輸送栗的電源采用24V安全電壓的直流電，所述輸送栗的流量設(shè)置在20-100mL/min之間。
[0021]本發(fā)明提供了一種水樣現(xiàn)場富集裝置，可以在現(xiàn)場進(jìn)行水樣富集，尤其是適用于大體積的水樣富集。本發(fā)明將傳統(tǒng)的樣品儲存、過濾、富集、采集體積計算等步驟高度集成于一臺裝置內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，便于操作和攜帶的特點?？捎糜跍\水湖泊、河流、水庫、地下水等各類水體的現(xiàn)場采集，可用于水體中多種痕量的極性和非極性物質(zhì)的分析。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的水樣現(xiàn)場富集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明一具體實施例的具體回收率結(jié)果示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明提供了一種水樣現(xiàn)場富集裝置，可以方便地在現(xiàn)場進(jìn)行水樣富集，尤其是適用于大體積的水樣富集。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，如圖1所示，本發(fā)明的水樣現(xiàn)場富集裝置主要包括:
[0025]儲水裝置10，用于儲存含有目標(biāo)物質(zhì)的水樣；
[0026]過濾裝置20，與所述儲水裝置10通過第一管路101連通，用于所述水樣的初級過濾；
[0027]輸送栗30，與所述過濾裝置20通過第二管路201(包括安裝在所述輸送栗30上的硅膠軟管301)連通，用于傳輸所述水樣；
[0028]吸附裝置40，與所述輸送栗30通過第三管路302連通，以及通過第四管路401與一出水口 O連通，用于吸附所述水樣中的目標(biāo)物質(zhì)。
[0029]其中，水樣從所述儲水裝置10中被抽出，從入水口I向第一管路101內(nèi)注水，并經(jīng)所述過濾裝置20初級過濾后被傳輸?shù)剿鲚斔屠?0中，再通過所述輸送栗30輸送到所述吸附裝置40中，以對目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行吸附和富集，最后從所述出水口O排出。如此，通過上述水樣富集裝置即可在現(xiàn)場進(jìn)行水樣富集。
[0030]為了實現(xiàn)水樣的定量富集，本發(fā)明的水樣現(xiàn)場富集裝置還可包括流量控制器50，其與所述輸送栗30通過電路54電性連接。在本實施例中，所述流量控制器50具有流量計功能，可以用于計量已富集水樣的體積，同時還可用于設(shè)定所述水樣的流量，以及設(shè)定富集水樣的總體積，且當(dāng)富集水樣達(dá)到所述總體積時可控制所述輸送栗30停止工作。所述流量控制器50可以通過鋰電池51供電。在其它實施例中，所述流量控制器與所述流量計也可以為獨立的部件，這并不作為對本發(fā)明的限制。
[0031]較佳地，本發(fā)明的水樣現(xiàn)場富集裝置還可包括液位控制裝置60，其設(shè)置在所述過濾裝置20和所述輸送栗30之間的傳輸管路上，即與所述第二管路201連通，作為支路系統(tǒng)，可用于設(shè)置所述輸送栗30中的液面高度，以及快速排出所述第一管路101和所述第二管路201 (包括硅膠軟管301)內(nèi)的空氣，從而使富集裝置達(dá)到最佳工作效率。
[0032]更佳地，本發(fā)明的水樣現(xiàn)場富集裝置還可包括箱體80，用于整合及集成所述儲水裝置10、所述過濾裝置20、所述輸送栗30、所述液位控制裝置60、所述流量控制器50(包括流量計)于其上，實現(xiàn)各部件的定位裝卡，同時能起到保護(hù)設(shè)備不受外界環(huán)境侵?jǐn)_的作用。在本實施例中，所述箱體80為自帶工作臺和卷簾門的推車型結(jié)構(gòu)，其中所述過濾裝置20、所述輸送栗30、所述吸附裝置40、所述液位控制裝置60、所述流量控制器50被集成在所述箱體80內(nèi)，形成富集裝置的主體部分;所述儲水裝置10則被整合在所述箱體10外。例如，如圖1所示，所述儲水裝置10是通過一工作平臺被放置在所述箱體80的左側(cè)，而所述過濾裝置20是安裝在所述箱體80內(nèi)的下部位置上，在所述過濾裝置20上方通過工作平臺85放置所述流量控制器50和所述鋰電池51，在所述流量控制器50上方通過工作臺架84固定所述輸送栗30和放置所述吸附裝置40。而所述液位控制裝置60設(shè)置的高度大致與所述輸送栗30的高度平齊。所述箱體80底部設(shè)置有行走輪81。
[0033]在本發(fā)明中，所述儲水裝置10還可設(shè)置有一液位開關(guān)52和/或一開關(guān)閥12。其中，所述液位開關(guān)52是通過電路53與所述流量控制器50電性連接，且當(dāng)所述儲水裝置10中液面低于所述液位開關(guān)52位置時，所述輸送栗30會自動斷電。所述開關(guān)閥12是位于所述第一管路101上，當(dāng)關(guān)閉所述開關(guān)閥12時，所述儲水裝置10不再提供水樣。在本實施例中，所述儲水裝置10的容量例如可為50L。但是，可以理解的是，所述儲水裝置10的容量并不局限于50L，根據(jù)需要其可以設(shè)計為不同容量。
[0034]在本發(fā)明中，所述過濾裝置20具有放氣閥21和/或排水閥22。其中，所述放氣閥21設(shè)置于所述過濾裝置20上部，用于放空所述過濾裝置20內(nèi)的氣體。所述排水閥22設(shè)置于所述過濾裝置20下部并位于所述第二管路201上，可用于放空所述過濾裝置20內(nèi)的水體。在本實施例中，所述過濾裝置20可采用直徑?>20cm的濾膜托盤，其孔徑可為0.45μπι。但可以理解的是，根據(jù)實際需要，也可以采用其他直徑大小和孔徑大小的濾膜托盤，這些同樣不作為對本發(fā)明的限制。
[0035]在本發(fā)明中，所述輸送栗30的電源可采用24V安全電壓的直流電，所述輸送栗的流量可設(shè)置在20-100mL/min之間。
[0036]如圖1所示，其示出了本發(fā)明一較佳的水樣現(xiàn)場富集裝置的具體結(jié)構(gòu)。具體的:
[0037]儲水裝置10為經(jīng)過改裝的大型聚丙烯(PP)材料儲水罐。儲水罐的頂部為注水口11，從環(huán)境中抽取的水體由此注水口 11注入，在儲水時此注水口 11可用螺帽封住。儲水罐的下部與流量控制器50通過電路53電性連接的部分