[实用新型]一种电渗析预处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电学装置领域，是一种在水体溶解性有机氮（DON）测定前使用的电渗析预处理装置。

背景技术

环境中广泛存在着各类溶解性有机物，含氮类有机物是其中重要的组成部分。总溶解性氮（TDN）包括有机氮（DON）和无机氮（DIN）。在一定条件下，DON可以转化成DIN而被微生物利用作为氮源储备物，是引起水体富营养化等环境危害的原因之一。此外，水体中的DON与消毒剂反应，会产生多种“三致性”消毒副产物（DBPs），比如：卤代已氰、卤代硝基甲苯；而含氮DBPs的细胞毒性比传统的三卤代甲烷、卤代乙酸等高2-3个数量级。因此，DON作为氮类消毒副产物的前体物质，越来越引起人们的关注，并有望在之后的水处理控制中加以检测和控制。

现有技术主要是通过“减差法”来实现DON的测量，即TDN减去DIN（包含硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮）。由于地表水中DON含量一般都比DIN少，减差过程会导致DON测量的误差传递并放大，严重降低DON测量的精准度，有时甚至达到百分之一百以上。假设某地表水中TDN浓度为2.0mg-N/L，硝酸盐氮为1.8mg-N/L，氨氮为0.05mg-N/L，且每个指标仅有5%的分析误差，那么DON浓度理应为0.15mg-N/L（2-1.8-0.05）；但是，TDN减DIN所得误差却高达0.19mg-N/L(2x5%＋1.8x5%＋0.05x5%)，误差率高达128%（0.19/0.15x100%）。

因此有必要把DIN和DON进行分离，进而提高DON测量的准确度和精度。本申请人实用新型采用电渗析的方法把DIN和DON进行预分离，然后测定DON浓度。但是目前还没有专门用于对水样进行电渗析预处理的装置，而是采用一般商业性电渗析装置作为处理工具，其效果并不完全符合分析方法的需要。

传统商业电渗析装置采用阴阳离子交换膜组相互分开的多个空腔，外侧利用密封装置进行密封、相邻的腔室分别作为浓缩溶液腔和去盐溶液腔、相间隔的腔室通过管路相连接、密封的膜堆两侧腔室分别设置阴极和阳极、分别仅有一个浓缩液存储容器和一个样品液存储容器。该类型装置存在较明显的技术缺陷，比如：1.对单一的离子交换膜组进行损坏更新时操作复杂；2.离子交换膜膜堆的结构紧密，数量多，造成电渗析装置中膜压过大，能耗过大；3.一个电渗析装置只能处理一个测量水样，耗水量较大；4.结构工艺复杂，制作成本高昂；5.所消耗的盐溶液和样品溶液量多。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本实用新型提供了一种可以实现方便、快速、准确、多个水样同时进行电渗析预处理的装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种电渗析预处理装置，包括夹紧紧固模块1、盐溶液腔模块2和样品池模块6组成，其中以夹紧紧固模块1；盐溶液腔模块2；硅胶垫圈3；样品池紧固组件4；硅胶垫圈5；样品池模块6顺序连接构成装置一侧，随后以样品池模块6为分界，在样品腔另一侧以5-4-3-2-1组件顺序连接，构成装置的另一半，各组件通过一个以上的固定装置固定。

所述固定装置包括螺杆、螺栓、螺丝、胶水、夹板等。

盐溶液腔室与样品池以及电极板是实现电渗析预处理功能所必需的部件，样品池和盐溶液腔所使用的材料可以是玻璃，亚克力板，或者表面进行过绝缘防水处理的不锈钢板，所用的材料必须保证绝缘且具有一定的强度，不易被挤压破碎，电极板可以选用铝板，钛板，石墨板等导电材料，同时电极板不易被氧化。

样品池的体积可以根据样品分析时所需样品量进行选择，一般情况下体积设定为10～30ml，同时样品池的形状可以设计成圆柱体或者长方体等形状，一般优选长方体。样品池的个数也根据实验需要进行添加或减少，一般选用3～6个样品池作为一组，盐溶液腔室的高度根据样品池高度进行设定，长度根据选取的样品池进行设定，宽度保证电极板便于安装和盐溶液顺利进入盐溶液腔进行设定。整个装置可以设计成长方体或者圆盘结构。

通过样品池模块和盐溶液模块外加夹紧模块可以有效的防漏水。

本装置样品池与盐溶液腔分离式设计，多个样品池并列排放，两侧盐溶液腔一体联通。

对每个样品池只设定一个进样口兼做取样口，进样口可以使用盖子或者塞子进行密封。多个样品池排列，并利用夹紧组件将多个样品池连接成样品池组件。

盐溶液腔室中设置2个小圆孔，孔径为2～6mm，小孔对称分布于两侧上方，保证盐溶液的高度能够浸没离子交换膜，盐溶液腔腔室的小孔通过硅胶软管与外部输入输出装置（如泵）连接。