[发明专利]一种土壤/沉积物中微塑料的提取装置及提取方法

权利要求书

1.一种土壤/沉积物中微塑料的提取装置，其特征在于，包括：

分离柱，其从上到下被分为溢流部、进液与气浮部、以及混匀与沉降部，在所述进液与气浮部上设有进液口，在所述混匀与沉降部的底部设有排泥口；

曝气装置，其包括曝气头、第一气泵、第一流量计和第一气管，所述第一气管的一端连接所述曝气头，另一端连接所述第一气泵，所述第一流量计连接在所述第一气管上，所述曝气头设置于所述混匀与沉降部的内部；

气体细化器，其包括气体细化头、第二气泵、第二流量计和第二气管，所述第二气管的一端连接所述气体细化头，另一端连接所述第二气泵，所述第二流量计连接在所述第二气管上，所述气体细化头设置于所述进液与气浮部的内部，并低于所述进液口；

溢流池，其套合于所述溢流部，且所述溢流池的顶面高于所述分离柱的顶面，在所述溢流池的底部设有出液口；

收集装置，其通过所述溢流口与所述溢流池连通。

2.如权利要求1所述的提取装置，其特征在于，所述溢流池的底面为倾斜面，所述出液口位于所述倾斜面的最低点，所述倾斜面与水平面的夹角为15°～30°，优选地，所述夹角为30°。

3.如权利要求1所述的提取装置，其特征在于，所述提取装置还包括储液罐、蠕动泵、进液管和进液阀门，所述进液管的一端插入所述储液罐内液面以下，一端与所述进液口连接，所述蠕动泵连接在所述进液管上，所述进液阀门连接在所述进液管上靠近所述进液口的位置。

4.如权利要求1所述的提取装置，其特征在于：所述曝气头设置于所述混匀与沉降部的内部的靠近底部的位置；所述气体细化头位于所述进液与气浮部的内部的中部位置，所述进液口位于所述进液与气浮部的中部靠上位置。

5.如权利要求3所述的提取装置，其特征在于：所述收集装置还包括出液管、出液阀门、过滤部件、回收瓶和真空抽滤泵，所述出液管的一端与所述出液口连接，另一端伸入所述回收瓶，所述过滤部件位于所述回收瓶内并位于所述出液管下端，所述回收瓶与所述真空抽滤泵通过管道相连；优选地，所述过滤部件为孔径20μm的不锈钢筛片。

6.如权利要求1所述的提取装置，其特征在于：所述分离柱是圆柱体，其高径比≥2:1；所述溢流部、所述进液与气浮部、以及所述混匀与沉降部的体积相等；优选地，所述分离柱的直径为5cm，高度为15cm；优选地，所述溢流池为上部开口的斜底圆柱，直径为9cm，优选地，所述溢流池的顶面高于所述分离柱的顶面2cm。

7.一种采用权利要求1所述的提取装置进行土壤/沉积物中微塑料的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将待处理样品加入分离柱中的混匀与沉降部，并加入浮选液至距离所述分离柱顶面3-5cm处，以与待处理样品形成混合液，其中，所述待处理样品为含微塑料颗粒的土壤和/或沉积物；

S2、打开第一气泵，通过曝气头将所述混合液搅拌均匀，静置直至所述混合液分为上层的非沉淀层和下层的沉淀层，其中，所述非沉淀层含所述微塑料颗粒；

S3、打开第二气泵，同时通过所述进液口通入浮选液，随着浮选液的通入，分离柱内液面不断上升，并在气体细化器不断产生细小气泡的作用下，将悬浮在所述非沉淀层的微塑料带至所述分离柱的顶部并溢出，进入所述溢流池内；

S4、所述溢流池内的液体通过重力自流进入所述收集装置。

8.如权利要求7所述的提取方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S3中的浮选液的密度≥1.5g/cm³。

9.如权利要求7所述的提取方法，其特征在于，所述步骤S2中的进气流量为0.4-2L/s；所述步骤S3中的进气流量为0.2-0.5L/s；所述步骤S2中的进液流量为0.5-2L/min。

10.如权利要求7所述的提取方法，其特征在于，所述浮选液中的溶质是氯化锌、碘化锌、氯化钠和碘化钠中的至少一种。