宋桂雪
用于吸附富集水体中溶解有机质的装置 (专利合作 转让)
2024-11-22 16:02
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1本实用新型涉及水处理领域,具体涉及一种用于吸附富集水体中溶解有机质的装置。背景技术:2.水中(尤其是自然水体,如河水、湖水、地下水、咸水、海水、淡水等中)的溶解有机质(dissolved organic matter,简称dom)是一类天然的主要含有碳、氢、氧、氮原子,以及少量硫、磷杂原子的十分复杂的强极性有机分子混合物。环境水体中的溶解有机质(下称dom),尤其占地球面积71%的海洋中的dom是地球上最大的有机碳库之一,含碳量与大气中二氧化碳的含碳量相当。3.通过海洋微生物的活动,以及通过大气、河流和地下水为载体,从大陆不断向海洋进行有机物的输送,因此,每年海水中大约有15-25pg dom的增长。大多数活性dom能够在排入海洋时,能够立即被海洋异养微生物的呼吸作用及光合作用过程中的氧化作用所吸收,而其余dom中的惰性有机碳(refractory dissolved organic matter,简称rdom)会在海洋中长期循环和储藏。因此,研究环境水体中dom分子组分及其有机分子机构对研地球陆地系统碳循环及其生物地球化学,理解dom的来源、汇集,以及对深入理解地球水圈、生物圈碳循环与未来全球气候变化都具有一定的指导意义。4.此前,20世纪70年代中期,一些科学家开始使用xad型大孔树脂来提取水中的dom,提取和制备腐殖酸(humic acids,简称ha)和富里酸(fulvic acids,简称fa)标准品和参考样品。80年代以后,国际腐殖质学会(international humic substances society,ihss)开始河水中提取水溶性腐殖酸和富里酸标准品;90年代,ihss科学家开始在美国乔治亚州南部okefenokee national wildlife refuge的suwannee river提取ha和fa标准品。5.由此,thurman等人提出的xad-8(polymethylmethacrylate resin或相同成分的dax-8代替)大孔树脂提取法成为水体系中dom的常用提取方法,相对疏水性组分在amberlite xad-8树脂上优先吸附,而相对亲水性组分流出。然后经过树脂柱脱盐后,用稀氢氧化钠溶液将相对疏水性组分从树脂中洗脱,洗脱液中加入盐酸后沉淀出ha组分并将其分离(透析袋脱盐后,冷冻干燥得到ha),分离处的上清液在调节ph到2.0或再次通过xad-8柱吸附,再次脱盐处理后,用碱液洗脱,洗脱液经过h+型阳离子树脂交换,冷冻干燥后得到fa。6.在上述方法的基础上,研究人员采用amberlitetm xad-8与amberlite xad-4(polystyrene divinylbenzene)串联,分别用于提取淡水中dom中的相对疏水性组分和相对亲水性组分。7.此外,针对海水中dom的提取,除了上述常用的xad大孔树脂法,还包括例如ppl固相萃取树脂法、固相萃取树脂法和反渗透耦合电渗析法(ro/ed)。其中代表性的,安捷伦公司的bond elut ppl树脂(专有非极性表面改性的苯乙烯二乙烯基苯聚合物)法,起初主要使用ppl固相萃取小柱(例如1g、6ml)来提取小体积(10~20l)海水中的dom。随着技术的发展,开发出使用定制的层析柱,每根柱子中装有500g agilent bond elut ppl树脂,可以用于大体积的海水中dom的提取(参见上述文献)。后者采用的大体积海水ppl树脂法相对于传统的xad树脂法洗脱流程较为简单,有机碳回收率高,但干燥树脂所用的时间相对较长。8.综上,现有的水中dom吸附富集方法和装置存在以下问题:9.1)普通xad串联或ppl树脂法提取dom步骤较多,盘式过滤器需要经常更换且操作繁琐,经常要拆卸整套设备,使得整个设备停工;10.2)无法自动调节酸碱度;11.3)存储酸化的水溶液容器较大,导致整体装置体积庞大,且很难实现自动控制。12.为此,需要提供一种优化提取水中dom的装置,能够减小装置的总体积,且实现自动化调节,并且在更换过滤装置时,无需整体拆卸且不用停工处理。技术实现要素:13.本实用新型提供一种用于吸附富集水体中溶解有机质的装置,解决了现有技术更换过滤装置困难、无法自动控制及调节和设备体积庞大的问题。14.本实用新型的技术方案如下:

详情请联系 song.gx@qq.com, 18806393986  宋老师

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