[實用新型]一種電滲析預處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420169329.6
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN203965218U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱安邦;張靚;陳白楊;隋月婷
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學深圳研究生院
• 主分類號: G01N1/34
• 分類號: G01N1/34
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 韓英杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電學裝置領(lǐng)域，是一種在水體溶解性有機氮（DON）測定前使用的電滲析預處理裝置。

背景技術(shù)

環(huán)境中廣泛存在著各類溶解性有機物，含氮類有機物是其中重要的組成部分。總?cè)芙庑缘═DN）包括有機氮（DON）和無機氮（DIN）。在一定條件下，DON可以轉(zhuǎn)化成DIN而被微生物利用作為氮源儲備物，是引起水體富營養(yǎng)化等環(huán)境危害的原因之一。此外，水體中的DON與消毒劑反應，會產(chǎn)生多種“三致性”消毒副產(chǎn)物（DBPs），比如：鹵代已氰、鹵代硝基甲苯；而含氮DBPs的細胞毒性比傳統(tǒng)的三鹵代甲烷、鹵代乙酸等高2-3個數(shù)量級。因此，DON作為氮類消毒副產(chǎn)物的前體物質(zhì)，越來越引起人們的關(guān)注，并有望在之后的水處理控制中加以檢測和控制。

現(xiàn)有技術(shù)主要是通過“減差法”來實現(xiàn)DON的測量，即TDN減去DIN（包含硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮）。由于地表水中DON含量一般都比DIN少，減差過程會導致DON測量的誤差傳遞并放大，嚴重降低DON測量的精準度，有時甚至達到百分之一百以上。假設(shè)某地表水中TDN濃度為2.0mg-N/L，硝酸鹽氮為1.8mg-N/L，氨氮為0.05mg-N/L，且每個指標僅有5%的分析誤差，那么DON濃度理應為0.15mg-N/L（2-1.8-0.05）；但是，TDN減DIN所得誤差卻高達0.19mg-N/L(2x5%＋1.8x5%＋0.05x5%)，誤差率高達128%（0.19/0.15x100%）。

因此有必要把DIN和DON進行分離，進而提高DON測量的準確度和精度。本申請人實用新型采用電滲析的方法把DIN和DON進行預分離，然后測定DON濃度。但是目前還沒有專門用于對水樣進行電滲析預處理的裝置，而是采用一般商業(yè)性電滲析裝置作為處理工具，其效果并不完全符合分析方法的需要。

傳統(tǒng)商業(yè)電滲析裝置采用陰陽離子交換膜組相互分開的多個空腔，外側(cè)利用密封裝置進行密封、相鄰的腔室分別作為濃縮溶液腔和去鹽溶液腔、相間隔的腔室通過管路相連接、密封的膜堆兩側(cè)腔室分別設(shè)置陰極和陽極、分別僅有一個濃縮液存儲容器和一個樣品液存儲容器。該類型裝置存在較明顯的技術(shù)缺陷，比如：1.對單一的離子交換膜組進行損壞更新時操作復雜；2.離子交換膜膜堆的結(jié)構(gòu)緊密，數(shù)量多，造成電滲析裝置中膜壓過大，能耗過大；3.一個電滲析裝置只能處理一個測量水樣，耗水量較大；4.結(jié)構(gòu)工藝復雜，制作成本高昂；5.所消耗的鹽溶液和樣品溶液量多。

實用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型提供了一種可以實現(xiàn)方便、快速、準確、多個水樣同時進行電滲析預處理的裝置。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種電滲析預處理裝置，包括夾緊緊固模塊1、鹽溶液腔模塊2和樣品池模塊6組成，其中以夾緊緊固模塊1；鹽溶液腔模塊2；硅膠墊圈3；樣品池緊固組件4；硅膠墊圈5；樣品池模塊6順序連接構(gòu)成裝置一側(cè)，隨后以樣品池模塊6為分界，在樣品腔另一側(cè)以5-4-3-2-1組件順序連接，構(gòu)成裝置的另一半，各組件通過一個以上的固定裝置固定。

所述固定裝置包括螺桿、螺栓、螺絲、膠水、夾板等。

鹽溶液腔室與樣品池以及電極板是實現(xiàn)電滲析預處理功能所必需的部件，樣品池和鹽溶液腔所使用的材料可以是玻璃，亞克力板，或者表面進行過絕緣防水處理的不銹鋼板，所用的材料必須保證絕緣且具有一定的強度，不易被擠壓破碎，電極板可以選用鋁板，鈦板，石墨板等導電材料，同時電極板不易被氧化。

樣品池的體積可以根據(jù)樣品分析時所需樣品量進行選擇，一般情況下體積設(shè)定為10～30ml，同時樣品池的形狀可以設(shè)計成圓柱體或者長方體等形狀，一般優(yōu)選長方體。樣品池的個數(shù)也根據(jù)實驗需要進行添加或減少，一般選用3～6個樣品池作為一組，鹽溶液腔室的高度根據(jù)樣品池高度進行設(shè)定，長度根據(jù)選取的樣品池進行設(shè)定，寬度保證電極板便于安裝和鹽溶液順利進入鹽溶液腔進行設(shè)定。整個裝置可以設(shè)計成長方體或者圓盤結(jié)構(gòu)。

通過樣品池模塊和鹽溶液模塊外加夾緊模塊可以有效的防漏水。

本裝置樣品池與鹽溶液腔分離式設(shè)計，多個樣品池并列排放，兩側(cè)鹽溶液腔一體聯(lián)通。

對每個樣品池只設(shè)定一個進樣口兼做取樣口，進樣口可以使用蓋子或者塞子進行密封。多個樣品池排列，并利用夾緊組件將多個樣品池連接成樣品池組件。

鹽溶液腔室中設(shè)置2個小圓孔，孔徑為2～6mm，小孔對稱分布于兩側(cè)上方，保證鹽溶液的高度能夠浸沒離子交換膜，鹽溶液腔腔室的小孔通過硅膠軟管與外部輸入輸出裝置（如泵）連接。