一种重金属在线富集系统技术方案

本发明专利技术提供了一种重金属在线富集系统，包括第一选择阀、第二选择阀、动力泵、至少一个富集模块和电路控制系统；富集模块包括第三选择阀、第四选择阀和富集柱。重金属溶液依次经过第一选择阀、动力泵、第二选择阀和第四选择阀流入富集柱，再经第三选择阀流出；洗脱液依次经过第一选择阀、动力泵、第二选择阀和第三选择阀流入富集柱，再经第四选择阀流出。该富集系统，结构简单，各部件连接方式简洁，仅仅使用动力泵、选择阀和富集柱即组成该富集系统；同时，试剂既可以从第三选择阀流入富集柱，又可以从第四选择阀流入富集柱，从而实现富集和洗脱过程反向进行，大大的降低了富集柱堵塞的概率，延长富集柱的使用寿命。

Heavy metal on-line enrichment system

The present invention provides a kind of heavy metal enrichment online system, including the first choice, second choice valve valve, power pump, at least one enrichment module and circuit control system; enrichment module includes third selection valve, fourth selection valve and enrichment column. Heavy metal solution followed by first choice valve, power pump, second selector valve and fourth selector valve into the enrichment column, then the third valve outflow; eluent sequentially through a first selector valve, power pump, second selection valve and third selection valve into the enrichment column, then the fourth selection valve outflow. The enrichment system has the advantages of simple structure, each member is simple, just use the power pump, valve selection and enrichment column that is composed of the enrichment system; at the same time, reagent can choose from third valve into the enrichment column, and can select the valve from the fourth into the enrichment column, so as to realize the enrichment and elution process in reverse, greatly reduce the probability of enrichment column blockage, prolong the service life of enrichment column.

【技术实现步骤摘要】
一种重金属在线富集系统
本专利技术属于元素检测
，具体涉及一种重金属在线富集系统。
技术介绍
目前，环境污染问题日益引起人们的重视，其中水体的重金属污染影响最甚，重金属可随水体迁移，富集，通过食物链进入人体，严重威胁人类健康。因此，对水体重金属的长期有效在线监测成为必须面对的重要课题。常见重金属污染元素包括：铬、镉、砷、汞、镍、锑、铊、铜、铅、锌等。它们都具有易迁移、易富集、难降解等特性，对环境造成永久性的危害。常用的重金属分析方法有原子吸收光谱法、紫外可见分光光度法、阳极溶出法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法等，但是这些方法所用到的高精度设备对水质要求极高，特别对水体的含盐量要求更加苛刻，只有在实验室条件下才能达到理想的检出限，不适用于在线水质监测。由于地表水成分复杂、波动大、金属浓度低，对仪器的精密度要求较高，部分金属甚至超过仪器的检出限范围，无法直接检测，因此，快速准确的监测水体重金属变成一个亟待解决的难题。现有技术中，通过对低浓度的重金属溶液富集浓缩后再进行监测是解决仪器检出限低的有效方法，其中一种方法是：将具有金属元素吸附功能的吸附材料(如改性壳聚糖材料)填充到一柱体内做成富集柱，低浓度的重金属溶液流经该富集柱时，重金属元素被吸附材料吸附，再用少量洗脱液(如硫酸溶液)将重金属元素在吸附材料上洗脱下来，即得到浓度较高的重金属溶液。但是，现有的采用这种富集金属的装置组成部件较多，结构复杂，组装和操作的过程比较繁琐，并且重金属元素在富集柱中富集的过程和洗脱的过程中，重金属溶液和洗脱液在富集柱中的流向是相同的，洗脱效果不理想，富集柱容易堵塞。寻求一种简单快速有效的重金属富集方法成为当务之急。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种重金属在线富集系统，实现水体中重金属元素快速有效地富集。为实现上述目的，本专利技术按以下技术方案予以实现：本专利技术所述的一种重金属在线富集系统，包括电路控制系统、第一选择阀、第二选择阀、动力泵、和至少一个富集模块；所述富集模块包括第三选择阀、第四选择阀、富集柱；所述第一选择阀和所述第二选择阀分别连接于动力泵两端；所述第三选择阀和所述第四选择阀分别与所述第二选择阀连接；所述富集柱的第一端与所述第三选择阀连接，所述富集柱的第二端与所述第四选择阀连接；重金属溶液依次经过第一选择阀、动力泵、第二选择阀和第四选择阀流入富集柱，再经第三选择阀流出；洗脱液依次经过第一选择阀、动力泵、第二选择阀和第三选择阀流入富集柱，再经第四选择阀流出；所述电路控制系统输出控制信号，控制动力泵的开启、关闭及转速，控制第一选择阀、第二选择阀、第三选择阀和第四选择阀的管路选择。作为一种具体的实施方式，所述第一选择阀包括第一公共阀口和若干管路接头。作为一种具体的实施方式，所述管路接头包括用于抽取空气的第五管路接头和分别用于抽取不同试剂的第一管路接头、第二管路接头、第三管路接头、第四管路接头。作为一种具体的实施方式，所述第二选择阀包括第二公共阀口和若干管路接头。作为一种具体的实施方式，所述第一公共阀口、动力泵和所述第二公共阀口顺次连接。作为一种具体的实施方式，所述管路接头包括第一管路接头、第二管路接头、第三管路接头。作为一种具体的实施方式，所述第三选择阀设有第三公共阀口、第一管路接头和第二管路接头；所述第四选择阀设有第四公共阀口、第一管路接头和第二管路接头。作为一种具体的实施方式，所述第三选择阀的第三公共阀口与所述富集柱的第一端连接，所述第四选择阀的第四公共阀口与所述富集柱的第二端连接；所述第二选择阀的第二管路接头与第三选择阀的第一管路接头连接；所述第二选择阀的第一管路接头与第四选择阀的第二管路接头连接。作为一种优选的实施方式，还包括废液杯，所述第二选择阀的第三管路接头和所述第三选择阀的第二管路接头接入所述废液杯内。作为一种优选的实施方式，还包括溢流杯，所述第四选择阀的第一管路接头接入所述溢流杯内。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种重金属在线富集系统，结构简单，各部件连接方式简洁，仅仅使用动力泵、选择阀和富集柱即组成该富集系统；同时，试剂既可以从第三选择阀流入富集柱，又可以从第四选择阀流入富集柱，从而实现富集和洗脱过程反向进行，大大的降低了富集柱堵塞的概率，延长富集柱的使用寿命。第一选择阀还包括用于抽取空气的第五管路接头，可以实现空气吹扫，实现工作全程没有死体积，保证了富集结果的准确性和稳定性，从而保证水体中重金属元素可以快速有效地富集。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1是本专利技术所述的一种重金属在线富集系统的结构示意图；图2是本专利技术所述的第一选择阀的结构示意图；图3是本专利技术所述的第二选择阀的结构示意图；图4是本专利技术所述的第三选择阀的结构示意图；图5是本专利技术所述的第四选择阀的结构示意图；图6是本专利技术所述的第五选择阀的结构示意图；图7是本专利技术所述的第六选择阀的结构示意图。图中：1、第一选择阀；2、第二选择阀；3、第三选择阀；4、第四选择阀；5、动力泵；6、第一富集柱；71、一号废液杯；72、二号废液杯；8、溢流杯；9、第五选择阀；10、第六选择阀；11、第二富集柱。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1所示，本专利技术所述的一种重金属在线富集系统包括第一选择阀1、第二选择阀2、动力泵5、富集模块和电路控制系统，富集模块包括第三选择阀3、第四选择阀4、第一富集柱6。第一选择阀1和第二选择阀2分别与动力泵5连接，第三选择阀3和第四选择阀4分别与第二选择阀2连接，第一富集柱6的第一端61与第三选择阀3连接，第一富集柱6的第二端62与第四选择阀4连接。重金属溶液依次经过第一选择阀1、动力泵5、第二选择阀2和第四选择阀4流入第一富集柱6，再经第三选择阀3流出，洗脱液依次经过第一选择阀1、动力泵5、第二选择阀2和第三选择阀3流入第一富集柱6，再经第四选择阀4流出。可以发现，在本富集系统中，试剂在富集柱中的流向是可以改变的，各个试剂在富集系统中的流动方式后续做进一步说明。如图2所示，第一选择阀1包括第一公共阀口10和若干管路接头，作为优选，第一选择阀1的包括5个管路接头，分别为第一管路接头11、第二管路接头12、第三管路接头13、第四管路接头14、第五管路接头15。作为优选，本专利技术的第一选择阀1选用多位六通阀，该多位六通阀的各个管路接口与公共阀口连通，而各个管路接头之间不直接连通。其中，第五管路接头15与空气用于抽取空气，抽取的空气用于吹扫管路内残留的液体，保证系统中不存在死体积，提高富集的效率和准确性。其余管路接头分别用于抽取不同的试剂，试剂包括酸洗液、清洗液、样品、一号洗脱液。作为优选，第一管路接头11接入酸洗液、第二管路接头12接入清洗液、第三管路接头13接入样品、第四管路接头14接入一号洗脱液。上述管路接头的连接方式仅仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何形式上的限制，各个管路接头和试剂或空气的对应方式可以互换。如图3所示，第二选择阀2包括第二公共阀口20和若干管路接头，第一选择阀1的第一公共阀口10和第二选择阀2的第二公共阀口20分别与动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重金属在线富集系统，其特征在于：包括电路控制系统、第一选择阀、第二选择阀、动力泵、和至少一个富集模块；所述富集模块包括第三选择阀、第四选择阀、富集柱；所述第一选择阀和所述第二选择阀分别连接于动力泵两端；所述第三选择阀和所述第四选择阀分别与所述第二选择阀连接；所述富集柱的第一端与所述第三选择阀连接，所述富集柱的第二端与所述第四选择阀连接；重金属溶液依次经过第一选择阀、动力泵、第二选择阀和第四选择阀流入富集柱，再经第三选择阀流出；洗脱液依次经过第一选择阀、动力泵、第二选择阀和第三选择阀流入富集柱，再经第四选择阀流出；所述电路控制系统输出控制信号，控制动力泵的开启、关闭及转速，控制第一选择阀、第二选择阀、第三选择阀和第四选择阀的管路选择。

【技术特征摘要】
1.一种重金属在线富集系统，其特征在于：包括电路控制系统、第一选择阀、第二选择阀、动力泵、和至少一个富集模块；所述富集模块包括第三选择阀、第四选择阀、富集柱；所述第一选择阀和所述第二选择阀分别连接于动力泵两端；所述第三选择阀和所述第四选择阀分别与所述第二选择阀连接；所述富集柱的第一端与所述第三选择阀连接，所述富集柱的第二端与所述第四选择阀连接；重金属溶液依次经过第一选择阀、动力泵、第二选择阀和第四选择阀流入富集柱，再经第三选择阀流出；洗脱液依次经过第一选择阀、动力泵、第二选择阀和第三选择阀流入富集柱，再经第四选择阀流出；所述电路控制系统输出控制信号，控制动力泵的开启、关闭及转速，控制第一选择阀、第二选择阀、第三选择阀和第四选择阀的管路选择。2.根据权利要求1所述的一种重金属在线富集系统，其特征在于：所述第一选择阀包括第一公共阀口和若干管路接头。3.根据权利要求2所述的一种重金属在线富集系统，其特征在于：所述管路接头包括用于抽取空气的第五管路接头和分别用于抽取不同试剂的第一管路接头、第二管路接头、第三管路接头、第四管路接头。4.根据权利要求2所述的一种重金属在线富集系统，其特征在于：所述第二选...

【专利技术属性】
技术研发人员：范怀勇，郭鹏然，王加勇，雷永乾，程斌，孙浩，
申请(专利权)人：广州伊创科技股份有限公司，广东省测试分析研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44