一种微塑料浮选装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微塑料浮选装置及方法，属于微塑料污染物处理技术领域。该装置包括浮选剂盛装容器、分离柱、液体回收容器、曝气器和筛网；分离柱用于装填待浮选的微塑料试样，分离柱的柱壁开设有浮选剂通入口，浮选剂盛装容器通过管道与浮选剂通入口连接；液体回收容器罩设于分离柱外，曝气器的气体输出端位于分离柱内；分离柱的上端设有微塑料溢流口；筛网位于微塑料溢流口下方以收集由微塑料溢流口流出的微塑料固体，筛网为环状，筛网的内壁套装分离柱且与分离柱活动密封接触，筛网的外壁与液体回收容器的内壁活动密封接触。该装置能够方便快速地将微塑料从待处理的微塑料试样中浮选分离出来，回收效率高。对应的方法简单，易操作。操作。操作。

【技术实现步骤摘要】
一种微塑料浮选装置及方法


[0001]本专利技术涉及微塑料污染物处理
，具体而言，涉及一种微塑料浮选装置及方法。

技术介绍

[0002]作为新兴的持久性污染物，目前微塑料(MPs)已经在世界海洋最深处的马里亚纳海沟和世界最高峰珠穆朗玛峰中被发现。作为值得注意的污染物，微塑料(MPs)对动物甚至人体具有潜在的毒性和生态风险。更糟糕的是，据估计，即使立即停止向环境中释放所有塑料，自然系统中MP的数量也可能因持续降解和破碎而不断增加。小尺寸使得MP的检测和毒理学研究具有挑战性。而且，这些有机体摄入的足够小的塑料颗粒会占据胃容积，造成饱腹感，从而使有机体减少食物摄入、营养不良，甚至死亡。此外，随着尺寸的减小，MPs的总表面积增加，然后吸收能力增强，表现出内在毒性的可能性增加。这些有毒物质可能会通过食物链和食物网络在动物组织中积累。
[0003]然而，这并不意味着微塑料是无用的。有学者提出通过分析MPs表面的金属元素可以追溯海洋中塑料的年龄和来源。此外，将MP用作药物载体可用于治疗脑部疾病。更甚者，人们还开发了许多MPs的应用以实现循环经济，例如：将微塑料纤维作为纤维素粉再利用进行染色；使用回收和分类的MP作为填充物来生产新的塑料产品；将回收的MP视为质量控制要求低的各种材料的填充物等。
[0004]根据塑料回收手册，大部分回收的废塑料需要粉碎到5毫米以下，即达到规定的微塑料尺寸。将分级后的MPs直接回收利用，可以省去粉碎工序，提高塑料回收再造粒的效率。
[0005]但目前暂时还没有能够方便快速地进行微塑料可持续回收的装置和方法。
[0006]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种微塑料浮选装置及方法，以解决上述技术问题。
[0008]本申请可这样实现：
[0009]第一方面，本申请提供一种微塑料浮选装置，其包括浮选剂盛装容器、分离柱、液体回收容器、曝气器和筛网；
[0010]分离柱用于装填待浮选的含有基质的微塑料试样，分离柱的柱壁开设有浮选剂通入口，浮选剂盛装容器通过管道与浮选剂通入口连接；
[0011]液体回收容器罩设于分离柱外，曝气器的气体输出端位于分离柱内；
[0012]分离柱的上端设有微塑料溢流口；
[0013]筛网位于微塑料溢流口下方以收集由微塑料溢流口流出的微塑料固体，筛网为环状，筛网的内壁套装分离柱且与分离柱活动密封接触，筛网的外壁与液体回收容器的内壁活动密封接触。
[0014]在可选的实施方式中，浮选剂盛装容器包括用于盛装水的第一盛装容器、饱和
NaCl溶液的第二盛装容器以及用于盛装油溶液的第三盛装容器；
[0015]根据不同的浮选阶段，浮选剂通入口与各盛装容器选择性地按以下方式中的一种方式连接：
[0016]方式一：仅与第一盛装容器连通；
[0017]方式二：仅与第二盛装容器连通；
[0018]方式三：同时与第二盛装容器以及第三盛装容器连通。
[0019]在可选的实施方式中，当浮选剂通入口同时与第二盛装容器以及第三盛装容器连通时；
[0020]浮选剂通入口包括用于与第二盛装容器连通的第一通入口以及用于与第三盛装容器连通的第二通入口，第一通入口与第二通入口位于同一水平面且以分离柱的轴线为对称轴对称设置。
[0021]在可选的实施方式中，微塑料浮选装置还包括磁力搅拌器和磁力搅拌子，磁力搅拌子置于分离柱底部，分离柱的下端与磁力搅拌器接触。
[0022]在可选的实施方式中，微塑料浮选装置还包括蠕动泵，蠕动泵与位于浮选剂盛装容器与浮选剂通入口之间的管道连接。
[0023]在可选的实施方式中，微塑料浮选装置还包括电动搅拌器，电动搅拌器的搅拌端位于微塑料溢流口处。
[0024]在可选的实施方式中，微塑料浮选装置还包括和支架和升降台，支架用于支撑电动搅拌器，支架和曝气器均置于升降台上。
[0025]第二方面，本申请提供一种微塑料浮选方法，采用前述实施方式任一项的微塑料浮选装置对待浮选的微塑料试样进行微塑料浮选。
[0026]在可选的实施方式中，待浮选的微塑料试样为含有微塑料的土壤；
[0027]在可选的实施方式中，微塑料包括丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯和聚苯乙烯中的至少一种。
[0028]在可选的实施方式中，包括连续进行的以下阶段：
[0029]第一阶段：将第一盛装容器内的水连续性地通入装填有待浮选的微塑料试样和磁力搅拌子的分离柱中，待分离柱中液面接近浮选剂通入口时，打开磁力搅拌器，当分离柱中液面达微塑料溢流口时，经水浮选出的微塑料从微塑料溢流口溢出并经筛网实现分离；
[0030]第二阶段：在第一阶段的基础上，开启曝气器以向分离柱中通气；
[0031]第三阶段：在第二阶段的基础上，以饱和NaCl溶液代替水持续性通入分离柱中；
[0032]第四阶段：在第三阶段的基础上，将油溶液一并持续性通入分离柱中；
[0033]每个阶段分别持续3
‑
5min。
[0034]在可选的实施方式中，油溶液中的油包括玉米油、花生油、橄榄油或芝麻香油。
[0035]在可选的实施方式中，油溶液为玉米油溶液。
[0036]在可选的实施方式中，玉米油溶液中玉米油与溶剂的体积比为5:95
‑
15:85；优选为5:95。
[0037]在可选的实施方式中，水和饱和NaCl的通入流速均为11.55
‑
11.58L/min，油的通入流速为0.6
‑
0.62L/min。
[0038]在可选的实施方式中，筛网通过横杆分隔为四个区域，沿同一方向，四个区域依次
用于收集四个阶段所溢流出的微塑料。
[0039]本申请的有益效果包括：
[0040]本申请提出的微塑料浮选装置及方法通过使含有微塑料的待处理试样填充于分离柱中，根据将浮选剂与试样混合，结合微塑料与试样基质的密度和溶解度的不同，将不同类型的微塑料从基质中分解出来。该方法简单高效，可快速将多种微塑料从基质中分离出来，浮选回收率高，为微塑料的可持续回收和研究提供了有效手段。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0042]图1为本申请提供的微塑料浮选装置的结构示意图；
[0043]图2为本申请试验例1中四种购买的微塑料颗粒在不同处理组中每个阶段的回收效率结果图；
[0044]图3为本申请试验例2中消费后的塑料产品中四种微塑料颗粒碎片的回收效率结果图；
[0045]图4为本申请试验例3中不同油种类在不同浓度对应的初生微塑料颗粒的上浮率的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微塑料浮选装置，其特征在于，包括浮选剂盛装容器、分离柱、液体回收容器、曝气器和筛网；所述分离柱用于装填待浮选的含有基质的微塑料试样，所述分离柱的柱壁开设有浮选剂通入口，所述浮选剂盛装容器通过管道与所述浮选剂通入口连接；所述液体回收容器罩设于所述分离柱外，所述曝气器的气体输出端位于所述分离柱内；所述分离柱的上端设有微塑料溢流口；所述筛网位于所述微塑料溢流口下方以收集由所述微塑料溢流口流出的微塑料固体，所述筛网为环状，所述筛网的内壁套装所述分离柱且与所述分离柱活动密封接触，所述筛网的外壁与所述液体回收容器的内壁活动密封接触。2.根据权利要求1所述的微塑料浮选装置，其特征在于，所述浮选剂盛装容器包括用于盛装水的第一盛装容器、用于盛装饱和NaCl溶液的第二盛装容器以及用于盛装油溶液的第三盛装容器；根据不同的浮选阶段，所述浮选剂通入口与各盛装容器选择性地按以下方式中的一种方式连接：方式一：仅与所述第一盛装容器连通；方式二：仅与所述第二盛装容器连通；方式三：同时与所述第二盛装容器以及所述第三盛装容器连通。3.根据权利要求2所述的微塑料浮选装置，其特征在于，当所述浮选剂通入口同时与所述第二盛装容器以及所述第三盛装容器连通时；所述浮选剂通入口包括用于与所述第二盛装容器连通的第一通入口以及用于与所述第三盛装容器连通的第二通入口，所述第一通入口与所述第二通入口位于同一水平面且以所述分离柱的轴线为对称轴对称设置。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的微塑料浮选装置，其特征在于，所述微塑料浮选装置还包括磁力搅拌器和磁力搅拌子，所述磁力搅拌子置于所述分离柱底部，所述分离柱的下端与所述磁力搅拌器接触。5.根据权利要求1所述的微塑料浮选装置，其特征在于，所述微塑料浮选装置还包括蠕动泵，所述蠕动泵与位于所述浮选剂盛装容器与所述浮选剂通入口之间的管道连接。6.根据权利要求1所述的微塑料浮选装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，张宇宁，陈姗，
申请(专利权)人：澳门大学，
类型：发明
国别省市：