[发明专利]一种水样前处理系统

说明书

本发明提供一种水样前处理系统，包括进样单元、一级储液单元、二级储液单元、富集单元和氮吹浓缩单元；进样单元包括相互连接的漏斗和输水管，输水管中设置有过滤器；输水管与一级储液单元相连；二级储液单元包括三个以上储液装置，富集单元包括三个以上富集柱，储液装置与富集柱一一对应地通过管道和阀门相连，储液装置入口设置有滤膜，储液装置入口与一级储液单元通过管道和阀门相连；富集柱与氮吹浓缩装置相连。本发明的系统使用简单、处理效率高，能够根据水样检测要求利用不同的富集单元完成前处理工作，在同一反应系统内同步实现对不同性质微污染物的前处理，显著提高前处理效果并降低能耗，优化反应器结构，缩小占地面积。

技术领域

本发明属于水环境检测领域，特别涉及一种水样前处理系统。

背景技术

由于各类药物的滥用以及城市污水处理厂现有工艺处理不彻底，近年来，各类药物已在江河、湖泊、地下水、市政污水等水源中被频繁检出，虽然其浓度大多在ng/L至μg/L，但这些物质长期赋存可能对生态系统产生潜在危害。现有分析仪器无法直接对水样进行定量检测，需要对水样进行前处理。因此，水环境样品的分析检测技术通常由样品前处理技术和仪器定量分析技术两部分组成。通过水样前处理技术，能够浓缩富集被测的痕量组分，降低检测限，并提高方法的灵敏度，而高效灵敏、适应性高的分析仪器保证了检测结果的精确性。因此，体积小、效率高、操作简便的一体化水环境前处理设备和技术一直是国内外水环境前处理工作中的一个难点和研究热点。

常用的水环境样品前处理方包括液液萃取、分散液液微萃取、固相萃取和固相微萃取法等。然而，液液萃取操作繁琐，需要消耗大量溶剂，成本高，造成环境污染，绝对回收率偏低；分散液液微萃取受pH的影响较大，有机溶剂的选择要求较高；固相萃取需要使用固相萃取装置和萃取小柱，成本高；固相微萃取，灵敏度相对较低，需寻找合适的衍生化条件。因此，设计出一体化的前处理装置，建立一种可以在常温常压下进行，并且有高效性和广谱性的水环境前处理技术，提高样品处理的及时性，简化工艺并缩小体积，是有效解决高效前处理难题及推动该技术能够实际应用的关键。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种效率高，安全，广谱，能够进行野外水体快速取样浓缩的水样前处理设备。

技术方案：本发明提供一种水样前处理系统，该水样前处理系统包括进样单元、一级储液单元、二级储液单元、富集单元和氮吹浓缩单元；进样单元包括相互连接的漏斗和输水管，输水管中设置有过滤器；输水管与一级储液单元相连；二级储液单元包括三个以上储液装置，富集单元包括三个以上富集柱，储液装置与富集柱一一对应地通过管道和阀门相连，储液装置入口设置有滤膜，储液装置入口与一级储液单元通过管道和阀门相连；富集柱与氮吹浓缩单元相连。

优选地，输水管中沿水样流动方向依次设置有多介质过滤器和微孔滤膜；漏斗和输水管之间还设置有可用于控制水速的活门，输水管包括相互连接的聚四氟乙烯管和出水软管，一级储液单元设置有入口和第一出口，一级储液单元的入口与输水管相连，一级储液单元的第一出口与二级储液单元通过管道和阀门相连。

其中，一级储液单元以及二级储液单元中的储液装置主体分别为可存储水样的容器。上述过滤器和滤膜的作用是过滤掉水样中的不溶物和其它杂质，过滤器和滤膜可根据目标污染物的理化性质进行选择，优选地，输水管中使用孔径为0.22um～0.45um的微孔滤膜，包括陶瓷微孔膜、玻璃微孔膜、各类金属微孔膜和纤维素酯类微孔膜；二级储液单元中的滤膜为微孔滤膜，可实现常规野外采样过滤需要。微孔滤膜的种类可根据水体所含污染物和测试要求的需要调节，包括陶瓷微孔膜、玻璃微孔膜、各类金属微孔膜、纤维素酯类；进一步优选地，二级储液单元中，储液装置的滤膜分别为0.45μm的醋酸纤维素滤膜、0.7μm的玻璃纤维滤膜和0.45μm孔径的玻璃纤维滤膜。富集柱可使用本领域已知的富集柱。

另外，上述水样前处理系统还包括尾液处理单元，用于处理系统中多余的水样。一级储液单元还设置有第二出口，一级储液单元的第二出口与尾液处理单元通过管道和阀门相连。