[发明专利]一种微塑料高效分离装置及方法

权利要求书

1.一种采用微塑料高效分离装置的高效分离方法，该分离装置包括洗脱柱体(5)，洗脱柱体(5)的上、下端均为敞口，洗脱柱体(5)的上端为样品进口(1)，洗脱柱体(5)的下端连接分流管(11)，洗脱柱体(5)与分流管(11)之间通过法兰(6)连接不锈钢网筛二(7)，分流管(11)的下端连接进水管(12)，进水管(12)通过水泵(15)与总进水管(16)连通，总进水管(16)与洗脱液连通，分流管(11)与水泵(15)之间的进水管(12)上依次连接有三号阀门(13)和流量计(14)；靠近样品进口(1)的洗脱柱体(5)上设置有微塑料出口(4)，微塑料出口(4)处连接出水管，出水管经过一号阀门(2)和不锈钢网筛一(3)，连接至液体收集装置(10)；其特征在于：微塑料高效分离方法如下：

步骤一，先将泥样进行湿筛；将样品依次通过不同孔径的筛子进行初分级，将样品按照尺寸大小分成五组，0-0.2mm的为一组，0.2-0.3mm的为一组，0.3-0.6mm的为一组，0.6-1mm的为一组，1-5mm的为一组；并初步判断每组微塑料样品的类型；

步骤二，对上述分组后的样品依次进行分组洗脱；将样品通过样品进口放入洗脱柱体中，注意确保洗脱柱体下端的不锈钢网筛二的孔径小于样品尺寸，然后关闭二号阀门，打开分流管下端的三号阀门和水泵，将水泵所连的总进水管插入对应密度的洗脱液中，先控制流速使洗脱液慢慢地进入洗脱柱体中，等到洗脱液内注满至洗脱柱体三分之二时加大流速，使流速高于样品完全混合所需要的流量，等到样品几乎完全混合后，依次关闭分流管下端的三号阀门和水泵，让洗脱柱体内的样品沉淀5-10分钟；在沉淀的过程中，向洗脱柱体内的水面喷洒去离子水以打破水面张力，从而使密集的微塑料颗粒漂浮起来，并且用玻璃棒搅动水面三次；

步骤三，沉淀过后，根据所投放样品的尺寸，依次打开分流管下端的三号阀门和水泵，通过控制三号阀门采用对应的洗脱流速进行洗脱，使得微塑料上浮，非目标分离物不会被水流冲入上层水柱；洗脱10分钟，在洗脱过程中需要每间隔几分钟搅拌，防止样品沉积；洗脱完成后降低流速使洗脱液缓慢流入洗脱柱体，至将上浮的微塑料从微塑料排出口完全排出，排出至出水管的微塑料通过不锈钢网筛一的过滤。

2.根据权利要求1所述的一种采用微塑料高效分离装置的高效分离方法，其特征在于，不锈钢网筛一的孔径范围为50-80μm。

3.根据权利要求2所述的一种采用微塑料高效分离装置的高效分离方法，其特征在于，不锈钢网筛二的孔径范围为10-37μm。

4.根据权利要求1所述的一种采用微塑料高效分离装置的高效分离方法，其特征在于，洗脱柱体和分流管均为玻璃管。

5.根据权利要求1所述的一种采用微塑料高效分离装置的高效分离方法，其特征在于，液体收集装置(10)上连接有洗涤剂出水管(8)，洗涤剂出水管(8)另一端连通至分流管(11)，洗涤剂出水管(8)上设置有二号阀门(9)。

6.根据权利要求1所述的一种采用微塑料高效分离装置的高效分离方法，其特征在于，步骤二中，对含有聚乙烯和聚丙烯的样品采用1.2g/cm³的NaCl盐溶液或1.6g/cm³的NaI盐溶液作为洗脱液；对含有聚氨酯和聚氯乙烯的样品采用1.6g/cm³的NaI盐溶液作为洗脱液。

7.根据权利要求6所述的一种采用微塑料高效分离装置的高效分离方法，其特征在于，步骤三中，不同尺寸的样品对应的洗脱流速，参照表1：

表1

8.根据权利要求1所述的一种采用微塑料高效分离装置的高效分离方法，其特征在于，步骤三后还包括：打开分流管下端的三号阀门和水泵，用较大的流速冲洗洗脱柱体，流速不能过大到从样品进口喷出，关闭分流管下端的三号阀门和水泵，同时打开二号阀门使洗涤剂流出，重复上述操作，直到洗脱柱体被洗干净即可。

9.根据权利要求1或8所述的一种采用微塑料高效分离装置的高效分离方法，其特征在于，

步骤三后还包括：将被不锈钢网筛一捕获到的微塑料粒子转移到玻璃纤维的过滤器上，用去离子水进行彻底地清洗，洗净后的过滤器放置在干净的玻璃培养皿中，在室温下干燥；

向上述得到的干燥的过滤器中加入1ml溶于1mg/ml氯仿的尼罗红进行染色，染色后盖上玻璃盖，在通风橱里室温干燥48小时；干燥后将过滤器放在紫外光下，微塑料颗粒被染色后会在紫外光照射下呈现出红色可见荧光，实现对塑料进行识别和计数。