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家用农残仪去除果蔬农药残留方法简介
水循环农药吸附装的设计吸附装置主要包括水循环果蔬清洗系统、果蔬放置室、清洗喷头、农药水吸附盒等。其中水循环系统的建立和农药吸附剂的选择是重点。目前对果蔬农药残留处理方法一般是化学方法,微生物降解等。但是化学方法需要有一定专业知识,对于反应条件的要求也比较苛刻,一般人不易掌握;微生物方法对环境要求比较高,而且微生物的价格比较昂贵。这些方法都不适合普通老百姓在家中使用。物理吸附方法有着简便,快捷,廉价等优点121,因此家用果蔬农残仪去除装置尝试用物理吸附的方法对清洗系统洗脱后的含有农药的水进行处理,所用吸附剂是一种廉价、方便、无毒并且通过前期实验证明有一定吸附效果的活化海泡石。
水循环清洗系统的设计该系统由一个长方体循环水箱,一个潜水泵,一个隔膜泵组成。潜水泵与隔膜泵之间连接一个农药吸附盒并由一个支架固定。水箱内的水经潜水泵、吸附盒、隔膜泵后循环至清洗喷头进行重复果蔬清洗。系统中的潜水泵的最大流量为10L/min,隔膜泵的最大流3L/lnin,这主要考虑到潜水泵出来的水需要经过吸附盒后水流速度变慢,为了使水循环流畅,采用了潜水泵比隔膜泵8流量大的搭配;潜水泵的最大扬程为0.8m,而隔膜泵8的最大扬程可达20一30m。长方体水箱6可根据需要装水6L一12.5L每次清洗后的带有农药的循环水都经过吸附盒以保持清洁。吸附盒的设计农药吸附盒的结构如图1所示
吸附盒在上下两层过滤网之间装有经过活化处理的具有农药吸附性能的活化海泡石。水箱中的水经过清洗后果蔬后会带有残留农药,首先流入该吸附盒内,盒内的吸附剂对其进行吸附净化,然后再次循环清洗果蔬。实验研究依据上述方案,为保证装置的可行性,进行了以下两个方面的实验验证。第一、所用吸附剂的选择及优化,以确保吸附剂可达到农药吸附的效果及方案的理论可行性。第二,确保整体实验装置的运转顺畅。活化海泡石吸附农药溶液的效果实验在前期的准备工作中,做了大量的实验,验证了用活化海泡石作为农药水吸附剂的实验方案的可行性。实验结果为装置的设计开提供了充足的理论基础。实验中得到了以下结论:过滤网2活化海泡石图1吸附盒结构示意图
装里尺寸大小的确定考虑装置拟应用于冰箱,因此考察了众多目前市场上的主流品牌多功能冰箱的冷藏室格局及尺寸,同时结合实验中所用到的水泵,喷头等的大小,最终确定了本装置的尺寸为:长X宽X高二380mmX2501力n1X400mm。2装l整体结构及工作流程整整体装置结构如图2所示,主要包括果蔬放置室2,水循环系统,清洗喷头3。果蔬放置室2置于循环水箱4上方,两者之间由带孔隔板l隔开;清洗喷头3置于果蔬放置室2上方,通过软管9依次与隔膜泵6、吸附盒7和潜水泵5连接,潜水泵5置于循环水箱4中,吸附盒7由固定支架8固定;循环水箱4内的水经潜水泵5、吸附盒7、隔膜泵6后至清洗喷头3形成闭路水循环系统。装置的工作流程如图2所示,买来的果蔬放入果蔬放置室2中的带孔隔板1上,循环水箱4中的水由潜水泵5经软管9吸入吸附盒7内,吸附盒7内的经过海泡石吸附重新净化,通过隔膜泵6经塑料软管9压回至隔板1上方清洗喷头3然后流出,将果蔬残留农药洗脱下来,再重新循环净化,达到果蔬农药残留去除的目的。吸附盒的设计农药吸附盒的结构如图1所示,吸附盒在上下两层过滤网之间装有经过活化处理的具有农药吸附性能的活化海泡石。水箱中的水经过清洗后果蔬后会带有残留农药,首先流入该吸附盒内,盒内的吸附剂对其进行吸附净化,然后再次循环清洗果蔬。3实验研究依据上述方案,为保证装置的可行性,进行了以下两个方面的实验验证。第一、所用吸附剂的选择及优化,以确保吸附剂可达到农药吸附的效果及方案的理论可行性。第二,确保整体实验装置的运转顺畅。活化海泡石吸附农药溶液的效果实验在前期的准备工作中,做了大量的实验,验证了用活化海泡石作为农药水吸附剂的实验方案的可行性。实验结果为装置的设计开发提供了充足的理论基础。
实验中得到了以下结论:(l)用海泡石作为农药水吸附剂,必需先经过活化处理。处理的最佳活化条件为300℃下高温锻烧10小时。其吸附效果是不经活化处理的2倍。(2)海泡石的用量与农药吸附率之间存在着对数关系,拟合图如图3所示,可用公示表示为:y二0.1847In(x)+0.1771,R,=0.9879(y为农药吸附率,x为海泡石用量)(3)海泡石具有较快的吸附速度,lh左右即达到了吸附平衡农药初始浓度越大,吸附效果越好,这与MahirA和sermC等的研究相一致。当农药初始浓度为40ug/mL时,达到最大吸附率。装整体可行性实验在理论研究可行的基础上,设计并制作了实验样机一台,按照工作流程进行了初步测试,实验结果显示,水箱容积充足,水循环流畅,本装置的设计方案可行。
实验总结
利用闭合的水循环系统先对果蔬残留农药进行清洗,清洗后的含农药的水通过吸附盒内的吸附剂净化后重新利用。根据该方案制作出了样机,使用方法简单、实用,价格低廉,可以考虑将其应用于冰箱中,以提高普通家庭对果蔬残留农药的处理水平,证食用果蔬的安全性。在对该方案进行的实验研究中,得出以下结论:(l)利用前期理论实验,验证了利用活化海泡石作为农药吸附剂的可行性。(2)果蔬农药残留吸附去除装置作为一种简单、方便、廉价的家用的农药残留处理方法,可以用来应用于冰箱,使冰箱同时实现保鲜和提高食品安全性等多重功能,造福消费者。