专利名称：一种水中挥发性有机污染物样品前处理系统的制作方法
一种水中挥发性有机污染物样品前处理系统技术领域
本发明技术属于环境保护领域，涉及一种仪器前处理系统，尤其涉及一种水中挥发性有机污染物样品前处理系统。
背景技术：
挥发性有机污染物(VOC)是石油、化工、制药、印刷、建材、喷涂等企业经常使用和排放的物质。特别要强调的是，许多VOC有易燃易爆特性，相关企业在这些物质的储存、生产和运输环节若存在安全管理隐患，极易酿成重大环境污染事故。近年我国重大环境污染事故(尤其是有毒有机污染事故)频发，且往往具有突发、高浓度、水质条件复杂的性质。
目前VOC监控系统在实际水体运行中，由于自然条件或污染事故引起的极端水质条件会导致监控系统分析设备故障、使用寿命减短等问题。VOC监控系统的水样采集装置在长期使用过程中普遍存在微生物滋生现象，影响到采样水流的通畅性和定量的准确性。同时，缺少离线分析样品备份、增大清水反冲洗频率等自我保护功能。为了防止这类问题，需要研发具有仪器自我保护、联动控制以及超标报警等功能的VOC样品前处理系统。
针对历次重大水体污染事件中的典型污染物，选择满足监控指标的在线监测设备，集成在线监测、水样前处理技术、联动控制技术，构建水中挥发性有机污染物样品前处理系统，保证VOC监控系统仪器设备的正常运行。发明内容
针对上述情况，本发明设计开发了一种水中挥发性有机污染物样品前处理系统，以监控系统设备在运行过程中，当水质发生极端条件(水温、PH值、溶解氧、电导率、浊度等指标超标)和VOCs浓度超标条件下，以及突发环境污染事故时，前处理系统与定量进样装置阻断；该前处理系统可以保证监控系统的稳定运行，及时保护仪器、并做到样品留存离线分析以及延长使用寿命。
为此，本发明公开了一种水中挥发性有机污染物样品前处理系统，包括:水样采集装置，其与水源连接，用于间歇性地从水源中采集水样；水质常规参数检测器/PID传感器，它们与所述水样采集装置相连，分别用于测定所采集的水样水质情况及水样周围空气中VOC的浓度；水样过滤/反冲洗装置，其与所述水样采集装置连接，用于对水样采集装置进行过滤、反冲洗，防止微生物的滋生；定量进样装置，其与所述水样过滤/反冲洗装置连接，用于将经过过滤、反冲洗前处理的水样定量的注入到VOC监控系统中进行定性和定量检测；水质超标存样装置，其与所述水样采集装置相连，用于水质极端条件下，对水样进行保存，供离线分析；控制器，其与所述水样采集装置，水质常规参数检测器/PID传感器，过滤/反冲洗装置和水质超标存样装置连接，用于实现水质参数超标后控制器阻断水样进入VOC监控系统，以及用于留存水样，同时能够控制增大清水反冲洗水样采集装置的频率，增加仪器的自我保护。
该系统能够保护仪器设备在使用中遇到水质极端条件切断进样，留存水样供离线分析，延长使用寿命。
所述系统还可包括:超标报警模块，其与所述水质常规参数检测器/PID传感器连接，用于根据所述水质常规参数检测器/PID传感器中设定的指标报警阈值，在浓度超标后进行及时报警，并切断水样进入VOC监控系统。所述指标可以是水温、pH值、溶解氧、电导率、浊度、VOC浓度等。
优选的是，所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统还可包括:传递模块，其与所述超标报警模块相连，用于将超标报警信息传递给监控系统。
优选的是，所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统还可包括:联动控制模块，其设置在监控系统，用于水质超标时，阻断水样进入VOC监控系统，同时控制增大清水反冲洗水样采集装置的频率，增加仪器的自我保护。
优选的是，所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统中，所述不同状态的水源包括固定水源、流动水源、敏感处水源和/或普通处水源。
优选的是，所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统中，所述传递模块为无线信号传递装置。
优选的是，所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统中，所述控制器为控制计算机。
图1示出了水中挥发性有机污染物样品前处理系统的流程图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种水中挥发性有机污染物样品前处理系统，包括:水样采集装置，其与水源连接，用于间歇性地从水源中采集水样；水质常规参数检测器/PID传感器，它们与所述水样采集装置相连，分别用于测定所述水样采集装置采集的水样水质条件及水样周围空气中VOC的浓度；水样过滤/反冲洗装置，其与所述水样采集装置连接，用于对水样采集装置进行过滤、反冲洗，防止滋生微生物；定量进样装置，其与所述水样过滤/反冲洗装置连接，用于将经过过滤、反冲洗前处理过的水样定量的注入到VOC的监控系统中进行定性和定量检测。
上述内容是水样的水质在正常情况下，水样的采集和对水样中挥发性有机污染物的检测。将水样的采集与水质常规参数检测器/PID传感器结合在一起，有利于检测被测水样的水质变化情况，便于掌握水质极端条件(极酸、极碱等)下，及时切断水样采集后进入定量进样装置及进入VOC监控系统进行分析，保护监控仪器设备。而且可以通过设定水质常规参数以及VOC浓度的阈值，确定水样正常进入定量注入装置及VOC监控系统的情况，例如，当水质常规参数检测器检测到水样中水质条件在正常范围内，没有出现异常时，水样采集装置采集的水样可以进入到定量注入装置及VOC监控系统进行分析；又例如PID传感器监测到水样采集装置周围的空气中VOC浓度在正常范围，说明采集的水样可以进入VOC监控系统分析，而如果PID传感器监测到水样采集装置周围的空气中VOC浓度超标，说明相关水体中的VOC浓度更高，通过联动控制及时切断水样进入VOC监控系统。根据设定不同监测参数的阈值范围，来确定是否将采集的水样进入倒定量注入装置及VOC监控系统进行分析。
所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统中，还包括:水质超标存样装置，其与所述水样采集装置相连，用于在水质极端条件下，对水样进行保存，供离线分析；控制器，其与所述水样采集装置，水质常规参数检测器/PID传感器，水样过滤/反冲洗装置和水质超标存样装置连接，用于实现水质参数超标后阻断水样进入进样监控系统，以及用于留存水样，供离线分析，同时能够控制增大清水反冲洗水样采集装置的频率，增加仪器的自我保护；超标报警模块，其与所述水质常规参数检测器/PID传感器连接，用于根据所述水质常规参数检测器中设定的水温、PH值、溶解氧、电导率、浊度以及PID传感器中设定的VOC浓度等指标的报警阈值，对浓度超标进行及时报警，并切断水样进入监控系统。
上述内容是对挥发性有机污染物的超标报警和存样离线分析过程进行的说明。控制器根据水质常规参数检测器以及PID传感器对水样的水质参数以及水样周围空气中VOC浓度的监测数据调整是否阻断水样进入到VOC监控系统，对于监测数据临近高危值的，提高过滤、反冲洗的频率，对于监测数据远离高危值的，降低过滤、反冲洗的频率，也就是说，对水样采集装置的过滤和反冲洗频率与监测的水质参数以及污染物浓度成正比，与监测污染物的危害程度成正比。水样留存装置主要是指水质参数或者PID传感器监测污染物浓度超标后，系统阻断水样进入进样装置，同时启动水样留存装置，保存水样供离线分析。超标报警主要是根据所述水质常规参数检测器中设定的水温、PH值、溶解氧、电导率、浊度以及PID传感器中设定的VOC浓度等指标的报警阈值，在浓度超标时进行及时报警。
所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统中，还包括:传递模块，其与所述超标报警模块相连，用于将超标报警信息传递给监控系统；联动控制模块，其设置在监控系统，用于水质超标时，阻断水样进入监控系统，同时控制增大清水反冲洗水样采集装置的频率，增加仪器的自我保护。
所述不同状态的水源包括固定水源、流动水源、敏感处水源和/或普通处水源。流动式水源，例如河流；固定式水源，例如池塘、流动缓慢的水库；又例如，敏感的水源，如饮用水源、地下水源；普通水源，例如普通的河流。根据水源种类的不同类型，会有不同的水质常规指标标准范围等等。
所述传递模块为无线信号传递装置，所述控制器为计算机。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求
1.一种水中挥发性有机污染物样品前处理系统，其特征在于，包括: 水样采集装置，其与水源连接，用于间歇性地从水源中采集水样； 水质常规参数检测器/PID传感器，它们与所述水样采集装置相连，分别用于测定所采集的水样水质条件及水样周围空气中VOC的浓度； 水样过滤/反冲洗装置，其与所述水样采集装置连接，用于对采集到的水样进行过滤、反冲洗，防止微生物的滋生； 定量进样装置，其与所述水样过滤/反冲洗装置连接，用于对经过前处理过的水样定量的注入到VOC监控系统进行定性和定量检测； 水质超标存样装置，其与所述水样采集装置相连，用于水质极端条件下，对水样进行保存，供离线分析； 控制器，其与所述水样采集装置，水质常规参数检测器/PID传感器，过滤/反冲洗装置和水质超标存样装置连接，用于实现水质参数超标后控制器阻断水样进入进样装置，VOC监控系统，以及控制留存水样，供离线分析，同时控制增大清水反冲洗水样采集装置的频率。
2.如权利要求1所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统，其特征在于，还包括: 超标报警模块，其与所述水质常规参数检测器/PID传感器连接，用于根据所述水质常规参数检测器/PID传感器中设定的指标报警阈值，在浓度超标后进行及时报警，并切断水样进入定量注入装置及VOC监控系统。
3.如权利要求2所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统，其特征在于，还包括: 传递模块，其与所述超标报警模块相连，用于将超标报警信息传递给监控系统。
4.如权利要求3所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统，其特征在于，还包括: 联动控制模块，其设置在监控系统，用于在水质超标时，阻断水样进入VOC监控系统，同时控制增大清水反冲洗水样采集装置的频率，增加仪器的自我保护。
5.如权利要求3所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统，其特征在于，所述传递模块为无线信号传递装置。
6.如权利要求1所述的水中挥发性有机污染物样品前处理系统，其特征在于，所述不同状态的水源包括固定水源、流动水源、敏感处水源和/或普通处水源。
全文摘要
本发明公开了一种水中挥发性有机污染物(VOC)样品前处理系统，包括水样采集装置；水质常规参数检测器/PID传感器，它们与所述水样采集装置相连，分别用于测定水样水质条件及水样周围空气中VOC浓度；水样过滤/反冲洗装置，其与所述水样采集装置连接，用于对水样采集装置过滤、反冲洗，防止微生物滋生；定量进样装置，其与所述水样过滤/反冲洗装置连接，用于将水样定量注入到VOC监控系统进行分析检测。本发明的系统还包括水质超标存样装置，其与所述水样采集装置相连，用于水质极端条件下保存水样，供离线分析；控制器，用于实现水质超标后阻断水样进入监控系统，同时控制增大清水反冲洗水样采集装置的频率，增加仪器的自我保护。
文档编号G01N33/18GK103149335SQ20131002782
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者韩璐, 宋永会, 俞博凡, 袁鹏, 彭剑峰, 许伟宁, 刘洋 申请人:中国环境科学研究院