一种二合一水质在线分析仪的制作方法

文档序号:11560430阅读:250来源:国知局

本实用新型涉及一种水质分析仪,尤其涉及一种对污废水和地下水中所含六价铬和亚硝酸盐氮含量进行在线监测的水质分析仪。



背景技术:

环境问题已成为全世界关注的焦点问题,无论是发达国家还是发展中国家,都遭受着环境污染带来的负面影响,有些工业污水、居民污水等未经过处理直接排到地表水、地下水中,导致水污染的问题日益严重。水质污染对人们的身体健康带来严重危害。

而且,六价铬属于重金属污染物,具有强氧化毒性,据医学研究发现,六价铬有致癌的危害。环境中铬的来源主要有电镀、制革、制铬酸盐或铬酐等工业废水。

亚硝酸盐是氮循环的中间产物,可被氧化成硝酸盐,也可被还原成氨。亚硝酸盐可使人体正常的血红蛋白(低铁血红蛋白)氧化成为高铁血红蛋白,发生高铁血红蛋白症,出现组织缺氧的症状。亚硝酸盐可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质。

综上所述,对环境水质中六价铬和亚硝酸盐氮含量的在线监测具有重要意义。

目前的比色法水质仪表一般是测量单一因子的,测量多个因子就需要多台仪表,对用户而言,多台仪表不但占据较大空间,而且购买成本较高。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的,在于提供一种同时在线监测污废水和地表水中六价铬和亚硝酸盐氮含量的水质在线分析仪。

本实用新型提供了一种二合一水质在线分析仪,包括蠕动泵、多个管路、试剂仓、计量模块、至少一个阀门、以及检测模块,所述阀门进一步包括多通阀和至少两个两位两通阀,所述两个两位两通阀分别设置在检测模块的两端,其中一个两位两通阀通过管路与所述多通阀相连接,所述蠕动泵通过管路与计量模块相通,所述计量模块的上端与蠕动泵相通,下端与所述多通阀相通,所述多通阀还分别通过多个管路与试剂仓中的不同部分相连通,所述检测模块包括比色模块。

优选地,所述试剂仓包括零标部、量标部、水样部、至少一个试剂部、废液收集桶。

优选地,所述不同管路包括零标管路、量标管路、水样管路、至少一个试剂管路、废液管路。

优选地,所述二合一水质在线分析仪测定水样中的成分为六价铬和亚硝酸盐氮。

优选地,所述计量模块包括高精度光电检测装置。

优选地,所述计量模块最低计量单位为0.5ml,最高计量单位为2ml。

优选地,水样中的六价铬每测量一次需要试剂的量为1mL,亚硝酸盐氮每测量一次需要试剂的量为0.5mL。

优选地,所述检测模块采用的光源波长为540nm。

优选地,测定水质中的六价铬和亚硝酸盐氮使用同一波长,每个因子单独测试的周期均低于20分钟。

优选地,所述试剂仓配置有微型冰箱。

与现有技术相比,本申请一种二合一水质在线分析仪具有购买成本低、试剂用量少、废液排放量少、维护量小和测量下限低等突出优点。

附图说明

图1为本实用新型一种二合一水质在线分析仪的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行进一步的说明。

本实用新型提供了一种可以测量六价铬和亚硝酸盐氮的二合一水质在线分析仪,其主要包括用于提供采样动力的蠕动泵1、计量模块2、用于管路切换的多通阀3、检测模块5、分别设置在检测模块5两端的两位两通阀4和6。

所述蠕动泵1通过管路与计量模块2相通,所述计量模块2的上端与蠕动泵1相通,下端与多通阀3相通。所述多通阀3通过不同的管路分别与计量模块2、检测模块5和试剂仓中的零标、量标、水样、试剂、废液收集桶管路301-306、308相通。所述检测模块5分别通过其上下两端的两位两通阀4和6在下端与多通阀3相通、上端与空气相通,其中两位两通阀4通过管路307与多通阀3相连接。还包括试剂仓,试剂仓包括零标、量标、水样、试剂、废液收集桶管路301-306、308分别连接的零标部、量标部、水样部、试剂部、废液收集桶311-316、317。检测模块5中设置有比色管(未示出)。

所述计量模块2包括高精度光电检测装置(未示出)和用于提供动力的蠕动泵1,实现水样和试剂体积的精确微量计量。所述计量模块2最低计量单位为0.5ml,最高计量单位为2ml,通过多次计量可以实现更大体积的计量。通过所述计量模块2,水样中的六价铬每测量一次仅需要1mL试剂,亚硝酸盐氮每测量一次仅需要0.5mL试剂。与本行业同类仪表相比,大大降低了试剂用量和废液排放量,降低了废液回收处理成本,且降低了维护人员的工作量。根据《水质亚硝酸盐氮的测定分光光度法》(GB7493087)和《水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法》(GB 7467-87),所述检测模块采用540nm波长光源。由于测定水质中的六价铬和亚硝酸盐氮可以使用同一波长,因此只需要一套检测模块就可以测试两种因子。

所述六价铬和亚硝酸盐氮因子的测量,每个因子单独测试的周期均低于20分钟,完全满足企业排放污废水的在线检测频率一般为2小时/次的要求,可以实现六价铬和亚硝酸盐氮因子的近似同时测量。

所述试剂仓配置有微型冰箱,用于存放容易变质的亚硝酸盐氮量程校准液,延长试剂保质期,将1-2周维护一次的较大维护量降低为1~2个月维护一次。

六价铬可准确测量的最低浓度低于《地下水质量标准》(GB/T14848-93)的Ⅲ类水标准,低于《地表水质量排放标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水标准。亚硝酸盐氮可准确测量的最低浓度低于《地下水质量标准》(GB/T14848-93)的Ⅱ类水标准。本实用新型通过自动稀释功能,可以测试高浓度水样,可以满足工业废水、生活污水、地下水的常规在线监测。

以下通过具体测试流程描述本实用新型的具体实施方式。

六价铬测量:

1.测量过程

润洗:多通阀3切换至水样管路308,同时用于提供采样动力的蠕动泵1顺时针旋转,将水样提升至计量模块2中的计量管中,计量模块2中的光电检测装置通过检测液位变化,控制蠕动泵1的转动,实现水样体积的精确计量。水样计量完毕后,多通阀3切换至废液管路306,蠕动泵1逆时针旋转,将水样从计量模块2中的计量管排出,通过多通阀3、废液管路306,排放至废液收集桶316内。完成一次润洗操作,重复该过程,完成两次润洗操作。

进样:多通阀3切换至水样管路308,同时用于提供采样动力的蠕动泵1顺时针旋转,将水样提升至计量模块2中的计量管中,计量模块2中的光电检测装置通过检测液位变化,控制蠕动泵1的转动,实现水样体积的精确计量。水样计量完毕后,多通阀3切换至管路307,同时下端与管路307相通、上端与检测模块5相通的两位两通阀4和下端与检测模块5相通、上端与空气相通的两位两通阀6打开,蠕动泵1逆时针旋转,将水样从计量模块2中的计量管中,通过多通阀3、管路307、两位两通阀4推送至检测模块5中的比色管里。推送水样完毕后,关闭两位两通阀4和5。

进试剂:多通阀3切换至试剂管路303,同时用于提供采样动力的蠕动泵1顺时针旋转,将试剂提升至计量模块2中的计量管中,计量模块2中的光电检测装置通过检测液位变化,控制蠕动泵1的转动,实现试剂体积的精确计量。试剂计量完毕后,多通阀3切换至管路307,同时下端与管路307相通、上端与检测模块5相通的两位两通阀4和下端与检测模块5相通、上端与空气相通的两位两通阀6打开,蠕动泵1逆时针旋转,将试剂从计量模块2中的计量管中,通过多通阀3、管路307、两位两通阀4推送至检测模块5中的比色管里。推送试剂完毕后,蠕动泵1继续逆时针旋转20秒,将空气鼓入检测模块5中的比色管里,实现试剂和水样的均匀混合,然后关闭两位两通阀4和5。

比色:检测模块5的光源打开,三分钟后,在540nm波长处检测水样反应显色后的吸收信号,作为测量值。

排空:检测完毕后,多通阀3切换至管路307,同时两位两通阀4和6打开,蠕动泵1顺时针旋转,通过两位两通阀4、管路307、多通阀3、连接多通阀3和计量模块2的公共管路进入计量模块2中的计量管,提升至设定液位后,多通阀3切换至废液管路306,蠕动泵1逆时针旋转,将废液从计量模块2中的计量管排出,通过多通阀3、废液管路306,排放至废液收集桶316内。重复该过程,直至废液从检测模块5中的比色管中排空为止。

清洗:多通阀3切换至零标管路301,同时蠕动泵1顺时针旋转,将零标提升至计量模块2中的计量管中,计量模块2中的光电检测装置通过检测液位变化,控制蠕动泵1的转动,实现零标体积的精确计量。零标计量完毕后,多通阀3切换至管路307,同时两位两通阀4和两位两通阀6打开,蠕动泵1逆时针旋转,将零标从计量模块2中的计量管中、通过多通阀3、管路307、两位两通阀4推送至检测模块5中的比色管里。推送零标完毕后,蠕动泵继续逆时针旋转20秒,将空气鼓入检测模块5中的比色管,促进比色管管壁的清洗,然后关闭两位两通阀4和6。然后,通过上述排空操作,将清洗废液排出。完成一次清洗操作,重复该过程,完成两次清洗操作。

其中,在第二次清洗时,当零标在检测模块5中的比色管里,完成鼓气操作后,在540nm波长处检测零标的吸收信号,作为参比值。

计算:仪表自动通过计算测量值和参比值,得出本次测量的吸光度,将该吸光度按照仪表存储的标准曲线进行计算,得出本次测量的六价铬浓度值。

2.标定过程:

仪表自动标定,润洗和进水样时自动切换为从管路301提取零标(零点标定)和从管路302提取量标(量标标定)。其他流程与测量过程一致。

亚硝酸盐氮测量:

1.测量过程

在进试剂时,多通阀3切换至管路305提取亚硝酸盐氮检测试剂,其他过程与六价铬一致。

2.标定过程

仪表自动标定,润洗和进水样时自动切换为从管路301提取零标(零点标定)和从管路304提取量标(量标标定)。其他流程与测量过程一致。

六价铬和亚硝酸盐氮因子的测量,每个因子单独测试的周期均低于20分钟,完全满足企业排放污废水的在线检测频率一般为2小时/次的要求。只需要一台仪表,即可实现六价铬和亚硝酸盐氮因子的近似同时测量。

以上具体实施方式对本实用新型进行了详细的说明,但这些并非构成对本实用新型的限制。本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限,但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化,皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

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