一种总磷检测系统的制作方法

本实用新型涉及流体处理领域，特别是涉及一种基于总磷检测系统。

背景技术：

总磷是元素磷、焦磷酸盐、正磷酸盐、缩合磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等的总称，总磷的主要污染来源为生活污水、化肥、有机磷农药及近代洗涤剂所用的磷酸盐增洁剂等。而且，磷是水中藻类的生长所必须的一种关键元素，但过量的磷含量又会使水体造成污秽深圳发臭，使得水体富营养化，甚至出现赤潮。磷化工发展的过程中，其副产品却也带来了大量的污染，如三废(粉尘、废水、固体废物)，这些物质进入环境中，会对环境造成极大的伤害。如废气和粉尘，主要含有一氧化碳、二氧化碳、氟化氢、磷化氢、硫化氢等；废水中含有磷、氟、硫、氯、砷、碱、铀等有毒有害物质；固体废物中含有矿山尾矿、废石，黄磷生产排出的磷渣、碎矿、粉矿、磷泥、磷铁，湿法磷酸生产中产生的磷石膏，硫酸生产中排出的硫铁矿渣、钙镁磷肥高炉灰渣等。目前除去水中总磷的方法主要有：化学沉淀法、生物法、离子交换法、吸附法、膜分离方法等，这些方法在不同领域中起到不同的关键性作用。

在对磷污染的水体处理之前，需要确定水体中总磷的含量，这样才能制定出最好的治理方案。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种总磷检测系统。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种总磷检测系统，所述总磷检测系统至少包括：

预处理模块，用于减少待测流体中的颗粒物；

光催化消解模块，与所述预处理模块连通，基于光催化反应进行消解，用于将待测流体中的有机磷转化为无机磷；

微流体检测模块与所述光催化消解模块连通，依次包括连通的微流体混合组件和微流体检测组件，所述微流体混合组件用于将待测流体与检测用药剂混合显色，所述微流体检测组件用于检测显色后的待测流体的吸光度。

如上所述，本实用新型的总磷检测系统，具有以下有益效果：

本实用新型的总磷检测系统体积非常小，反应速率快，效果好。不会造成堵塞，准确度高，可以重复使用，体积小，成本低，自动化程度高，防止资源浪费，节约成本，且环保，不需要高温高压设备。

附图说明

图1显示为本实用新型的总磷检测系统平面结构示意图。

图1.1显示为本实用新型的总磷检测系统(带有电解质混合模块)平面结构示意图

图2显示为本实用新型的总磷检测系统的预处理模块平面结构示意图。

图3显示为本实用新型的总磷检测系统的预处理模块立体结构示意图。

图4显示为本实用新型的总磷检测系统的光催化消解模块的爆炸图。

图5显示为本实用新型的总磷检测系统的光催化消解模块的不含阴极和阳极的反应池的示意图。

图6显示为本实用新型的总磷检测系统的光催化消解模块的含阴极和阳极的反应池的示意图。

图7显示为本实用新型的总磷检测系统的光催化消解模块装配完成图。

图8显示为本实用新型的总磷检测系统的微流体检测模块结构示意图。

图9显示为本实用新型的总磷检测系统的微流体检测模块俯视图结构示意图。

图10显示为本实用新型的总磷检测系统的微流体检测模块俯视图的剖面视图(b-b方向)。

图11显示为本实用新型的总磷检测系统的电解质混合模块的透视图。

图12显示为本实用新型的总磷检测系统的电解质混合模块的爆炸图俯视角度视图。

图13显示为本实用新型的总磷检测系统的电解质混合模块的爆炸图仰视角度视图。

图14显示为本实用新型的总磷检测系统的电解质混合模块的俯视图的透视图。

图15显示为本实用新型的总磷检测系统的电解质混合模块的剖视图(剖面为a-a)。

图16显示为本实用新型实例中预处理模块出水浊图，其中蓝色表示第四出口的出水(内圈浊度)，绿色表示第三出口的出水(外圈浊度)。

图17显示为本实用新型实例中预处理模块第四出口的出水粒度图。

图18显示为本实用新型实例中预处理模块第三出口的出水粒度图。

图19显示为本实用新型实例中预处理模块0.45微米滤膜抽滤效果图。

图20显示为加热对光催化反应的影响，其中，红色为加热的效果，蓝色不加热的效果。

元件标号说明

1预处理模块

1.1预处理进口

1.2第一弧形分离通道

1.2.1第一出口

1.2.2第二出口

1.3动力组件

1.3.1第一驱动泵

1.3.2第二驱动泵

1.4第二弧形分离通道

1.4.1第二入液口

1.4.2第三出口

1.4.3第四出口

1.5初级过滤组件

1.6净水箱

1.7废水箱

1.8抽水泵

2光催化消解模块

2.1光催化消解进口

2.2光催化消解反应池

2.2.1阳极

2.2.2阴极

2.3紫外灯

2.4光催化消解出口

2.5透光玻璃

2.6紫外灯罩

2.7阴极槽

2.8电极孔

3微流体检测模块

3.1微流体混合组件

3.1.1微流体进样口

3.1.2微流体药剂口

3.1.3微流体混合腔

3.1.3.1通气孔

3.1.4振动器

3.2微流体检测组件

3.2.1微流体检测腔

3.2.2光元件

3.3控流组件

3.4微流体出液口

4电解质混合模块

4.1混合主体

4.2电解质混合进液口

4.3电解质混合出液口

4.4混合单元

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图20。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，为本实用新型提供的总磷检测系统，所述总磷检测系统至少包括：

预处理模块1，用于减少待测流体中的颗粒物；

光催化消解模块2，与所述预处理模块连通，基于光催化反应进行消解，用于将待测流体中的有机磷转化为无机磷；

微流体检测模块3，与所述光催化消解模块连通，依次包括连通的微流体混合组件3.1和微流体检测组件3.2，所述微流体混合组件用于将待测流体与检测用药剂混合显色，所述微流体检测组件用于检测显色后的待测流体的吸光度。

进一步的，如图2和图3所示，所述预处理模块1包括：

预处理进口1.1，用于接收待测流体；

第一弧形分离通道1.2，包括第一入液口与第一出液口，所述第一入液口设于所述第一弧形分离通道1.2的一端且与所述预处理进口1.1连通，所述第一出液口设于所述第一弧形分离通道1.2的另一端，包括第一出口1.2.1和第二出口1.2.2，其中，第一出口1.2.1相比第二出口1.2.2远弧形圆心；

动力组件1.3，包括第一驱动泵1.3.1和第二驱动泵1.3.2，所述第一驱动泵1.3.1和第二驱动泵1.3.2分别驱动来自所述第一出口1.2.1的流体及来自所述第二出口1.2.2的流体流动。

所述第一出口出水中包含的颗粒物的最大粒径大于所述第二出口出水中包含的颗粒物的最大粒径。

进一步的，所述动力组件1.3还包括控制器，与所述第一驱动泵1.3.1与所述第二驱动泵1.3.2分别连接。

所述控制器可以为单片机，单片机可以是一个8位最小系统。所述控制器也可以选用不同的品牌和型号，或者更高位数的控制器或处理器。控制器可用于安装相关控制程序。安装相关控制程序后，控制器可根据需要控制第一驱动泵和所述第二驱动泵的泵速。

进一步的，所述第一驱动泵1.3.1与所述第二驱动泵1.3.2的泵速不同。

在一种实施方式中，所述第一驱动泵1.3.1的泵速大于所述第二驱动泵1.3.2的泵速。

在一种实施方式中，所第一述驱动泵1.3.1的泵速为70-150ml/min，和/或，所述第二驱动泵1.3.2的泵速为60-130ml/min。

在一种实施方式中，所述预处理模块还包括：第二弧形分离通道1.4，包括第二入液口1.4.1与第二出液口，所述第二入液口1.4.1设于所述第二弧形分离通道1.4的一端且与所述第二出口1.2.2连通，所述第二出液口设于所述第二弧形分离通道1.4的另一端，包括第三出口1.4.2和第四出口1.4.3，其中，第三出口1.4.2相比第四出口1.4.3远弧形圆心。

所述第二弧形分离通道用于进一步分离流体中的颗粒物。

在一种实施方式中，所述预处理模块还包括初级过滤组件1.5，设于预处理进口1.1与第一弧形分离通道1.2之间，用于过滤待测流体中的大颗粒物。

在一种实施方式中，所述初级过滤组件1.5包含过滤器，所述过滤器的滤网的孔径不大于120目。用于防止过大的颗粒物进入空心圆柱分离通道造成堵塞。

在一种实施方式中，所述流体系统还包括净水箱1.6，用于存储第四出口排出的流体。

在一种实施方式中，所述流体系统还包括废水箱1.7，用于收集第一出口和第三出口排出的流体。

在一种实施方式中，所述第一弧形分离通道的圆心角为179°-181°。可选的，为179°、180°、181°。保证颗粒物有足够的路径向外圈扩散，同时不会占用过大的体积。

在一种实施方式中，所述第二弧形分离通道的圆心角为179°-181°。可选的，为179°、180°、181°。保证第二弧形分离器具备充足的路程，使得经第一弧形分离器净化后的液体可以继续被第二弧形分离通道再次分离。

在一种实施方式中，所述第一弧形分离通道1.2的腔体为弯成弧形的长方体，所述第一弧形分离通道3的腔体高0.4-2mm，宽5-15mm。所述第二弧形分离通道1.4的腔体为弯成弧形的长方体，所述第二弧形分离通道9的最大内径为高0.4-2mm，宽5-15mm。保证颗粒物可以沿宽的方向外圈移动，同时因为高宽比低，不会在腔体内部产生无序扰动。

在一种实施方式中，如图2所示，所述预处理进口1.1通过抽水泵1.8驱动。

进一步的，如图4所示，所述光催化消解模块包括：

光催化消解进口2.1，与所述预处理模块1连通，用于接收来自预处理模块1的待测流体；

光催化消解反应池2.2，与所述光催化消解进口2.1连通，用于进行光催化反应；所述光催化消解反应池中设有阳极2.2.1和阴极2.2.2，所述阳极平铺于光催化消解反应池底部，所述阴极2.2.2设于所述光催化消解反应池的侧壁且不与所述阳极2.2.1直接接触；

紫外灯2.3，用于为所述光催化消解反应池2.2提供光源；

光催化消解出口2.4，与所述光催化消解反应池2.2连通，用于排出反应后的待测流体。

所述光催化消解进口2.1，与所述预处理模块的净水箱1.6连通。

在一种实施方式中，所述阳极2.2.1为薄片状。可选的，为薄片长方体。

如图5所示，所述光催化消解反应池的侧壁设有阴极槽2.7，用于固定阴极。

所述阴极槽与所述光催化消解反应池底部设有一定距离，防止所述阴极与阳极直接接触。

在一种实施方式中，所述阴极2.2.2无间断环绕侧壁，优选的，所述阴极2.2.2至少环绕侧壁周长的二分之一。

在一种实施方式中，所述光催化消解反应池内腔为直棱柱。

在一种实施方式中，如图5和图6所示，所述光催化消解反应池侧壁设有电极孔2.8，用于将阴极与阳极分别引出到所述光催化消解反应池外部，用于连接电源。在阳极和阴极之间施加一个电压从而可以防止电子和空穴对的复合，从而源源不断的产生-oh自由基，增加光电催化的效率。

在一种实施方式中，电源电压在0.5-1v。

在一种实施方式中，所述光催化消解反应池2.2的容积为25-1500微升。

所述反应池2为具有一定长度的反应池。

在一种实施方式中，所述光催化消解反应池内腔的最大长度为10mm-50mm。

在一种实施方式中，所述光催化消解反应池内腔的最大宽度为5mm-10mm。

在一种实施方式中，所述光催化消解反应池内腔的最大高度为0.5mm-3mm。

在一种实施方式中，所述阳极2.2.1为二氧化钛电极。

在一种实施方式中，所述阴极2.2.2为钛电极。

在一种实施方式中，如图7所示，所述紫外灯2.3上方设有紫外灯罩2.6。

在一种实施方式中，所述光催化消解模块还包括光催化消解加热组件，用于对所述光催化消解反应池进行加热。

进一步的，所述加热组件包括加热板，设于所述反应池内。

在一种实施方式中，所述加热组件将反应池温度控制在60±15℃的区间内。以提高反应效率。

进一步的，所述光催化消解反应池一侧设有透光口，所述紫外灯设于所述透光口的上方，所述透光口处设有透光玻璃2.5。保证紫外光可以摄入，同时防止反应池内的液体对紫外灯造成污染。

在一种实施方式中，所述紫外灯2.3的长度大于所述透光口长度的二分之一。保证紫外灯具有一定长度，保证阳极的整个面都受到照射。优选的，所述紫外灯的长度与所述透光口长度相等。

在一种实施方式中，所述紫外灯2.3的宽度不超过所述光催化消解反应池的宽度。减小整个装置的体积，并减少资源的浪费。

在一种实施方式中，所述紫外灯2.3贴合所述透光玻璃2.5设置。使紫外光直接照射到光催化消解反应池内部，减小光程。

所述光催化消解进口2.1和光催化消解出口2.4均设于所述光催化消解反应池的底部。不需要外力就可以排出水体。

进一步的，如图8-图10所示，所述微流体混合组件3.1包括：

微流体进样口3.1.1，与所述光催化消解模块连通，用于接收来自光催化消解模块的待测流体；

微流体药剂口3.1.2，用于接收能与待测流体反应的药剂；

微流体混合腔3.1.3，与所述微流体进样口3.1.1和所述微流体药剂口3.1.2分别连通，用于混合待测流体和药剂，使待测液流样本与药剂发生反应，如图10所示，所述微流体混合腔3.1.3一侧设有通气孔3.1.3.1。

所述微流体进样口3.1.1与所述光催化消解模块的光催化消解出口2.4连通。

如图10所示，所述微流体检测组件3.2包括：

微流体检测腔3.2.1，与所述微流体混合腔3.1.3连通，用于检测反应后的待测液流样本；

光元件3.2.2，用于向所述微流体检测腔3.2.1提供光源。进行吸光度检测。

所述药剂口可设多个。如2个。

在药剂和待测液流样本混合时，会产生气泡，所述通气孔可以使气泡逸出到大气中，防止气泡对后续检测的影响。同时设置接大气的通气孔在将样品注入微流体混合腔的时候可以避免系统产生阻力，如果不设置通气孔，样品将由于空腔中的空气阻力而无法进入混合腔；在排空液体的过程中，由于气孔的存在，液体可以被迅速排出，如果不设置气孔，由于气压的作用，液体将无法排出。

在一种实施方式中，所述微流体进样口3.1.1的直径为0.5-2mm。

在一种实施方式中，所述微流体药剂口3.1.2的直径为0.5-2mm。

在一种实施方式中，所述微流体混合腔3.1.3的截面积为10-20mm²。

所述混合腔的截面积是指，所述微流体进样口到所述微流体混合腔方向a的截面。

在一种实施方式中，所述微流体检测腔3.2.1的容积为50-100mm³。

在一种实施方式中，所述通气孔3.1.3.1位于所述微流体混合腔3.1.3的侧壁和/或顶端。

在一种实施方式中，所述通气孔3.1.3.1可设于所述微流体混合腔3.1.3的侧壁。所述通气孔的高度为所述微流体混合腔3.1.3高度的30％-90％。所述通气孔在较高的位置，可防止液体溢出。

在一种实施方式中，所述通气孔3.1.3.1的直径为1-5mm。

在一种实施方式中，所述微流体混合腔为中空圆柱体。

在一种实施方式中，所述微流体进样口3.1.1和所述微流体药剂口3.1.2外还设有导管固定组件，用于固定向进样口或药剂口进液的导管。在一种实施方式中，所述导管固定组件上设有螺旋纹，用于固定。

在一种实施方式中，所述微流体混合腔3.1.3下方设有振动器3.1.4。用于在混合时进行震动，在液体中产生很多微小的湍流，加速液体的混合，同时防止反应中产生的沉淀物在混合腔体内壁结垢，防止阻塞系统，使整个装置可重复使用，大大降低成本。

在一种实施方式中，所述振动器5选自扁平震动器。例如，可以为深圳耀迪科技有限公司ydf1027l引线式扁平微型振动电机；或深圳市坤鹏达机电有限公司，kpd-flat-0827。

在一种实施方式中，振动器的震动频率为10000-15000次/分钟。

进一步的，所述微流体检测腔3.2.1可透光。

在一种实施方式中，所述光元件3.2.2位于所述微流体检测腔3.2.1上方。

进一步的，所述微流体检测装置还包括微流体出液口3.4，与所述微流体检测腔连通，用于排出检测完毕的液体。

在一种实施方式中，所述微流体检测模块还包括控流组件3.3，用于驱动待测液流样本在微流体检测装置中流动和/或控制待测流体的流量。

在一种实施方式中，所述控流组件包括驱动泵和阀门，用于分别控制微流体进样口、微流体出液口和微流体药剂口的流体流量。所述阀门设于分别设于所述微流体进样口、微流体出液口和微流体药剂口处。

所述控流组件还包括蠕动泵，用于将待检测液流样本注入到微流体检测腔。

在一种实施方式中，所述驱动泵为压电泵。

在一种实施方式中，所述阀门为形状记忆合金微阀(sma阀门)。可通过改变温度来控制阀体内的记忆合金的形变，来控制阀门的开闭)。

在一种实施方式中，所述微流体模块主体采用pmma材料制成。微流体模块主体包括微流体进样口、微流体药剂口、微流体混合腔和微流体检测腔，而不包括光电器械组件，如控流组件、振动器和光元件等。

在一种实施方式中，所述微流体检测装置一体成型。微流体模块主体包括微流体进样口、微流体药剂口、微流体混合腔和微流体检测腔，而不包括光电器械组件，如控流组件、振动器和光元件等。

在一种实施方式中，如图1.1所示，所述总磷检测系统还包括电解质混合模块4，设于所述预处理模块1与所述光催化消解模块2之间，用于进行光催化消解用电解质的加入与混合。

如图11至图13所示，所述电解质混合模块包括：中空的混合主体4.1，在所述混合主体的长度方向上，设有电解质混合进液口4.2和电解质混合出液口4.3，所述电解质混合出液口4.3与所述光催化消解模块2连通，在所述电解质混合进液口4.2至电解质混合出液口4.3之间，所述混合器主体内依次连通设置有多个混合单元4.4，所述混合单元4.4为中空的棱柱。

所述电解质混合进液口4.2与预处理模块的净水箱1.6连通。

所述电解质混合出液口与所述光催化消解模块的光催化消解进口连通。

进一步的，所述棱柱为直棱柱。

所述电解质混合进液口用于进液。

所述电解质混合出液口用于排出混合后的液体。

所述混合单元用于液体混合。

所述电解质混合进液口和所述电解质混合出液口通过所述混合单元连通。

所述混合单元串联。

在一种实施方式中，所述混合单元4.4选自中空的四棱柱、六棱柱、或八棱柱中的任一种或多种。用于增强流体的湍流，加快流体的径向混合。

优选的，为中空的正四棱柱、正六棱柱、或正八棱柱中的任一种或多种。

在一种实施方式中，相邻的混合单元通过连通口连通，各连通口位于同一直线上。有利于减少液体动能的损耗。保证水阻力最小，对于进液泵要求更低。

在一种实施方式中，相邻的连通口设于混合单元相对的棱上。优选的，所述连通口的截面积为s2为0.01-0.36mm²。用于强流体的湍流，加快流体的径向混合。

如图15所示，所述连通口的截面积s2是指，与所述混合器主体的长度方向c所在平面垂直的方向aa上，所述连通口的面积s2。

如图14所示，在一种实施方式中，所述混合单元的底面为轴对称图形，且对称轴为所述混合单元中设有连通口的棱与所述混合单元的底面的交点的连线b。

如图15所示，在一种实施方式中，各混合单元4.4的中空腔的高度相等，优选的，所述中空腔的高度h为0.1-0.6mm。有利于液体快速混合，同时节约样品整体体积。

优选的，所述混合单元的各上底面均在同一平面上，各下底面均在同一平面上。

在一种实施方式中，所述混合单元4.4的底面积为20-40mm²。可选的，为31mm²。有利于注射到腔体中的液体快速形成漩涡，增强混合效果。

在一种实施方式中，各混合单元4.4的底面面积相同；

在一种实施方式中，各混合单元4.4形状及容积一致。有利于保持整个流道水阻的一致性，方便加工，同时延长器件使用寿命。

在一种实施方式中，所述电解质混合进液口4.2的数量为2个以上。可选的，为2个、3个或4个及以上。可根据需要混合的液体数量进行灵活选择。

在一种实施方式中，所述电解质混合出液口4.3的数量为1个。用于保证混合单元的出口唯一，保证流体的在混合腔的流动速度。

在一种实施方式中，所述混合单元4.4的数量为2-8个。进一步的，可以为2-6个。有利于对于不同体积的液体进行混合处理。

在一种实施方式中，所述电解质混合进液口4.2和所述电解质混合出液口4.3在所述中空混合器主体的侧面。用于减小产品整体长度。

所述总磷检测系统还包括总控制器，所述总控制器可以为单片机，单片机可以是一个8位最小系统。所述总控制器也可以选用不同的品牌和型号，或者更高位数的控制器或处理器。总控制器可用于安装相关控制程序。安装相关控制程序后，总控制器可根据需要控制各个模块中的振动器、驱动泵或阀门的运转。

本实用新型所述的总磷检测系统的使用方法，包括如下步骤：

(1)利用预处理模块对待测流体进行预处理，减少待测流体中的颗粒物；

(2)对预处理后的待测流体利用光催化消解模块进行光催化消解，将待测流体中的有机磷转化为无机磷；

(3)将消解后的待测流体与微流体检测模块的微流体混合组件检测用药剂混合显色，微流体检测模块的微流体检测组件检测显色后的待测流体的吸光度，根据吸光度计算得待测流体中的总磷浓度。

步骤(1)中，控制预处理模块中的第一驱动泵驱动来自所述第一出口的流体，控制预处理模块中的第二驱动泵驱动来自第二出口的流体流动。

所述第一驱动泵与所述第二驱动泵的泵速不同。

所述第一驱动泵的泵速大于所述第二驱动泵的泵速。

所第一述驱动泵的泵速为70-150ml/min，和/或，所述第二驱动泵的泵速为60-130ml/min。

步骤(2)包括以下步骤：

a.反应：紫外灯照射，施加电压，进行光催化反应；

b.排液：排出反应后的流体；

c.电极再生：反应结束后，加入冲洗液，施加反向电压，再将电极短路，使电极再生；

d.将冲洗液排出。

紫外灯的光照辐射强度为300-500微瓦/平方厘米。

电源电压为0.5-1v。可以有效防止生成的电子与空穴复合，提高光催化效率，同时防止额外的电化学反应的发生。

所述进液为间歇进液。保证流体充分反应。

所述光催化反应的水力停留时间为10-40min。保证流体充分反应。

步骤c中，所述施加反向电压的时间为10-30s，电极短路时间为10-60s。

步骤c中，所述冲洗液选自去离子水、氢氧化钠水溶液或乙醇水溶液。

所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为1％-5％，所述乙醇水溶液的质量浓度为10％-50％。

步骤a中，还包括向所述需要反应的流体中加入浓硫酸和/或硫酸钠水溶液。加强导电性和氧化性。

所述浓硫酸是指质量分数大于或等于70％的硫酸水溶液。

所述浓硫酸占进液体积的2％-10％，和/或，所述硫酸钠水溶液占进液体积的5％-10％，所述硫酸钠浓度为10-200mg/ml。

在进行电极再生时，施加反向电压，造成阴极和阳极表面的双电层解构，阴极双电层中残留的磷酸根离子和阳极双电层中残留的阳离子会快速从双电层中解吸附，进入冲洗液中，然后通过电路控制使阴阳极短路，使磷酸根继续解吸附，并达到稳定。这时电极表面残留的磷酸根离子绝大多数都进入了冲洗液中，再将冲洗液排空，达到再生的目的。

反向电压是指与步骤a中的电源电压方向相反的电压。

反应时对光催化消解反应池进行加热。加热温度控制在60±15℃的区间内。提高反应效率。例如，对于含磷有机物在20分钟内的消解效率的实验中，通过加热可以将消解效率提高大约10个百分点，结果如图20所示。

进行光催化消解前加入电解质。所述电解质可为硫酸钠。

步骤(3)中包括以下步骤：

1)同时开启微流体药剂口阀门，将药剂定量注入微流体混合腔；

2)打开振动器对药剂进行混合，混匀后关闭振动器与微流体药剂口阀门；

3)将样本定量注入微流体混合腔；

4)打开振动器，使药剂与样本进行充分混合与反应；

5)将反应后的药剂注入到微流体检测腔进行检测。

此装置通过泵阀控制将经过消解或未经消解的含有磷酸根的液体通入微流体检测装置，首先添加药剂，进行混合与显色反应，通过对显色后液体的吸光度测试判断样品内磷酸根的浓度。药剂添加通过泵阀控制，分别是钼酸铵溶液和抗坏血酸。钼酸铵溶液可以与样品中的磷酸根行程络合物。主要的反应方程如下：

po4^3-+12moo4^2-+27h⁺→h3po4(moo3)12+12h2o(1)

h3pmo(vi)12o40+reductant→[h4pmo(vi)8mo(v)4o40]^3-(2)

此种反应为著名的钼蓝反应，反应包括两个步骤，第一个步骤如公式一所示，磷酸根离子在酸性条件下与钼酸根离子反应生成杂多酸h3po4(moo3)12.第二个步骤中，第一个步骤中形成的杂多酸被还原成为蓝色产物。这种蓝色产物的吸光度可以与样品中磷酸根的浓度产生一定范围内的线性关系。从而可以通过对吸光度的测量来得到磷酸根的浓度。

步骤(3)可以包括以下步骤：

1)同时开启微流体药剂口阀门，然后通过压电泵将定量的药剂(钼酸盐溶液和抗坏血酸)注入微流体混合腔。

2)打开微流体混合腔底部的震动马达对药剂进行混合，混合时间为10-30s，然后关闭振动马达。

3)关闭微流体药剂口的阀门。

4)打开样品泵(solenoidpump)将定量的样品注入微流体混合腔，然后关闭样品泵。

5)再次打开震动马达，混合10-20s。

6)等待十分钟，让药剂和样本发生钼蓝显色反应。

7)通过振动器检测腔下游的蠕动泵将混合完成的溶液抽入振动器检测腔。

8)打开光源和检测器进行检测，收集到电流信号。

9)排空液体，可以进行下一个样品的检测。

实例

1.1一种总磷检测系统，所述系统包括预处理模块，所述预处理模块包括：

进口，用于接收流体；

初级过滤组件，用于过滤流体中的大颗粒物，包含过滤器，所述过滤器的滤网的孔径为120目；

第一弧形分离通道，包括第一入液口与第一出液口，所述第一入液口设于所述第一弧形分离通道的一端且与所述进口连通，所述第一出液口设于所述第一弧形分离通道的另一端，包括第一出口和第二出口，其中，第一出口相比第二出口远弧形圆心；

动力组件，包括控制器，第一驱动泵和第二驱动泵，所述第一驱动泵和第二驱动泵分别驱动来自所述第一出口的流体及来自所述第二出口的流体流动。保证通道内的水流速度。控制器分别控制第一驱动泵和第二驱动泵的泵速。所述第一驱动泵的泵速为100ml/min，和，所述第二驱动泵的泵速为85ml/min。

第二弧形分离通道，包括第二入液口与第二出液口，所述第二入液口设于所述第二弧形分离通道的一端且与所述第二出口连通，所述第二出液口设于所述第二弧形分离通道的另一端，包括第三出口和第四出口，其中，第三出口相比第四出口远弧形圆心。

所述第一弧形分离通道的圆心角为180°。

所述第二弧形分离通道的圆心角为180°。

所述第一弧形分离通道的腔体高1mm，宽15mm，所述第二弧形分离通道的腔体高为0.4mm，宽为5mm。

1.2.应用1.1中所述的流体系统进行水过滤。

1.3.测定第一出口和第四出口的出水浊度，利用粒度分析仪对出水粒度进行分析。所述粒度分析仪型号为上海三信tn100浊度仪，按说明书进行操作。

1.4.结果分析

如图16所示，绿色为第三出口浊度值，蓝色为第四出口浊度值，在不同的总流量条件下，我们可以发现185ml/min可以达到最优效果，第一出口浊度值最大，第四出口浊度值最小，达到最好的分离效果。

第四出口的出水粒度分析如图17所示，可见大多数颗粒物位于20微米左右，第三出口出水粒度分析如图18所示，大多数颗粒物位于1000微米的区间。可以达到分离的效果。

0.45微米滤膜抽滤效果图如图19所示。深色为第三出口出水过滤图，浅色为第四出口出水过滤图，表示经过长期运行后累计效果肉眼可见，绝大多数的颗粒物都从第三出口被分离，只有少量颗粒从第四出口流出。

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