基于多位阀的自动过滤系统的制作方法

本实用新型涉及水样自动过滤，尤其是涉及基于多位阀的自动过滤系统。

背景技术：

我国水环境目前面临的主要问题是污染的范围大，程度重。我国水资源总量虽大，但人均占有量少，实际人均占有量仅为世界平均水平的1/4。近年来，随着社会经济的不断发展，人类活动日益加剧，大量污染物排入水体，使我国地表水普遍受到不同程度的污染。为确保水环境安全，需要对水体中的污染物进行监测，以反映地表水水质状况，为污染防治提供支持。由于我国大部分地区尤其是人群密集区域的地表水浊度普遍较高，尤其在春夏季的南方，水中藻类大量繁殖，水色常呈现不透明的褐绿色。因此测定环境水样的某些指标，如营养盐、溶解态重金属等需要对水样进行过滤。

传统的过滤方式为针筒式过滤器和微孔滤膜过滤器。针筒式过滤器由一次性过滤头和针筒组成，该过滤器结构简单，不需要复杂的装置，操作方便，但获取的过滤水样体积有限，尤其对于浊度较大的水样过滤难度较大。微孔滤膜过滤器利用负压原理对水样进行过滤，可过滤的水样体积相对较大，但对于浊度较大的水样或不同样品，需要频繁更换滤膜。另外，微孔过滤器需要使用滤杯、砂芯、过滤瓶等玻璃器皿，可能会造成不同样品间的交叉污染。上述两种过滤方式均为手工过滤，需要人为的更换滤头或滤膜，操作繁琐，人工劳动强度大；且只能对单个水样进行依次过滤，无法得到连续的水样，不能与自动检测的设备联用。

在传统过滤方式的基础上，目前已发展了一些自动和连续过滤的手段。目前文献中已报道了一些过滤器，可实现自动更换滤头或滤膜以连续获取过滤水样，但存在结构复杂，价格相对偏高，需要运用多种电子元件、安装繁琐，需对滤头或滤膜进行定制加工等问题，且未进行大规模的现场应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供结构简单、易于操作、价格低廉，可结合自动进样、在线过滤等技术，整个过滤过程无需人为干预，快速、简便，可用于环境样品自动过滤的基于多位阀的自动过滤系统。

本实用新型设有控制模块、动力模块、多位阀模块、滤头模块和过滤水样收集模块；所述滤头模块入口端设有至少2根进样管，每根进样管连接滤头模块的不同滤头；滤头模块出口端分别连接多位阀模块入口端的不同阀位，多位阀模块的出口端连接动力模块，进而连接过滤水样收集模块，动力模块和多位阀模块与控制模块连接。

本实用新型可用于单个样品的依次过滤，也可用于水样的连续过滤。

所述控制模块可采用Labview编写的用户程序，可以根据水样浊度或样品的不同，设定不同的多位阀阀位切换时间。

所述动力模块可采用蠕动泵、注射泵等用于水样运输的装置。

所述多位阀模块可采用6位阀、8位阀、10位阀、12位阀、14位阀、16位阀、18位阀、20位阀、22位阀、24位阀、26位阀、28位阀或更多位数的阀。

所述滤头模块可以选用商品化的滤头，也可以选用微孔过滤器滤头与商品化滤膜结合的方式。

所述过滤水样收集模块可以根据测样需求的不同选择聚四氟乙烯、高硼硅等不同材质不同规格的容器。

所述滤头或滤膜可以根据实际需求选用尼龙、聚醚砜、聚四氟乙烯、玻璃纤维等不同材质。

与现有技术相比，本实用新型具有以下的优点：

(1)结构简单，只用一个多位阀和一个泵，大大降低仪器成本，简化安装步骤；

(2)操作便捷，根据水样浊度的情况设置多位阀切换时间，即可实现无人看管过滤水样，极大地减轻了人工劳动的强度；

(3)选用商品化的滤头或滤膜，无需额外定制加工；

(4)既可以获得批次过滤水样，也可以获得连续过滤水样，与水质监测分析仪联用，应用于现场水样的自动监测。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构组成及流路示意图。

图2为本实用新型实施例2氨氮浓度分布图。在图2中，A～E分别代表时间。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本实用新型作进一步的描述。

参见图1，本实用新型实施例设有控制模块(在图1中未画出)、动力模块3、28位阀模块2、滤头模块1和过滤水样收集模块4；所述滤头模块1入口端设有至少2根进样管，每根进样管连接滤头模块1的滤头；滤头模块1出口端分别连接28位阀模块2入口端的不同阀位，28位阀模块2的出口端连接动力模块3，进而连接过滤水样收集模块4，动力模块3和28位阀模块2与控制模块连接。

本实用新型用于单个样品的依次过滤，也可用于水样的连续过滤。

所述控制模块采用Labview编写的用户程序，根据水样浊度或样品的不同，设定不同的28位阀阀位切换时间。

所述动力模块3采用蠕动泵。

所述滤头模块1选用商品化的滤头。

所述过滤水样收集模块4根据测样需求的不同选择聚四氟乙烯容器。

所述滤头根据实际需求选用尼龙、聚醚砜、聚四氟乙烯、玻璃纤维等不同材质。

以下给出具体实施例。

实施例1

运用本实用新型对厦门大学翔安校区芙蓉湖水进行过滤。

参见图1，本实用新型实施例选用微孔过滤器与0.45μm混合纤维膜组成的滤头模块1、28位阀模块2、动力模块3(采用蠕动泵)、25mL聚四氟乙烯离心管组成的过滤水样收集模块4。设置28位阀模块2的阀位切换时间为60min/次。共过滤5个厦门大学翔安校区芙蓉湖水样，过滤前水样的浊度为120～145NTU，过滤后水样的浊度均小于1NTU。

实施例2

运用本实用新型与注射泵氨氮测定系统联用，对江东水库的氨氮进行为期4天的监测。过滤系统配件及流路参照实施例1，设置28位阀的阀位切换时间为240min/次，期间无需人工更换滤膜。过滤系统实时抽取江东水库中的水样过滤后储存于25mL聚四氟乙烯离心管中，多余水样从上部溢出。注射泵氨氮系统的进样管放于离心管中，抽取实时过滤的水样用于氨氮的测定，结果如图2所示。

本实用新型可根据水样浊度或样品的不同设定不同的多位阀阀位切换时间以获得批次过滤水样或连续过滤水样，满足不同的样品测定需求。本实用新型选用商品化的滤头或滤膜，无需额外定制加工；结构简单，只用了一个多位阀和一个泵，大大降低了仪器成本，简化安装步骤；操作便捷，可实现无人看管过滤水样，极大地减轻了人工劳动的强度。