本发明涉及微流控技术领域、环保领域及污水处理领域，更具体地，涉及一种水处理便携式芯片实验室。
背景技术：
在环保领域，水体污染是一个不容忽视的问题。无论是化工、冶金等公众默认的传统污染大户还是电子电气等看似无污染的行业，在生产过程中均会产生富含重金属及有机污染物的污水和废水，这些有害物质毒性大、生物富集性强、不易甚至无法自然降解，对人类的生活环境和健康构成了很大的威胁。
目前有些污水处理厂仅采用紫外线照射的方法对污水进行消毒,紫外消毒的原理是紫外线通过破坏病毒、细菌和其他微生物病原体的遗传物质DNA使其失去生物活性无法复制繁殖从而达到消毒的目的，紫外消毒是物理消毒方法，虽然不像化学消毒方法那样会产生消毒副产物，但是消毒效果依赖于紫外照射时间和强度，一旦停止紫外照射，细菌及微生物病原体易复活，消毒效果不理想；
多数污水处理厂家采用吸附剂与强氧化剂对污水中的有害离子进行吸附与消毒，常用的消毒液有二氧化氯、次氯酸钠等，但是实际中为达到消毒标准往往添加过量的消毒液，然而增加消毒液的投入直接导致成本升高和资源浪费，少了则达不到国家规定指标，因此集成一个既能够方便调节及对不同水质测定消毒液剂量又可控制紫外消毒强度的试验装置就很有必要。
市场上在售的水处理设备体积庞大，不易携带，污水处理厂家只能通过网络调研或实地调研来选择水处理设备，由于每个污水厂区的水质不同，所以必须实地在线检测才有意义，如果客户想在购买前进行试验，只能由设备厂家将设备运到客户处，不仅耗时而且费用高昂。集成一套微型方便携带又可以精确控制流体工艺参数的水处理系统可以很好地改变现状，还可以指导水处理设备的研制，对水处理领域及环保领域将产生积极的影响，而精确控制流体及体积小是微流控技术的专长。
微流控技术指的是使用微米尺度管道处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的交叉学科。因为具有微型化、集成化、智能化等特征，微流控装置通常被称为微流控芯片，也被称为芯片实验室。
技术实现要素：
为了解决现有技术的不足，本发明设计了一种水处理便携式芯片实验室，该实验室能精确的控制流体流速，便捷的调节工艺参数，且其体积小、成本低又方便携带，不仅可以很好地改变现状，还可以指导水处理设备的研制。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种水处理便携式芯片实验室，包括气动微流体控制装置、消毒液、污水样品、微流控芯片和紫外灯，所述消毒液和污水样品的一端通过管路与气动微流体控制装置相连，另一端与微流控芯片相连，所述气动微流体控制装置用于提供稳压气体驱动控制所述微流控芯片内流体，所述微流控芯片内设有流体微通道，污水样品和消毒液在流体微通道内充分混合，并经紫外灯照射后流出所述微流控芯片。
进一步的，所述气动微流体控制装置包括气源，所述气源通过减压阀和压力开关与多个自动调压模块相连，所述自动调压模块设有多个出口管路，每个出口管路上均设有电磁阀。
进一步的，所述气动微流体控制装置通过改变气体压力来调节所述微流控芯片内的消毒液流速与用量。
进一步的，所述气动微流体控制装置通过改变气体压力来调节所述微流控芯片内的污水样品流速与流量。
进一步的，所述微流控芯片采用高分子聚合物聚二甲基硅氧烷制造。
进一步的，所述流体微通道包括弯曲的蛇形微通道和涡旋形微通道，两种通道的结合有利于实现污水样品和消毒液的快速充分混合。
进一步的，所述流体微通道的宽度和深度根据实际需要在微米级甚至到毫米量级间自定义设计。
进一步的，所述流体微通道出口通过管路与收集器相接，所述收集器为收集瓶。
进一步的，所述紫外灯与电源调节器连接。
进一步的，所述电源调节器通过调整电压来控制所述紫外灯的照射强度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明利用微流控芯片技术来搭建水处理实验室，体积小、方便携带及成本低；
2)本发明可以简单方便地选择工艺参数，只需换不同浓度的消毒剂或改变多功能微流体控制装置内的气体压力，无需像传统方法那样非得搭建中试设备才能进行试验；
3)采用本发明得到的工艺参数可以很好地指导实际中水处理设备的生产；且采用本发明中所述的芯片实验室样品消耗量极少，节能环保。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明水处理便携式芯片实验室的装置结构示意图；
图2为本发明气动微流体控制装置的结构示意图。
其中，1气动微流体控制装置，2、消毒液，3、污水样品，4、PDMS芯片，5、收集器，6、紫外灯，7、电源调节器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在水处理设备体积庞大、不易携带，且无法精确的控制消毒液的添加的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提供了一种水处理便携式芯片实验室，该实验室能精确的控制流体流速，便捷的调节工艺参数，且其体积小、成本低又方便携带，可以很好地改变现状，还可以指导水处理设备的研制。
如图1所示，一种水处理便携式芯片实验室，包括气动微流体控制装置1、消毒液2、污水样品3、微流控芯片4和紫外灯6，所述消毒液2和污水样品3的一端通过管路与气动微流体控制装置1相连，另一端与微流控芯片4相连，所述气动微流体控制装置1用于提供稳压气体驱动控制所述微流控芯片4内流体，所述微流控芯片4内设有流体微通道，污水样品3和消毒液2在流体微通道内充分混合，并经紫外灯6照射后流出微流控芯片4。
如图2所示，所述气动微流体控制装置1包括气源，所述气源通过减压阀和压力开关与多个自动调压模块相连，所述自动调压模块设有多个出口管路，每个出口管路上均设有电磁阀。
具体实施中，所述压力开关与泄压保护阀相连，所述电磁阀能够正负压双重控制。
本申请中自动调压模块以电控方式实现对压力的连续控制，其阀口根据需要打开任意设定角度，由此控制压力的大小，满足不同的实验需求。
所述气动微流体控制装置1通过改变气体压力来调节所述微流控芯片4内的消毒液2流速与用量。
所述气动微流体控制装置1通过改变气体压力来调节所述微流控芯片4内的污水样品3流速与流量。
所述毒液2流速与用量和污水样品3的流速与流量既可以同时改变又可单独进行调节。
所述微流控芯片4采用高分子聚合物聚二甲基硅氧烷(PMDS)制造，价格低廉且化学稳定性好。
所述流体微通道包括弯曲的蛇形微通道和涡旋形微通道，两种通道的结合有利于实现污水样品3和消毒液2的快速充分混合。
所述流体微通道的宽度和深度可以根据实际需要在微米级甚至到毫米量级间自定义设计。
实际中的管网长度和宽度可通过修改所述微流控芯片4内通道的尺寸进行调节。
所述流体微通道出口通过管路与收集器5相接，所述收集器5为收集瓶。
所述紫外灯(24V)6与电源调节器7连接，所述电源调节器7的可调节电压为0-24v。
所述电源调节器7通过调整电压来控制所述紫外灯6的照射强度。
优选的，所述装置中使用的管路需具有耐腐蚀性，且不与消毒液反应。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。