一种底泥脱水液检测装置及方法与流程

1.本技术涉及检测领域，具体而言，涉及一种底泥脱水液检测装置及方法。


背景技术：

2.底泥通常是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成，底泥表面0至15公分厚之底泥称表层底泥(surface sediment)，超过15公分厚之底泥称为深层底泥(deep sediment)；现有底泥脱水液检测方法及有害物快速净化装置对底泥重金属含量检测方法大多精度不高，测量结果不够准确，底泥脱水液中的挥发性有害物，尤其是恶臭气体，如甲苯、甲醛、甲醇、硫化物和胺类等有机物和硫化氢、氨等无机物，通过挥发进入大气环境，从而严重影响生态和社会环境，危害人体健康；由于这些挥发性有害物具有化学结构稳定、不易降解的特点，给环保治理带来很大的困难。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种底泥脱水液检测装置及方法，其能够大大提高样品重金属含量检测的检测速度、检测精度和准确性。
4.本技术的实施例是这样实现的：
5.本技术提供一种底泥脱水液检测装置，其包括底泥重金属检测模块、水质检测模块、水成分鉴定模块、中央控制模块及反应检测室；
6.反应检测室用于盛放底泥和底泥脱水液；
7.底泥重金属检测模块用于检测底泥中的重金属含量；
8.水质检测模块用于检测底泥脱水液的水质；
9.水成分鉴定模块用于检测底泥脱水液的成分；
10.中央控制模块，分别与底泥重金属检测模块、水质检测模块和水成分鉴定模块电连接以获取重金属含量、水质和成分并与预设指标进行对比。
11.在一些可选的实施方案中，还包括与中央控制模块电连接的色度检测模块，色度检测模块用于检测底泥脱水液的色度并输送至中央控制模块与预设指标进行对比。
12.在一些可选的实施方案中，还包括与中央控制模块电连接的性能测试模块，性能测试模块用于检测底泥重金属检测模块、水质检测模块、水成分鉴定模块和色度检测模块的检测数据并与预设指标进行对比。
13.在一些可选的实施方案中，还包括用于对底泥进行取样的采样装置及分别与采样装置和反应检测室连接的脱水装置，脱水装置用于对采样装置取得的样本进行脱水并将获得的底泥和底泥脱水液分别输送至反应检测室。
14.本技术还提供了一种底泥脱水液检测方法，其包括以下步骤：
15.采样得到待测样品，将待测样品脱水得到底泥和底泥脱水液；
16.将所述底泥称重后分样、研磨粉碎后分别加入消解液加热得到消解液；
17.调节消解液的ph至预设值后加入活性炭纤维并超声振荡捕捉重金属离子，过滤得到活性炭纤维后通入高温蒸汽解吸，然后冷凝得到冷凝液；
18.将冷凝液用酸稀释并定容得到定容液，测定定容液的重金属含量。
19.在一些可选的实施方案中，消解液包括以下重量百分比计的原料：氢氧化钠25-35％、碳酸钠20-30％、磷酸氢二钠10-15％，余量为去离子水。
20.在一些可选的实施方案中，ph调节剂为质量分数为3-6％的盐酸溶液，调节消解液的ph至3-4。
21.在一些可选的实施方案中，加入消解液加热时使用水浴加热并将温度控制在80-85℃；
22.在一些可选的实施方案中，活性炭纤维使用前采用8mol/l以上的hno3溶液在60-65℃的条件下氧化2-4h进行改性处理，过滤得到活性炭纤维后通入高温蒸汽解吸时使用冰制容器盛放活性炭纤维。
23.在一些可选的实施方案中，还包括以下步骤：使用电化学反应器对底泥脱水液进行处理；电化学反应器为圆筒或方筒形，且阳极为钛基带有iro2、ruo2、pbo2或sno2涂层，阴极为钛基或钢基；电化学反应器内的底泥脱水液的处理压力为21个大气压，电化学反应器的供电方式包括直流或脉冲，电流密度为50-1000a/m2。
24.本技术的有益效果是：本技术提供的底泥脱水液检测装置包括底泥重金属检测模块、水质检测模块、水成分鉴定模块、中央控制模块及反应检测室；反应检测室用于盛放底泥和底泥脱水液；底泥重金属检测模块用于检测底泥中的重金属含量；水质检测模块用于检测底泥脱水液的水质；水成分鉴定模块用于检测底泥脱水液的成分；中央控制模块，分别与底泥重金属检测模块、水质检测模块和水成分鉴定模块电连接以获取重金属含量、水质和成分并与预设指标进行对比。本技术提供的底泥脱水液检测装置及方法能够大大提高样品重金属含量检测的检测速度、检测精度和准确性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为本技术实施例提供的底泥脱水液检测装置的示意图；
27.图2为本技术实施例提供的底泥脱水液检测方法的流程示意图。
28.图中：100、底泥重金属检测模块；110、水质检测模块；120、水成分鉴定模块；130、中央控制模块；140、色度检测模块；150、性能测试模块；200、反应检测室；210、采样装置；220、脱水装置。
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
30.以下结合实施例对本技术的底泥脱水液检测装置及方法的特征和性能作进一步的详细描述。
31.如图1所示，本技术提供一种底泥脱水液检测装置，其包括底泥重金属检测模块100、水质检测模块110、水成分鉴定模块120、中央控制模块130、色度检测模块140、性能测试模块150及反应检测室200；反应检测室200用于盛放底泥和底泥脱水液；底泥重金属检测模块100用于检测底泥中的重金属含量；水质检测模块110用于检测底泥脱水液的水质；水成分鉴定模块120用于检测底泥脱水液的成分；色度检测模块140用于检测底泥脱水液的色度。性能测试模块150用于检测底泥重金属检测模块100、水质检测模块110、水成分鉴定模块120和色度检测模块140的检测数据并与预设指标进行对比。中央控制模块130分别与底泥重金属检测模块100、水质检测模块110、水成分鉴定模块120和色度检测模块140电连接以获取重金属含量、水质、成分和色度并与预设指标进行对比。底泥脱水液检测装置还包括用于对底泥进行取样的采样装置210及分别与采样装置210和反应检测室200连接的脱水装置220，脱水装置220用于对采样装置210取得的样本进行脱水并将获得的底泥和底泥脱水液分别输送至反应检测室200，反应检测室200内设有10个隔离的腔体分别用于容纳底泥和底泥脱水液。
32.如图2所示，本技术还提供了一种底泥脱水液检测方法，其包括以下步骤：
33.s101，采集底泥样品并将底泥样品进行脱水处理，获得底泥和底泥脱水液，将底泥和底泥脱水液分别放置于反应检测室200；采集底泥样品时使用采样装置210进行，脱水处理时使用脱水装置220进行，
34.s102，对底泥进行称重，然后缩分为等重的若干份在相同的条件下进行研磨粉碎得到底泥粉末，向底泥粉末加入等量的消解液浸泡5h，浸泡结束后进行密封，同时在水浴加热81℃的条件下进行消解，冷却后得到消解液；向消解液中滴加ph调节剂调节保持ph值在3-4之间，调节剂为质量分数5％的盐酸溶液，随后加入活性炭纤维捕捉重金属离子并超声振荡121min，静置3h，过滤回收活性炭纤维后投入至三态解吸装置内的冰制容器，持续通入高温蒸汽进行解吸，然后冷凝回收得到冷凝液，活性炭纤维采用8mol/l的hno3在61℃的条件下氧化3h进行改性；将冷凝液用酸溶液稀释并定容后放置于反应检测室200的腔体内，最后使用底泥重金属检测模块100测定冷凝液中的重金属含量，
35.s103，通过水质检测模块110对反应检测室200内的底泥脱水液的水质检测；通过水成分鉴定模块120对反应检测室200内底泥脱水液的成分进行鉴定；
36.s104，通过性能测试模块150对底泥重金属检测模块100、水质检测模块110、水成分鉴定模块120和色度检测模块140进行检测并将数据传输至中央控制模块130。性能测试模块150获取底泥重金属检测模块100、水质检测模块110、水成分鉴定模块120和色度检测模块140对测试液的检测数据后，与预设的测试液的标准数据进行对比，从而判断底泥重金属检测模块100、水质检测模块110、水成分鉴定模块120和色度检测模块140的测试性能。
37.s105，将底泥脱水液经水喷射真空器减压后与水喷射真空器吸入的气体混合形成气液混合物导入气液分离器，在气液分离器内的气液混合物中气液两相同时发生反应，使底泥脱水液中的有害物降解净化，净化后的底泥脱水液进入气液分离器底部的底泥脱水液循环槽，气体从气液分离器下部气体出口排出；
38.底泥脱水液循环槽内底泥脱水液通入圆筒形的电化学反应器进行处理；电化学反
应器的阳极为钛基带有iro2涂层，阴极为钛基；电化学反应器内的底泥脱水液的处理压力为21个大气压；电化学反应器的供电方式为脉冲电流，电流密度为50-1000a/m2。
39.本技术实施例提供的底泥脱水液检测装置及方法通过取样得到底泥样品，并对底泥样品进行脱水得到底泥和底泥脱水液，随后对底泥进行消解得到消解液，随后利用高吸附性能的活性炭纤维对消解液中的重金属进行提取置换，然后创新性的利用三态解吸装置通过高温的水蒸气对活性炭纤维吸附的重金属进行解吸，并以纯净的冰制容器盛放活性炭纤维提供解吸空间，使得活性炭纤维上吸附的重金属在高温水蒸气的作用下完成脱附，而冰制容器在遇到携带重金属的水蒸气时，也会变成水溶解重金属离子实现无损回收，避免重金属在提取回收时产生损失，从而大大提高样品重金属含量检测的精度和准确性。
40.同时通过加压电化学氧化和水喷射真空器气提相结合的方式，将底泥脱水液经水喷射真空器减压后与水喷射真空器吸入的气体混合形成气液混合物进行反应，大大提高了底泥脱水液有害物的降解效率，利用加压后底泥脱水液作为水喷射真空泵的动力，进一步提高了能源利用率，具有去除效率高、运行使用费用低廉等优点，采用电化学反应器处理底泥脱水液，能够有效的分解去除底泥脱水液中的cod、有机物、氨氮化物。
41.以上所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。