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Abstract

一种水浊度测量装置，该装置包括：(i)减压器和流量控制装置；(ii)校正溶液注射装置(2)；(iii)可变双向电泳驱动颗粒过滤器(3)，其设置为留置微生物，并可在设定频率打开和关闭，周期性地释放任何已被留置的微生物；(iv)监测装置(4)，其通过光学颗粒测量对过滤器(3)的输出进行监测；以及(v)相敏探测信号处理装置，将得到的浊度信号与过滤器(3)的状态以及流过水浊度测量装置的水的流率相关联。

Description

用于测量水的浊度的装置
本发明涉及用于测量水的浊度的装置。
通过输水管网供给人们的饮用水的质量受到越来越多的关注。微生物是饮用水的一种潜在污染物，这些微生物能突破配水池中的过滤器，或者通过输水管网中的破损的管道。监测水中具体的微生物的迹象是非常困难且昂贵的，原因在于难以鉴别不同种类的微生物。计量水中颗粒数量的监测器常被使用，这是因为微生物污染一般与浊度的增加有关。这些监测器必须具有高灵敏度且它们制造费用昂贵。由于在测量中所要求的高精度同时也由于它们对污垢的低耐受性，这些监测器也需要经常维护。因此这些监测器的使用受到限制。这些监测器也无法区分有机来源和无机来源的浊度。
双向电泳是一种已经为人们所知的技术，被确定用于在水的样品量中选择性地移动并捕获有机颗粒。这项技术通过驱动不均匀的交流电电场穿过一个小间隙来起作用。不带电的有机颗粒在电场中极化并感应能捕获或者移动这些颗粒到样品池一边的力。这个力取决于电场的频率、强度和方向，因此提供了一定的选择性。控制有机颗粒流的方法是已知的，被严格限制的而且窄的颗粒流用于光学测量和颗粒计数(应用细胞计数器)，或者用于引导颗粒流向着损耗波光学测量器。保持颗粒并在随后根据大小和双向电泳条件选择性地释放颗粒的装置也是已知的。该装置产生有机颗粒的颗粒计数特征光谱。所有上述已知的装置都是复杂且昂贵的。
本发明的目的就是减少上述问题。
因此，本发明提供了一种用于测量水浊度的装置，该装置包括：
(i)减压器和流量控制装置；
(ii)校正溶液注射装置；
(iii)可控的双向电泳驱动颗粒过滤器，其设置为保持微生物，并能以设定频率打开和关闭，周期性地释放任何已被保持的微生物；
(iv)监测装置，其通过光学颗粒测量来对过滤器的输出进行监测；以及
(v)相敏测量信号处理装置，其用于将得到的浊度信号与过滤器状态以及流过本发明装置的水的流速相关联。
本发明的装置可以用一种成本低效率高的方法生产。本发明装置可以在对水流中有机颗粒的水监测灵敏度被改进的情况下工作，由此可对水中的有害污染物提供指示，例如指示饮用水中的有害污染物。流量控制和校正溶液注射用于提高精度和长期稳定性。
本发明的装置通常测量饮用水，但也可用于测量其它类型的水的浊度。该装置测量微生物微粒污染物作为浊度的指示。与已知的各种类型的装置相比，通过提高对微生物微粒污染物的灵敏度以及改善的测量下限，该装置能测量水的流动样品。
监测装置优选为浊度监测装置。然而也可使用其它类型的监测装置，例如，该监测装置可以是任何适合的以光散射颗粒测量或光吸收形式的监测装置。因此该监测装置可以是光散射监测装置或光吸收监测装置。光散射监测装置可以使用荧光。
相敏探测信号处理装置可用于在两个信号中产生一延迟相。任何被过滤器捕获的微生物颗粒能作为一批(block)被释放，从而增加该信号。
本发明的装置可以包括相敏探测器，用于许多周期以增强信噪比。
本发明装置可以包括超声分离装置，其设置在过滤器前并帮助分离有机和无机颗粒。该超声分离装置可以用于提供乳化方式。
本发明装置可以包括吸收装置以提高本发明装置的灵敏度。该吸收装置可以是红外吸收装置，或者蓝色光或紫外光吸收装置。也可以使用其他频率的吸收装置。本发明装置可以包括其他光学光散射装置，包括荧光。
下面用举例并结合该水浊度测量装置的附图来单独描述本发明一个实施例。
参照附图中的水浊度的测量装置。本发明装置包括水样入口1，以及流量控制器2，需要时，流量控制器2提供校正溶液注入。设置可控双向电泳过滤器3，该过滤器3接收控制信号6，该信号调整颗粒浓度10。颗粒浓度10被作为监测器4形式的浊度监测装置监测和探测。浊度监测器4可以包括吸收其他不同波长的传感器。
如图所示的装置操作过程中，水样排放至废水5并获得一输出信号8。输出信号8由控制器7进行关联以产生一个输出信号9。
可选择在过滤器3前设置超声乳化器11，以分离有机和无机颗粒。
需要被意识到的是，本发明给出的上述结合附图的实施例仅是通过举例的方式，其他变型也是有效的。

Claims (9)

1.一种用于测量水的浊度的装置，该装置包括：
(i)减压器和流量控制装置；
(ii)校正溶液注射装置；
(iii)可控的双向电泳驱动颗粒过滤器，所述过滤器设置以保持微生物，并能以设定频率打开和关闭，从而周期性地释放任何已被保持的微生物；
(iv)监测装置，所述监测装置通过光学颗粒探测对过滤器的输出进行监测；以及
(v)相敏探测信号处理装置，所述相敏探测信号处理装置用于将得到的浊度信号与过滤器状态以及通过所述测量水的浊度的装置的水的流率相关联。
2.根据权利要求1所述的水浊度测量装置，其中，监测装置是浊度监测装置。
3.根据权利要求1所述的水浊度测量装置，其中，监测装置是光散射监测装置。
4.根据权利要求1所述的水浊度测量装置，其中，监测装置是光吸收监测装置。
5.根据上述任一项权利要求所述的水浊度测量装置，还包括相敏探测装置，所述相敏探测装置用于许多周期以增强信噪比。
6.根据上述任一项权利要求所述的水浊度测量装置，还包括超声分离装置，所述超声分离装置设置在过滤器前并帮助分离有机和无机颗粒。
7.根据上述任一项权利要求所述的水浊度测量装置，还包括吸收装置，所述吸收装置用于提高测量水的浊度的装置的灵敏度。
8.根据权利要求7所述的水浊度测量装置，其中，吸收装置是红外吸收装置。
9.根据权利要求7所述的水浊度测量装置，其中，吸收装置是蓝光或紫外光吸收装置。
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