CN102680542A

CN102680542A - 基于bdd膜电极的流动注射化学需氧量全自动便携式监测仪

Info

Publication number: CN102680542A
Application number: CN2012101537645A
Authority: CN
Inventors: 陈硕; 丁颜丽; 全燮; 赵慧敏; 于洪涛; 张耀斌
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-05-17
Also published as: CN102680542B

Abstract

本发明公开了一种基于BDD膜电极的流动注射化学需氧量全自动便携式监测仪，属于环境监测技术领域。本发明包括八转头蠕动泵，电动流动注射器，壳体和后台电路控制系统；壳体上部设置手提部。本发明结构简单，不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。

Description

基于BDD膜电极的流动注射化学需氧量全自动便携式监测仪

技术领域

本发明涉及一种基于BDD膜电极的流动注射化学需氧量全自动便携式监测仪，属于环境监测技术领域。

背景技术

化学需氧量（COD）是衡量水体有机污染的重要指标，COD是环境监测中的重要参数之一，快速准确的监控水体中的化学需氧量值对废水污染防治具有极其重要的意义。

在化学需氧量的检测中，采用流动注射分析系统，可使载流液及样品液稳定的流经检测装置。当只有载流液流经工作电极时，能产生平稳的背景电流信号，当由载流液携带的样品液与工作电极接触时，电流值增加，当样品液完全流过检测装置后，电流恢复到仅有载流液时的背景电流值，从而形成峰形检测信号。将电流峰高值与所测标准样品化学需氧量值相关联，即可建立标准曲线，再通过检测未知样品时所响应的电流峰高来进行化学需氧量的检测，该方法可以简化测量步骤，缩短测量时间。

专利号为ZX200810010232.X的专利申请，公开了一种基于流动注射进样的水中化学需氧量装置和方法，该方法将硼掺杂金刚石膜电极与流动注射技术相结合，但该装置和方法需要使用电化学工作站、计算机等实验仪器，无自动进样测样及自动清洗功能。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制提供一种更快速、全自动化检测、不产生有毒有害物质的基于BDD膜电极的流动注射化学需氧量全自动便携式监测仪。

本发明通过以下技术方案实现：

基于BDD膜电极的流动注射化学需氧量全自动便携式监测装置，包括八转头蠕动泵，电动流动注射器，壳体和后台电路控制系统；壳体上部设置手提部；壳体的一个侧面上设置显示触摸屏；壳体的内部包括后台电路控制系统，电流采集电路及反应池；八转头蠕动泵设置蠕动泵转向控制阀一，蠕动泵转向控制阀二，蠕动泵转向控制阀三，蠕动泵转向控制阀四；蠕动泵转向控制阀二，蠕动泵转向控制阀三，蠕动泵转向控制阀四分别连通管道四，管道五及管道六的一端；管道四，管道五，管道六的另一端分别进入试剂瓶一，试剂瓶二及试剂瓶三；电动流动注射器设置输入口和输出口，输入口通过管道一与蠕动泵转向控制阀一连通，输出口与管道二的一端连通，管道二连通反应池，管道二进入反应池底部从反应池底部穿出反应池，穿出反应池的管道二与管道三的一端连接，管道三的另一端进入废液收集池内；反应池的上方设置电流采集电路，电流采集电路的下部设置电极一，电极二，电极三；电极一，电极二及电极三的一端全部进入反应池内的管道二。

用于化学需氧量值检测的电化学检测系统反应池是封闭结构。处于封闭的三电极反应器中，避免了液体的外漏和外界因素的干扰。其次三电极中的工作电极是掺硼金刚石膜电极，该电极具有抗腐蚀、抗污染性能强、析氧电位高、环境友好等特点。

本发明的原理：在化学需氧量的检测中，采用流动注射分析系统，可使载流液及样品液稳定的流经检测装置。当只有载流液流经工作电极时，能产生平稳的背景电流信号，当由载流液携带的样品液与工作电极接触时，电流值增加，当样品液完全流过检测装置后，电流恢复到仅有载流液时的背景电流值，从而形成峰形检测信号。将电流峰高值与所测标准样品化学需氧量值相关联，即可建立标准曲线，再通过检测未知样品时所响应的电流峰高来进行化学需氧量的检测，该方法可以简化测量步骤，缩短测量时间。

本发明的工作流程如下：

1、蠕动泵转向控制阀一6、蠕动泵转向控制阀二7、输入口11相连通，电动流动注射器2内吸入高纯水；蠕动泵转向控制阀一6、蠕动泵转向控制阀三8、输入口11相连通，电动流动注射器2内吸入硫酸钠电解液，电动流动注射器2阀门打到输出口12，将混合液注入电化学反应池14，在高电压的条件下对电极进行清洗；

2、蠕动泵转向控制阀一6、蠕动泵转向控制阀二7、输入口11相连通，电动流动注射器2内吸入高纯水，电动流动注射器2阀门打到输出口12，将混合液注入电化学反应池14，清洗反应池的管道；

3、重复步骤1，对管道进行润洗，再次重复步骤1，在工作电压下采集所产生背景电流信号；

4、蠕动泵转向控制阀一6、蠕动泵转向控制阀二7、输入口11相连通，电动流动注射器2内吸入高纯水，蠕动泵转向控制阀一6、蠕动泵转向控制阀三8、输入口11相连通，电动流动注射器2内吸入硫酸钠电解液，蠕动泵转向控制阀一6、蠕动泵转向控制阀四9、输入口11相连通，电动流动注射器2内吸入标准样品或待测水样，电动流动注射器2阀门打到输出口12，待背景电流平稳后将混合液注入电化学反应池14，当标准液流或待测水样流经工作电极时，会产生一个峰形电流信号，记录该峰高，平行测定5次，取其平均值，测得待测水样的化学需氧量值；

5、重复步骤1和2对管道和反应池进行清洗。

本发明的有益效果：由于采用了上述技术方案，其结构简单，不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。

附图说明

图1是本发明的结构简图。

图2是本发明的工作原理简图。

图中：1、八转头蠕动泵，2、电动流动注射器，3、电流采集电路，4、显示触摸屏，5、后台电路控制系统，6、蠕动泵转向控制阀一，7、蠕动泵转向控制阀二，8、蠕动泵转向控制阀三，9、蠕动泵转向控制阀四，10、管道一，11、输入口，12、输出口，13、管道二，14、反应池，15、管道三，16、废液收集池，17、电极一，18、电极二，19、电极三，20、管道四，21、管道五，22、管道六，23、试剂瓶三，24、试剂瓶二，25、试剂瓶一，26、壳体，27、手提部。

具体实施方式

本发明包括八转头蠕动泵1，电动流动注射器2，壳体26和后台电路控制系统5；壳体26上部设置手提部27；壳体26的一个侧面上设置显示触摸屏4；壳体26的内部包括后台电路控制系统5，电流采集电路3及反应池14；八转头蠕动泵1设置蠕动泵转向控制阀一6，蠕动泵转向控制阀二7，蠕动泵转向控制阀三8，蠕动泵转向控制阀四9；蠕动泵转向控制阀二7，蠕动泵转向控制阀三8，蠕动泵转向控制阀四9分别连通管道四20，管道五21及管道六22的一端；管道四20，管道五21，管道六22的另一端分别进入试剂瓶一25，试剂瓶二24及试剂瓶三23；电动流动注射器2设置输入口11和输出口12，输入口11通过管道一10与蠕动泵转向控制阀一6连通，输出口12与管道二13的一端连通，管道二13连通反应池14，管道二13进入反应池14底部从反应池14底部穿出反应池14，穿出反应池14的管道二13与管道三15的一端连接，管道三15的另一端进入废液收集池16内；反应池14的上方设置电流采集电路3，电流采集电路3的下部设置电极一17，电极二18，电极三19；电极一17，电极二18及电极三19的一端全部进入反应池14内的管道二13。

下面结合附图对本发明作进一步说明。如图2所示，基于BDD膜电极的流动注射化学需氧量全自动便携式监测仪，包括电动流动注射器2、八转头蠕动泵1、电流采集电路3和后台电路控制系统5。电动流动注射器2具有调节载流流速和微样进样的功能。八转头蠕动泵1可控制电解液管路，去离子水管路以及水样管路的输入。电化学检测系统包括三电极系统、电化学流通反应池14、后台电路控制系统5和显示触摸屏4。

本发明的工作流程如下：

5、重复步骤1和2对管道和反应池进行清洗。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于BDD膜电极的流动注射化学需氧量全自动便携式监测仪，包括八转头蠕动泵（1），电动流动注射器（2），壳体（26）和后台电路控制系统（5），其特征在于：壳体（26）上部设置手提部（27）；壳体（26）的一个侧面上设置显示触摸屏（4）；壳体（26）的内部包括后台电路控制系统（5），电流采集电路（3）及反应池（14）；八转头蠕动泵（1）设置蠕动泵转向控制阀一（6），蠕动泵转向控制阀二（7），蠕动泵转向控制阀三（8），蠕动泵转向控制阀四（9）；蠕动泵转向控制阀二（7），蠕动泵转向控制阀三（8），蠕动泵转向控制阀四（9）分别连通管道四（20），管道五（21）及管道六（22）的一端；管道四（20），管道五（21），管道六（22）的另一端分别进入试剂瓶一（25），试剂瓶二（24）及试剂瓶三（23）；电动流动注射器（2）设置输入口（11）和输出口（12），输入口（11）通过管道一（10）与蠕动泵转向控制阀一（6）连通，输出口（12）与管道二（13）的一端连通，管道二（13）连通反应池（14），管道二（13）进入反应池（14）底部从反应池（14）底部穿出反应池（14），穿出反应池（14）的管道二（13）与管道三（15）的一端连接，管道三（15）的另一端进入废液收集池（16）内；反应池（14）的上方设置电流采集电路（3），电流采集电路（3）的下部设置电极一（17），电极二（18），电极三（19）；电极一（17），电极二（18）及电极三（19）的一端全部进入反应池（14）内的管道二（13）。

2.根据权利要求1所述的一种基于BDD膜电极的流动注射化学需氧量全自动便携式监测仪，其特征在于：反应池（14）是封闭结构。