CN105954489A - 一种水质氨氮在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水质氨氮在线监测系统，该系统包括密闭的中空反应体、水样添加组件、试剂添加组件、气体添加组件以及检测组件；其中，所述水样添加组件以及试剂添加组件分别通过水管以及试剂管与所述反应体相连；所述气体添加组件以及所述检测组件分别通过第一气管以及第二气管与所述反应体相连；所述第二气管上设置有氨传感器，所述试剂添加组件用于向所述反应体内添加氢氧化钠溶液。本申请提供的水质氨氮在线监测系统，结构简单合理，操作方法简单。仅用碱溶液，而不需要其他试剂就可以完成对水样氨氮含量的检测，具有节约试剂，减少人工更换试剂的频率，消除废液污染，减少运行费用等优点。

Description

一种水质氨氮在线监测系统

技术领域

本发明涉及水质检测设备技术领域，特别是涉及一种水质氨氮在线监测系统。

背景技术

水是人类赖以生产和发展的宝贵资源，是所有生命体的重要组成部分，同时也是环境系统(大气、生物-土壤、岩石圈表层)中最基本、最活跃的要素之一。近年来，随着经济的高速发展以及城巿进程的加快，江河污染、生态环境的恶化，全球50％的水资源遭到不同程度的污染，导致淡水资源的紧缺。同时由于复杂的化学试剂的应用，水环境污染问题日益复杂化和多样化，水环境面临更加严峻的形势。为了缓解水环境的污染状况，环境工作者开展了多项研究，提出了减缓水环境污染的防止措施和检测手段。氨氮是废水中常见的一种污染物质，氨氮含量是评价水环境质量的一种重要指标。现有技术中，氨氮检测主要是利用纳氏试剂法和水杨酸分光光度法，通过水样中的氨和试剂发生化学反应，测量颜色的变化。而这种检测方法需要使用多种化学试剂，增加了运行费用，要定期更换试剂，测量后的试剂还需要处理，容易造成二次污染。

发明内容

本发明提供了一种水质氨氮在线监测系统。

本发明提供了如下方案：

一种水质氨氮在线监测系统，该系统包括密闭的中空反应体、水样添加组件、试剂添加组件、气体添加组件以及检测组件；

其中，所述水样添加组件以及试剂添加组件分别通过水管以及试剂管与所述反应体相连；所述气体添加组件以及所述检测组件分别通过第一气管以及第二气管与所述反应体相连；

所述第二气管上设置有氨传感器，所述试剂添加组件用于向所述反应体内添加氢氧化钠溶液。

优选的：所述反应体上部设置有密封塞，所述水管、试剂管、第一气管以及第二气管分别通过所述密封塞与所述反应体相连。

优选的：所述反应体下端连接有排液管，所述排液管上设置有夹管电磁阀。

优选的：所述水样添加组件包括依次与所述水管相连的第一两通电磁阀以及第一蠕动泵。

优选的：所述第一两通电磁阀与第一蠕动泵之间连接有去离子水添加组件以及标准氨氮溶液添加组件。

优选的：所述去离子水添加组件以及所述标准氨氮溶液添加组件分别包括去离子水添加管以及标准氨氮溶液添加管，所述去离子水添加管与所述标准氨氮溶液添加管上分别设置有第二两通电磁阀以及第三两通电磁阀。

优选的：所述试剂添加组件包括依次与所述试剂管相连的第四两通电磁阀以及第二蠕动泵。

优选的：所述第一气管连接有气泵，所述气泵连接有进气管；所述氨传感器连接有出气管。

优选的：所述气泵与所述进气管之间连接有第一三通电磁阀，所述氨传感器与所述出气管之间连接有第二三通电磁阀，所述第一三通电磁阀与所述第二三通电磁阀通过第三气管以及第五两通电磁阀相连。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种水质氨氮在线监测系统，在一种实现方式下，该系统可以包括密闭的中空反应体、水样添加组件、试剂添加组件、气体添加组件以及检测组件；其中，所述水样添加组件以及试剂添加组件分别通过水管以及试剂管与所述反应体相连；所述气体添加组件以及所述检测组件分别通过第一气管以及第二气管与所述反应体相连；所述第二气管上设置有氨传感器，所述试剂添加组件用于向所述反应体内添加氢氧化钠溶液。本申请提供的水质氨氮在线监测系统，结构简单合理，操作方法简单。仅用碱溶液，而不需要其他试剂就可以完成对水样氨氮含量的检测，具有节约试剂，减少人工更换试剂的频率，消除废液污染，减少运行费用等优点。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种水质氨氮在线监测系统的第一结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种水质氨氮在线监测系统的第二结构示意图。

图中：反应体1、水样添加组件2、试剂添加组件3、气体添加组件4、检测组件5、水管6、试剂管7、第一气管8、第二气管9、氨传感器10、密封塞11、排液管12、夹管电磁阀13、去离子水添加管14、标准氨氮溶液添加管15、气泵16、进气管17、出气管18、第三气管19、第一两通电磁阀1001、第二两通电磁阀1002、第三两通电磁阀1003、第四两通电磁阀1004、第五两通电磁阀1005、第一三通电磁阀1006、第二三通电磁阀1007、第一蠕动泵2001、第二蠕动泵2002

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参见图1、图2，为本发明实施例提供的一种水质氨氮在线监测系统，如图1、图2所示，该系统包括密闭的中空反应体1、水样添加组件2、试剂添加组件3、气体添加组件4以及检测组件5；

其中，所述水样添加组件2以及试剂添加组件3分别通过水管6以及试剂管7与所述反应体1相连；所述气体添加组件4以及所述检测组件5分别通过第一气管8以及第二气管9与所述反应体1相连；所述第二气管9上设置有氨传感器10，所述试剂添加组件3用于向所述反应体1内添加氢氧化钠溶液。

在实际应用中，所述反应体1上部设置有密封塞11，所述水管6、试剂管7、第一气管8以及第二气管9分别通过所述密封塞11与所述反应体1相连。这样既能够保证反应体1的密封性又能够随时将该密封塞11取下清理反应体1内部的污渍。为及时将反应体1内的扉页排出，本申请实施例可以提供所述反应体1下端连接有排液管12，所述排液管12上设置有夹管电磁阀13。在实际应用时，所述水样添加组件2可以包括依次与所述水管6相连的第一两通电磁阀1001以及第一蠕动泵2001。为了能够对该系统进行精度校对，所述第一两通电磁阀1001与第一蠕动泵2001之间连接有去离子水添加组件以及标准氨氮溶液添加组件。进一步的，所述去离子水添加组件以及所述标准氨氮溶液添加组件分别包括去离子水添加管14以及标准氨氮溶液添加管15，所述去离子水添加管14与所述标准氨氮溶液添加管15上分别设置有第二两通电磁阀1002以及第三两通电磁阀1003。所述试剂添加组件3包括依次与所述试剂管7相连的第四两通电磁阀1004以及第二蠕动泵2002。还可以提供所述第一气管8连接有气泵16，所述气泵16连接有进气管17；所述氨传感器10连接有出气管18。进一步的，所述气泵16与所述进气管17之间连接有第一三通电磁阀1006，所述氨传感器10与所述出气管18之间连接有第二三通电磁阀1007，所述第一三通电磁阀1006与所述第二三通电磁阀1007通过第三气管19以及第五两通电磁阀1005相连。

该系统是利用水样中的氨氮，在碱性条件下，变成游离态，通过空气吹脱出来，变成气态的氨，利用氨传感器测量气态氨的浓度，从而推算出水样的氨氮数值。具体测量过程为，第一蠕动泵2001、第一两通电磁阀1001打开，水样通过进水管6进入反应体1内，经过一定的时间，关闭第一蠕动泵2001以及第一两通电磁阀1001，反应体1得到定量的水样；然后将第二蠕动泵2002、第二两通电磁阀1004打开，将一定量的氢氧化钠溶液注入到反应体1中，这样，水样和碱液进行了混合，得到混合液，然后关闭第二蠕动泵2002、第二两通电磁阀1004。将第一三通电磁阀1006切换到与第一气管8联通，第二三通电磁阀1007切换到与第二气管9联通，打开第五两通电磁阀1005。打开气泵16，经过进气管气体吹入反应体1内的混合液中，再从反应体1中逸出，经过第二气管进入传感器10，再经过第二三通电磁阀1007，第五两通电磁阀1005，回到气泵16，形成气体循环，经过一段时间，反应体1中混合液内的的氨和气管中的氨达到平衡，传感器10输出测量信号，就可以完成测定此时的氨的浓度。测量完成后，关闭气泵16，打开夹管电磁阀13，混合液通过其自身重力排放，完成后关闭夹管电磁阀13。然后进入吹扫阶段，第一三通电磁阀1006切换到进气管17与气泵16相连，第二三通电磁阀1007切换到出气管19与氨传感器10相连，关闭第五两通电磁阀1005，打开气泵16，空气从进气管17进入，经过第一三通电磁阀1006、气泵16进入反应体1，再通过反应体1上方的第二气管进入传感器10，经过第二三通电磁阀1007从出气管排出；经过一段时间吹扫，将管路和传感器中存留的氨排出，就可以进行下一次测量了。

零点标定：第二两通电磁阀1002打开，第二蠕动泵2002打开，通入不含氨氮的去离子水，重复前面的测量过程，此时测得的氨传感器10的信号值，就是氨氮的零点的数值。

量程标定：第三两通电磁阀1003打开，第一蠕动泵2001打开，通入配置好的标准浓度的氨氮溶液，完成一个测量过程，此时测量的氨传感器10的信号就是标准溶液对应的信号值，通过零点标定和量程标定以后，仪器就可以测量水样的氨氮值。

总之，本申请提供的水质氨氮在线监测系统，结构简单合理，操作方法简单。仅用碱溶液，而不需要其他试剂就可以完成对水样氨氮含量的检测，具有节约试剂，减少人工更换试剂的频率，消除废液污染，减少运行费用等优点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种水质氨氮在线监测系统，其特征在于，所述系统包括密闭的中空反应体、水样添加组件、试剂添加组件、气体添加组件以及检测组件；

其中，所述水样添加组件以及试剂添加组件分别通过水管以及试剂管与所述反应体相连；所述气体添加组件以及所述检测组件分别通过第一气管以及第二气管与所述反应体相连；

所述第二气管上设置有氨传感器，所述试剂添加组件用于向所述反应体内添加氢氧化钠溶液。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反应体上部设置有密封塞，所述水管、试剂管、第一气管以及第二气管分别通过所述密封塞与所述反应体相连。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反应体下端连接有排液管，所述排液管上设置有夹管电磁阀。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水样添加组件包括依次与所述水管相连的第一两通电磁阀以及第一蠕动泵。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一两通电磁阀与第一蠕动泵之间连接有去离子水添加组件以及标准氨氮溶液添加组件。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述去离子水添加组件以及所述标准氨氮溶液添加组件分别包括去离子水添加管以及标准氨氮溶液添加管，所述去离子水添加管与所述标准氨氮溶液添加管上分别设置有第二两通电磁阀以及第三两通电磁阀。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述试剂添加组件包括依次与所述试剂管相连的第四两通电磁阀以及第二蠕动泵。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一气管连接有气泵，所述气泵连接有进气管；所述氨传感器连接有出气管。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述气泵与所述进气管之间连接有第一三通电磁阀，所述氨传感器与所述出气管之间连接有第二三通电磁阀，所述第一三通电磁阀与所述第二三通电磁阀通过第三气管以及第五两通电磁阀相连。