CN111796107A - 一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法 - Google Patents

一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111796107A
CN111796107A CN202010743892.XA CN202010743892A CN111796107A CN 111796107 A CN111796107 A CN 111796107A CN 202010743892 A CN202010743892 A CN 202010743892A CN 111796107 A CN111796107 A CN 111796107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
water quality
water
reagent
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010743892.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王慎
朱传亮
刘泽明
叶文飞
谢斌
王迅
王智慧
储岳喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MA'ANSHAN HENGTAI ENVIRONMENT PROTECTION EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
MA'ANSHAN HENGTAI ENVIRONMENT PROTECTION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MA'ANSHAN HENGTAI ENVIRONMENT PROTECTION EQUIPMENT CO Ltd filed Critical MA'ANSHAN HENGTAI ENVIRONMENT PROTECTION EQUIPMENT CO Ltd
Priority to CN202010743892.XA priority Critical patent/CN111796107A/zh
Publication of CN111796107A publication Critical patent/CN111796107A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N1/14—Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/34—Purifying; Cleaning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/38—Diluting, dispersing or mixing samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/44—Sample treatment involving radiation, e.g. heat
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1004—Cleaning sample transfer devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1065—Multiple transfer devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N1/14—Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
    • G01N2001/1418—Depression, aspiration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N1/14—Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
    • G01N2001/1445—Overpressure, pressurisation at sampling point
    • G01N2001/1463—Injector; Air-lift
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/38—Diluting, dispersing or mixing samples
    • G01N2001/386—Other diluting or mixing processes
    • G01N2001/387—Other diluting or mixing processes mixing by blowing a gas, bubbling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
    • G01N2035/00356—Holding samples at elevated temperature (incubation)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00465—Separating and mixing arrangements
    • G01N2035/00475—Filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00465—Separating and mixing arrangements
    • G01N2035/00534—Mixing by a special element, e.g. stirrer

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，属于水质在线监测技术领域。本发明的一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，包括外机，所述外机外部安装有户外机空调，以保持外机内部恒温恒湿的环境；所述外机为由上至下依次为化学反应箱、试剂箱和电极箱，通过在化学反应箱内设置多路阀集成模块，所述多路阀集成模块通过试剂定量环与泵阀集成模块相联通，进而提高检测效率与精度；所述多路阀集成模块分别形成集成化的流路通道，各通道分别通入试剂箱内的各种检测试剂中，通过化学比色法测量在线监测水质中的多种参数，使得集成化成程度较高，并能实现智能自动化测量。

Description

一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法
技术领域
本发明涉及水质在线监测技术领域，更具体地说是一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法。
背景技术
目前，针对水环境状况恶化、河湖功能退化等严峻问题，河流水质的在线监测已经提上日程，与传统污染源水质在线监测一机型只测单一参数不同的是，河流水质的在线监测需要监测的参数一般是九种以上，监测指标涵盖：水质五参数(温度、pH、溶氧、电导率、浊度)、高锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、氨氮、总磷、总氮、重金属、流量等监测指标。
水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。2001年国家环保总局从法国、意大利引进了环境水质多参数在线监测系统，在国内建成了10个试点地表水水质自动在线监测站，主要实现对水质常规五参数以及总有机碳 (TOC)、化学需氧量(COD)的指标检测，每套系统的价格约170万元人民币，价格昂贵，进口水质监测设备主要以大型设备为主，采用站房式将待测水样抽到各测试仪器中进行检测，建设成本高，超过国内一般使用单位的承受力；另外，水质监测常用于户外水域的进出口流域，因此需要长距离送电，以供设备运作，从而增大了能耗、成本，现有户外水质监测设备常采用蓄电池供电，其好处是解决了长距离供电高成本问题，但是由于蓄电池重复更换，因此运行维护费用高、售后服务不便，且每年需耗费相当的外汇来购买零配件以维持其正常的运转，所以进口水质自动监测站在国内广泛推广使用存在较大难度。
现阶段针对水质污染因子的在线监测仪器较多，方法原理多样。在技术原理、功能、设备构成、可实现测量的目标化合物等方面均有所不同。总的来说水质污染因子监测技术主要分为三大类：传感器类、光谱类、分光光度法。电化学法的优点：分析速度快，实时响应，检测成本相对较低。缺点：稳定性不足，对环境变化敏感，需频繁校准，选择性差，无法区分污染因子的种类。电化学法常用于应急监测、水质预警的粗略估计。光谱法优点：无需预处理，响应速度快。缺点：可利用的波段有限、灵敏度不足(ppm级)，只对部分污染因子有响应，抗干扰能力差。气分光光度法优点：可分辨大多数的水质污染因子，针对某一污染因子定制监测方案，具有了定性全面，定量准确，灵敏度高(ppb级)等优点。缺点：需要添加试剂对样品进行预处理，分析过程繁琐耗时，测试成本较高响应速度不及传感器类、光谱类技术。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术中一套系统只监测单一因子，系统占地面积大等问题，本发明提出一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，通过在化学反应箱内设置多路阀集成模块，并分别形成集成化的流路通道，各通道分别通入试剂箱内的各种检测试剂中，将各检测试剂连同水样通入消解集成模块进行反应，再通过化学比色法测量以在线监测水质中多种参数，以实现智能自动化测量。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种多参数水质在线监测集成系统，包括外机，所述外机为由上至下依次为化学反应箱、试剂箱和电极箱，所述化学反应箱内安装有多路阀集成模块和消解集成模块，所述多路阀集成模块与消解集成模块通过注射管相联通；所述试剂箱内盛放有多种用于检测的试剂，并通过多路阀集成模块上的各管路通入所述多路阀集成模块内，通过在化学反应箱内设置多路阀集成模块，并分别形成集成化的流路通道，各通道分别通入试剂箱内的各种检测试剂中，将各种检测试剂连同水样通入消解集成模块进行反应，再通过化学比色法测量以在线监测水质中多种参数，使得集成化成程度较高，并能实现智能自动化测量。
进一步的技术方案，还包括泵阀集成模块，所述泵阀集成模块通过试剂定量环与多路阀集成模块相联通，所述试剂定量环为环状结构，包括进液口和出液口；所述泵阀集成模块的进水口端连接有纯净水管，所述泵阀集成模块的出水口端连接在所述试剂定量环的进液口上，所述泵阀集成模块为泵阀一体化结构，所述泵阀集成模块的阀腔内仅有纯净水，通过控制泵阀集成模块使得待测水样或者各种检测试剂始终位于所述试剂定量环内，避免所述试剂定量环内的其余液体进入泵阀集成模块的阀腔，从而保护泵阀集成模块内部结构不检测液所腐蚀，提高泵阀集成模块使用寿命；由于所述泵阀集成模块阀腔内仅有纯净水，因此其内部结构无需使用高耐蚀材料，从而节约成本。
进一步的技术方案，所述试剂定量环为环状结构，所述环状结构内部容量为定值，从而起到精准控制各检测试剂的用量，从而无需另外测量工具，进而提高检测效率与精度。
进一步的技术方案，所述多路阀集成模块为双排多管路结构，其上分别安装有空气管、酸性溶液管、碱性溶液管、氧化剂管、还原剂管、取样水管，各管路通过各自的电磁阀控制，通过控制各管道上的电磁阀，以实现依次抽取酸性溶液、碱性溶液、氧化剂管、还原剂管、样水进试剂定量环内，再通过空气管抽取空气分别将各管液体通过注射管排入所述消解集成模块内进行混合，以起到抽液和搅拌作用。
进一步的技术方案，所述多路阀集成模块为双排多管路结构上还设置有废液管和清洗液管，消解反应后的混合废液通过注射管排回多路阀集成模块，再通过废液管排出；通过清洗管抽取清洗液从而清洗各管路内残留液体，清洗后的液体再通过废液管排出即可。
进一步的技术方案，所述消解集成模块包括消解管，所述消解管上端设置有上高压阀，所述消解管下端设置有下高压阀，所述消解管内设置有电阻丝、温度传感器和热熔断器，从而对消解管内混合的液体进行加热加压和保温保压以实现消解反应，热熔断器可以在温度传感器故障的情况下起到了一个保护作用；所述下高压阀上连接有注射管，所述注射管上远离所述下高压阀的一端连接在所述多路阀集成模块上，从而解决了传统通入消解反应模块内的注射管内部残一段余液体无法参与消解反应的问题，通过在消解管两端分别直接安装上高压阀和下高压阀，从而形成集成化的消解集成模块，从而降低检测误差，且提高设备的集成化。
进一步的技术方案，所述化学反应箱内等间距分别设置有若干组泵阀集成模块、多路阀集成模块和消解集成模块，对应每组泵阀集成模块、多路阀集成模块和消解集成模块，所述试剂箱等间距设置有若干组，各组相邻的试剂箱中间通过隔板隔断；所述外机外部安装有户外机空调，通过户外机空调自动调节各试剂箱温度，从而保证各试剂箱内的检测试剂处于恒温恒湿的工作环境，以确保试剂不会因高温变质或低温结晶而影响检测结果，满足系统及仪表对温度的要求，极大的提高了设备工作的稳定性和使用寿命，还能使得各元器件正常散热；本实施例中的户外机空调为小型节能模式的，并能够防雨，防雷，适用于野外；由于某些检测试剂在常温下易挥发变质，因此通常需要在试剂箱内增加冰杯，以维持低温环境，且所述试剂箱外部加盖，从而阻隔外界。
进一步的技术方案，所述电极箱内固定安装有水样箱，所述水样箱包括左箱体和右箱体，所述左箱体和右箱体之间通过过滤网隔开，以起到初步过滤的作用，所述左箱体部分的水样主要是供五参数电极测量使用，右箱体内经初步过滤的水样主要是用于化学比色法检测时所供水样；所述左箱体底部设置有总排水阀，所述总排水阀通过进水管外接自吸泵，以用所述水样箱实时抽取待检测水样；所述右箱体侧面开设有溢流口，所述溢流口位于液面高度以上，当完成一个测量工况后，通过溢流口能够将多余的样水排出，从而保证水质是实时更新的，且测量的数据也是实时更新的。
一种多参数水质在线监测集成系统的监测方法，包括如下步骤：
步骤一、取水：启动自吸泵，所述自吸泵将抽取的水样经进水管通入到所述左箱体内，所述进水管连接在所述左箱体底部设置的总排水阀上，通过开启总排水阀，以控制水样通入水样箱；
步骤二、水样初过滤：所述左箱体和右箱体之间通过过滤网隔开，所述过滤网的目数为 100，从而将通入右箱体内的水样进行初步过滤；
步骤三、电极法测量水质常规五参数：在所述左箱体内插入电极探头，从而将测量出的温度、pH、溶氧、电导、浊度等水质五参数的结果保存并上传数据；
步骤四、化学比色法测量水质其余参数：将右箱体内的水样通入消解集成模块的消解管中，再通过多路阀集成模块抽取试剂箱内的相应检测试剂至消解管，混合后完成消解反应过程，从而将显色反应过程的结果保存并上传数据；
步骤五、排出反应后的废液：将完成消解反应过程后的废液通过注射管抽至多路阀集成模块，并通过其上的废液管排出；
步骤六、实时水样监测：所述右箱体底部开设有排液口，当完成一个测量工况后，通过所述排液口将所有样水排空，再重复步骤一至五即可进行新一轮监测。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，通过在化学反应箱内设置多路阀集成模块，并分别形成集成化的流路通道，各通道分别通入试剂箱内的各种检测试剂中，将各种检测试剂连同水样经注射管通入消解集成模块进行反应，再通过化学比色法测量以在线监测水质中多种参数，使得集成化成程度较高，并能实现智能自动化测量；
(2)本发明的一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，所述泵阀集成模块为泵阀一体化结构，所述泵阀集成模块的阀腔内仅有纯净水，通过控制泵阀集成模块使得待测水样或者各种检测试剂始终位于所述试剂定量环内，避免所述试剂定量环内的其余液体进入泵阀集成模块的阀腔，从而保护泵阀集成模块内部结构不检测液所腐蚀，提高泵阀集成模块使用寿命；
(3)本发明的一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，所述试剂定量环为环状结构，所述环状结构内部容量为定值，从而起到精准控制各检测试剂的用量，从而无需另外测量工具，进而提高检测效率与精度；
(4)本发明的一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，所述多路阀集成模块为双排多管路结构，各管路通过各自的电磁阀控制，通过控制各管道上的电磁阀，以实现依次抽取酸性溶液、碱性溶液、氧化剂管、还原剂管、样水进试剂定量环内，再通过空气管抽取空气分别将各管液体通过注射管排入所述消解集成模块内进行混合，以起到抽液和搅拌作用，所述多路阀集成模块的双排多管路结构相比于现有的管路控制阀，明显缩短了公共流道，并且减少了中间流路，从而提高检测精度与效率，使得设备更加集成化、微型化；
(5)本发明的一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，所述下高压阀上连接有注射管，所述注射管上远离所述下高压阀的一端连接在所述多路阀集成模块上，从而解决了传统通入消解反应模块内的注射管内部残一段余液体无法参与消解反应的问题，通过在消解管两端分别直接安装上高压阀和下高压阀，从而形成集成化的消解集成模块，从而降低检测误差，且提高设备的集成化；
(6)本发明的一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，所述试剂箱等间距设置有若干组，各组相邻的试剂箱中间通过隔板隔断，由于某些检测试剂在常温下易挥发变质，因此通常需要在试剂箱内增加冰杯，以维持低温环境，且所述试剂箱外部加盖，从而阻隔外界；
(7)本发明的一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，外机外部安装有户外机空调，通过户外机空调自动调节各试剂箱温度，从而保证各试剂箱内的检测试剂处于恒温恒湿的工作环境，以确保试剂不会因高温变质或低温结晶而影响检测结果，满足系统及仪表对温度的要求，极大的提高了设备工作的稳定性和使用寿命，还能使得各元器件正常散热；本实施例中的户外机空调为小型节能模式的，并能够防雨，防雷，适用于野外；
(8)本发明的一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法，所述水样箱的左箱体和右箱体之间通过过滤网隔开，以起到初步过滤的作用，所述左箱体部分的水样主要是供五参数电极测量使用，右箱体内经初步过滤的水样主要是用于化学比色法检测时所供水样；所述右箱体侧面开设有溢流口，通过溢流口能够将高于其出口高度的样水排出，从而保证水质是实时更新的，且测量的数据也是实时更新的；所述右箱体底部开设有排液口，当完成一个测量工况后，通过所述排液口将所有样水排空，从而保证待检测水质实时更新，进而能够实时更新测量的数据。
附图说明
图1为本发明的水质在线监测集成系统结构示意图；
图2为本发明的水质在线监测集成系统的流路结构示意图。
图中：1-外机；2-泵阀集成模块；3-试剂定量环；4-多路阀集成模块；5-消解集成模块； 6-水样箱；11-化学反应箱；12-试剂箱；13-电极箱；14-户外机空调；21-纯净水管；31-进液口； 32-出液口；40-空气管；41-酸性溶液管；42-碱性溶液管；43-氧化剂管；44-还原剂管；45- 废液管；46-清洗管；47-取样水管；48-标样管；49-备用管；51-注射管；52-上高压阀；53- 消解管；54-下高压阀；61-左箱体；62-右箱体；63-过滤网。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图对发明作详细描述。
实施例1
本实施例的一种多参数水质在线监测集成系统，如图1所示，包括外机1，所述外机1 为双层保温结构，内外壳体材质为热浸镀锌板，填充25mm厚度优质阻燃型保温隔热棉；所述外机1内部由上至下依次设置有化学反应箱11、试剂箱12和电极箱13，所述化学反应箱11内安装有泵阀集成模块2、多路阀集成模块4和消解集成模块5，所述多路阀集成模块4 与消解集成模块5通过注射管51相联通；所述泵阀集成模块2通过试剂定量环3与多路阀集成模块4相联通，所述试剂定量环3为环状结构，包括进液口31和出液口32，所述试剂定量环3的环状结构内部容量为5mL，从而起到精准控制各检测试剂的用量，因此无需另外测量工具，进而提高检测效率与精度；所述泵阀集成模块2的进水口端连接有纯净水管21，所述泵阀集成模块2的出水口端连接在所述试剂定量环3的进液口31上；所述试剂箱12内盛放有多种用于检测的试剂，并通过多路阀集成模块4上的各管路通入所述多路阀集成模块4 内，通过在化学反应箱11内设置多路阀集成模块4，并分别形成集成化的流路通道，各通道分别通入试剂箱内的各种检测试剂中，将各种检测试剂连同水样通入消解集成模块5进行反应，再通过化学比色法测量以在线监测水质中多种参数，使得集成化成程度较高，并能实现智能自动化测量；所述外机1外部安装有户外机空调14，通过户外机空调14自动调节各试剂箱12温度，从而保证各试剂箱12内的检测试剂处于恒温恒湿的工作环境，以确保试剂不会因高温变质或低温结晶而影响检测结果，满足系统及仪表对温度的要求，极大的提高了设备工作的稳定性和使用寿命，还能使得各元器件正常散热；本实施例中的户外机空调14为小型节能模式的，并能够防雨，防雷，适用于野外。
本实施例中，所述泵阀集成模块2为泵阀一体化结构，所述泵阀集成模块2的阀腔内仅有纯净水，通过控制泵阀集成模块2使得待测水样或者各种检测试剂始终位于所述试剂定量环3内，避免所述试剂定量环3内的其余液体进入泵阀集成模块2的阀腔，从而保护泵阀集成模块2内部结构不被检测液所腐蚀，提高泵阀集成模块2使用寿命；由于所述泵阀集成模块2的阀腔内仅有纯净水，因此其内部结构无需使用高耐蚀材料，从而节约成本；且本实施的水质在线监测集成系统占地面积小，整套系统占地仅需1～2平方米占地面积，高度适中，直接放置在水泥平台上，可根据需求进行移动位置，更换监测地点。将取水管路拆下，就可直接移走，无需土地审批，可大大减少建设周期；各流路经过特殊优化设计，不易堵塞易于维护，采用模块化设计，可根据业主需求定制所需不同的监测参数。
实施例2
本实施例的一种多参数水质在线监测集成系统，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于：如图2所示，所述多路阀集成模块4为双排多管路结构，其上分别安装有空气管40、酸性溶液管41、碱性溶液管42、氧化剂管43、还原剂管44、取样水管47，各管路通过各自的电磁阀控制，通过控制各管道上的电磁阀，以实现从试剂箱12内依次抽取酸性溶液、碱性溶液、氧化剂管、还原剂管、样水进试剂定量环3内，再通过空气管40抽取空气分别将各管液体通过注射管51排入所述消解集成模块5内进行混合，以起到抽液和搅拌作用；
本实施例中，所述多路阀集成模块3的双排多管路结构还包括废液管45、清洗管46，消解反应后，开启空气管40上的电磁阀，通过空气管40抽取管内空气，从而将混合废液通过注射管51抽入多路阀集成模块4，此时关闭空气管40上的电磁阀，并开启废液管45上的电磁阀，通过清洗管46抽取清洗液从而清洗各管路内残留液体，清洗液一般是稀盐酸溶液，用来清洗管路里面残留的、附着性的且比较容易吸附在管壁上的一些东西，清洗后的液体再通过废液管45排出即可；相比于现有的管路控制阀，所述多路阀集成模块4的双排多管路结构明显缩短了公共流道，并且减少了中间流路，从而提高检测精度与效率，使得设备更加集成化、微型化。
实施例3
本实施例的一种多参数水质在线监测集成系统，基本结构同实施例2，不同和改进之处在于：如图2所示，所述消解集成模块5包括消解管53，所述消解管53上端设置有上高压阀52，所述消解管53下端设置有下高压阀54，所述消解管53内设置有电阻丝、温度传感器和热熔断器，从而对消解管53内混合的液体进行加热加压和保温保压，以实现消解反应，热熔断器可以在温度传感器故障的情况下起到了一个保护作用；所述下高压阀54上连接有注射管51，所述注射管51上远离所述下高压阀54的一端连接在所述多路阀集成模块4上，从而解决了传统通入消解反应模块内的注射管内部残一段余液体无法参与消解反应的问题，通过在消解管53两端分别直接安装上高压阀52和下高压阀54，从而形成集成化的消解集成模块5，从而降低检测误差，且提高设备的集成化。
实施例4
本实施例的一种多参数水质在线监测集成系统，基本结构同实施例3，不同和改进之处在于：如图1所示，所述化学反应箱11内等间距分别设置有若干组泵阀集成模块2、多路阀集成模块4和消解集成模块5，对应每组泵阀集成模块2、多路阀集成模块4和消解集成模块5，所述试剂箱12等间距设置有若干组，各组相邻的试剂箱12中间通过隔板隔断，由于某些检测试剂在常温下易挥发变质，因此通常需要在试剂箱内增加冰杯，以维持低温环境，且所述试剂箱12外部加盖，以防试剂倾倒和挥发，从而阻隔外界；
多参数定制，包括水质常规五参数在内，支持多种参数的测量，其中包括高锰酸盐指数， CODcr，CODuv，CODmn，水杨酸氨氮，纳氏氨氮，总磷，总氮，六价铬，总铅，总铜，总锰，总镍，总砷，总锌，总铁，氰化物。
实施例5
本实施例的一种多参数水质在线监测集成系统，基本结构同实施例4，不同和改进之处在于：如图1所示，所述电极箱13内固定安装有水样箱6，所述水样箱6包括左箱体61和右箱体62，所述左箱体61和右箱体62之间通过过滤网63隔开，以起到初步过滤的作用，所述左箱体61部分的水样主要是供五参数电极测量使用，右箱体62内经初步过滤的水样主要是用于化学比色法检测时所供水样；所述左箱体61底部设置有总排水阀，所述总排水阀通过进水管外接自吸泵，以用所述水样箱6实时抽取待检测水样；述右箱体62侧面开设有溢流口，通过溢流口能够将高于其出口高度的样水排出，从而保证水质是实时更新的，且测量的数据也是实时更新的；所述右箱体62底部开设有排液口，当完成一个测量工况后，通过所述排液口将所有样水排空，从而保证待检测水质实时更新，进而能够实时更新测量的数据；
本实施例中，根据每个因子测量的方法不同，选择的方式也不同，对于温度、pH、溶氧、电导、浊度等这一类的小参数，使用电极法测量时，能够满足准确度和灵敏度的要求；而COD、氨氮、总磷、总氮等参数，用电极法就是不合适的，测量的准确度不高，所以使用化学比色法，因为化学比色法这个原理的基础上反应是相当稳定，而且是准确的，且COD、氨氮、总磷、总氮等几个参数是基于朗伯比尔定律，适用于浓度小于0.01mol/L的稀溶液。因为浓度高时，吸光粒子间的平均距离减小，受粒子间电荷分布相互作用的影响，他们的摩尔吸收系数发生改变，导致偏离比尔定律，因此，待测溶液的浓度应该控制在0.01mol/L以下。
实施例6
本实施例的一种多参数水质在线监测集成系统的监测方法，基本结构同实施例5，不同和改进之处在于：如图1～2所示，包括如下步骤：
步骤一、取水：启动自吸泵，所述自吸泵将抽取的水样经进水管通入到所述左箱体61内，所述进水管连接在所述左箱体61底部设置的总排水阀上，通过开启总排水阀，以控制水样通入水样箱6；
步骤二、水样初过滤：所述左箱体61和右箱体62之间通过过滤网63隔开，所述过滤网 63的目数为100，从而将通入右箱体62内的水样进行初步过滤；
步骤三、电极法测量水质常规五参数：在所述左箱体61内插入电极探头，从而将测量出的温度、pH、溶氧、电导、浊度等水质五参数的结果保存并上传数据；
步骤四、化学比色法测量水质其余参数：将右箱体62内的水样通入消解集成模块5的消解管53中，再通过多路阀集成模块4抽取试剂箱12内的相应检测试剂至消解管53，混合后完成消解反应过程，从而将显色反应过程的结果保存并上传数据；
步骤五、排出反应后的废液：将完成消解反应过程后的废液通过注射管51抽至多路阀集成模块4，并通过其上的废液管45排出；
步骤六、实时水样监测：所述右箱体62底部开设有排液口，当完成一个测量工况后，通过所述排液口将所有样水排空，通过所述排液口将所有样水排空，从而保证待检测水质实时更新，进而能够实时更新测量的数据；再重复步骤一至五即可进行新一轮监测；
本实施例中，控制自吸泵从指定采水口采水，水样通过取水管路进入水样箱6，通过各电极探头直接得出相应的水质常规五参数，并保存数据；为了保证仪器采集到具有代表性的水样，按照相关标准要求取水口安装位置需符合以下规定：取水口安装位置尽可能靠近采样断面的中心，同时考虑到日后维护方便；当采样点水深大于1米时，应安装在水表层下1/4 深度处；水深小于或等于1米时，应安装在水深1/2处。取水口在水面下安装深度不宜超过5 米；为了防止自吸泵将采样点底部的杂质吸入泵体内，所以采水安装时取水口和采样点底部的最小距离大于200mm，并且在取水装置放入被测水体前，在取水口加装40目以上的不锈钢滤网。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多参数水质在线监测集成系统，其特征在于：包括外机(1)，所述外机(1)外部安装有户外机空调(14)；所述外机(1)内部由上至下依次为化学反应箱(11)、试剂箱(12)和电极箱(13)，所述化学反应箱(11)内安装有多路阀集成模块(4)和消解集成模块(5)，所述多路阀集成模块(4)与消解集成模块(5)通过注射管(51)相联通；所述试剂箱(12)内盛放有多种用于检测的试剂，并通过多路阀集成模块(4)上的各管路通入所述多路阀集成模块(4)内。
2.根据权利要求1所述的一种多参数水质在线监测集成系统，其特征在于：还包括泵阀集成模块(2)，所述泵阀集成模块(2)通过试剂定量环(3)与多路阀集成模块(4)相联通。
3.根据权利要求2所述的一种多参数水质在线监测集成系统，其特征在于：所述泵阀集成模块(2)的进水口端连接有纯净水管(21)，所述泵阀集成模块(2)的出水口端连接在所述试剂定量环(3)的进液口(31)上。
4.根据权利要求3所述的一种多参数水质在线监测集成系统，其特征在于：所述试剂定量环(3)为环状结构，所述环状结构内部容量为定值。
5.根据权利要求4所述的一种多参数水质在线监测集成系统，其特征在于：所述多路阀集成模块(4)为双排多管路结构，其上分别安装有空气管(40)、酸性溶液管(41)、碱性溶液管(42)、氧化剂管(43)、还原剂管(44)、取样水管(47)，各管路通过各自的电磁阀控制。
6.根据权利要求5所述的一种多参数水质在线监测集成系统，其特征在于：所述多路阀集成模块(4)为双排多管路结构上还设置有废液管(45)和清洗管(46)。
7.根据权利要求6所述的一种多参数水质在线监测集成系统，其特征在于：所述消解集成模块(5)包括消解管(53)，所述消解管(53)上端设置有上高压阀(52)，所述消解管(53)下端设置有下高压阀(54)；所述下高压阀(54)上连接有注射管(51)，所述注射管(51)上远离所述下高压阀(54)的一端连接在所述多路阀集成模块(4)上。
8.根据权利要求7所述的一种多参数水质在线监测集成系统，其特征在于：所述化学反应箱(11)内等间距分别设置有若干组泵阀集成模块(2)、多路阀集成模块(4)和消解集成模块(5)，对应每组泵阀集成模块(2)、多路阀集成模块(4)和消解集成模块(5)，所述试剂箱(12)等间距设置有若干组，各组相邻的试剂箱(12)中间通过隔板隔断，且所述试剂箱(12)外部加盖，从而阻隔外界。
9.根据权利要求8所述的一种多参数水质在线监测集成系统，其特征在于：所述电极箱(13)内固定安装有水样箱(6)，所述水样箱(6)包括左箱体(61)和右箱体(62)，所述左箱体(61)和右箱体(62)之间通过过滤网(63)隔开；所述左箱体(61)底部设置有总排水阀，所述右箱体(62)侧面开设有溢流口。
10.一种多参数水质在线监测集成系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、取水：启动自吸泵，将自吸泵的进水管连接到所述左箱体(61)底部设置的总排水阀上，开启总排水阀，将水样通入水样箱(6)内；
步骤二、水样初过滤：所述左箱体(61)和右箱体(62)之间通过过滤网(63)隔开，所述过滤网(63)的目数为100，从而将通入右箱体(62)内的水样进行初步过滤；
步骤三、电极法测量水质常规五参数：在所述左箱体(61)内插入电极探头，从而将测量出的温度、pH、溶氧、电导、浊度等水质五参数的结果保存并上传数据；
步骤四、化学比色法测量水质其余参数：将右箱体(62)内的水样通入消解集成模块(5)的消解管(53)中，再通过多路阀集成模块(4)抽取试剂箱(12)内的相应检测试剂至消解管(53)，混合后完成消解反应过程，从而将显色反应过程的结果保存并上传数据；
步骤五、排出反应后的废液：将完成消解反应过程后的废液通过注射管(51)抽至多路阀集成模块(4)，并通过其上的废液管(45)排出；
步骤六、实时水样监测：所述右箱体(62)底部开设有排液口，当完成一个测量工况后，通过所述排液口将所有样水排空，再重复步骤一至五即可进行新一轮监测。
CN202010743892.XA 2020-07-29 2020-07-29 一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法 Withdrawn CN111796107A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010743892.XA CN111796107A (zh) 2020-07-29 2020-07-29 一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010743892.XA CN111796107A (zh) 2020-07-29 2020-07-29 一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111796107A true CN111796107A (zh) 2020-10-20

Family

ID=72827877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010743892.XA Withdrawn CN111796107A (zh) 2020-07-29 2020-07-29 一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111796107A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112903414A (zh) * 2021-02-08 2021-06-04 杭州帆昂环保科技有限公司 一种多参数水质自动分析方法与系统
CN113447630A (zh) * 2021-06-29 2021-09-28 安徽思环科技有限公司 一种多参数微量离子集成在线监测系统
CN113514406A (zh) * 2021-06-15 2021-10-19 杭州谱育科技发展有限公司 水质在线监测系统及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112903414A (zh) * 2021-02-08 2021-06-04 杭州帆昂环保科技有限公司 一种多参数水质自动分析方法与系统
CN113514406A (zh) * 2021-06-15 2021-10-19 杭州谱育科技发展有限公司 水质在线监测系统及方法
CN113514406B (zh) * 2021-06-15 2024-03-29 杭州谱育科技发展有限公司 水质在线监测系统及方法
CN113447630A (zh) * 2021-06-29 2021-09-28 安徽思环科技有限公司 一种多参数微量离子集成在线监测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111796107A (zh) 一种多参数水质在线监测集成系统及其监测方法
CN201331497Y (zh) 高锰酸盐指数在线自动监测装置
CN206431125U (zh) 一种水中总磷在线监测仪
CN210322992U (zh) 一种智能污水取样检测装置
CN111735975A (zh) 一种户外水质在线监测集成系统及其监测方法
CN208588728U (zh) 一种水利用水质监测及远程监督设备
CN111392878A (zh) 一种循环水水质效果在线监测与自动加药系统
CN111795965A (zh) 基于5g技术的微型入河排口水质预警监测站及其监测方法
CN211621788U (zh) 一种二次供水自动控制系统
CN210742118U (zh) 一种水质自动比色装置
CN111693722A (zh) 一种微型集成式的水质在线监测系统
CN201540252U (zh) 总磷水质自动分析仪
CN211478142U (zh) 用于水环境水质综合毒性评估的生物预警微型站
KR102563943B1 (ko) 생물반응조 모니터링 시스템
CN206321655U (zh) 海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置
CN114062626A (zh) 一种地埋式居民生活污水产排规律测试系统及其测试方法
CN212722597U (zh) 一种基于光谱分析的污水在线监测装置
CN113720981A (zh) 一种屋顶水箱水质自动检测和水箱清洗装置
CN220099009U (zh) 一种针对压舱水快速监测装置
CN212964912U (zh) 直饮水水质在线监测系统
CN214749927U (zh) 一种基于电导率自动调控的水质监测装置
CN219417420U (zh) 一种水质在线监测系统及小型户外水质监测站
CN111521746A (zh) 水质监测站
CN115753658B (zh) 一种多参数水质监测系统及方法
CN219831056U (zh) 一种污水在线监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20201020