CN114674612B - 一种水质在线取样方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及水体取样的领域，尤其是涉及一种水质在线取样方法，具体包括以下步骤，控制中心定时发出信号触发取样装置工作，以将河道位于排水管的排水口周边处的水体混合取样以形成初样，将初样送入至过滤装置进行过滤以形成滤样，抽取部分滤样传输至水质在线监测系统中进行检测，取样装置包括设于河道中且围绕于排水管出水口的取样围体、设于排水管出水口正下方且对河水吸入以获得初样并将初样输送至过滤装置的取样管、一一对应分别设于取样围体上侧和下侧处的两组喷水块，两组喷水块将取样围体内侧处的水体吸入并向取样围体内喷出，两组喷水块喷出的水流方向呈倾斜使得取样围体内的水体形成旋涡，具备水样检测结果不易偏差的效果。

Description

一种水质在线取样方法

技术领域

本申请涉及水体取样的领域，尤其是涉及一种水质在线取样方法。

背景技术

河道中的水质好坏是环境好坏的一个重要指标，尤其是流经城市或工业园区的河流，容易受到城市生活污水和工业废水的污染，为此，在向城市河道中进行水体排放的排水管附近需要进行实时的在线水质取样，并实时的进行在线水质分析，以在河水可能受到较为严重的污染时，有关部门能够及时获得通知。

现有对于河道内水体的取样一般为在线取样，通过控制中心的PLC中预设的程序使得驱动器定时控制对应的抽水泵进行工作，以使得位于河道中的取样管进行定时抽水，并将水体样本送至水质在线监测系统，对水体样本进行检测分析，一旦确定水体样本中存在污染源，控制中心立刻通过无线通讯模块向预设的移动端发送信息，以实现对河道中的水质进行实时的监测。

针对上述中的相关技术，发明人认为一般在河道中的取样会在对应的排水管道出口的下游处设置取样管，但是取样管只能对河流断面中的某一点或是某几点中处流经的水进行取样，取样不全面，存在后续的样本检测结果容易出现偏差的缺陷。

发明内容

为了降低后续样本检测时结果出现的偏差，本申请提供一种水质在线取样方法。

本申请提供的一种水质在线取样方法采用如下的技术方案。

一种水质在线取样方法，具体包括以下步骤。

步骤1、控制中心定时发出信号触发取样装置工作，以将河道位于排水管的排水口周边处的水体混合取样以形成初样；

步骤2、将初样送入至过滤装置进行过滤以形成滤样；

步骤3、滤样输送至水质在线监测系统中进行检测；

其中，取样装置包括设于河道中且围绕于排水管出水口的取样围体、设于排水管出水口正下方且对河水吸入以获得初样并将初样输送至过滤装置的取样管、一一对应分别设于取样围体上侧和下侧处的两组喷水块，两组喷水块将取样围体内侧处的水体吸入并向取样围体内喷出，两组喷水块喷出的水流方向呈倾斜使得取样围体内的水体形成旋涡。

通过采用上述技术方案，使得在取样管进行取样前，喷水块喷出高压水流，使得取样围体中位于排水管出水口正下方的水体形成漩涡，使得取样围体中的水体获得混合，然后再对混合的水体进行取样，使得检测结果能够更好的反应出排水管出水口正下方的水体整体的情况，使得检测结果更加全面，降低后续检测结果出现偏差的可能性，并且使用喷水块将取样围体内的水吸入然后再喷向取样围体内，以使得取样围体外侧的保持较为干净的水体不易直接进入至取样围体内，尽可能降低在取样围体内有污染源存在时容易被较大稀释的可能。

可选的，所述取样围体包括固定连接于河道底部且的底杆、固定连接于河岸的岸杆、滑动连接于岸杆的上杆、固定连接于底杆和上杆之间且阻止水流通过的围布、设于上杆且浮于水面并使得上杆同步移动的浮体，两组喷水块分别设于上杆和底杆。

通过采用上述技术方案，使得上杆在浮体的带动下总是贴近于水面，使得设于上杆的喷水块尽可能的贴近于水面并较充分对水面处的水体形成旋涡，使得围布靠近于水面处的水能够较好被混合充分，也不需要将围布上侧固定在较高位置处，围布之中不易出现较多杂物堆积的情况而难以清理，尽可能减少取样管取样时受到的影响。

可选的，两组所述喷水块喷出的水流方向均朝向取样围体的中心处以使得取样围体上侧和下侧的水体均朝向取样围体中心处进行流动，两组喷水块处所形成的旋涡方向相同。

通过采用上述技术方案，使得两组喷水块能够尽可能带动取样围体之中的整个水体形成漩涡，且使得取样围体之中的水体在取样之前能够更加充分的进行混合，提升取样的全面性。

可选的，所述取样管设置两组，两组取样管分别固定连接于上杆和底杆。

通过采用上述技术方案，使得河面和河床底部处的水体均能获得取样，以更好对排水管下方处的水体进行较为全面的取样。

可选的，位于所述上杆处的取样管开设有供水体进入的取样口，取样口固定连接有拦网。

通过采用上述技术方案，使得河面上存在液体污染物漂浮时，也能被吸入至取样口内，拦网的设置使得水中的一些大体积的杂物能够被过滤去除而不会轻易进入至取样管中。

可选的，两根所述取样管均连通有分流三通阀，两个分流三通阀均连通有连通于水质在线监测系统的分样管，两个分流三通阀连通有同一根混样三通管，混样三通管连通于水质在线监测系统，过滤装置包括一一对应分别设于两个分样管的两个分滤网和设于混样三通管以对两个取样管的混合水样进行过滤的一个混滤网。

通过采用上述技术方案，使得在水样中没有检测到超标的污染之前，两根取样管中的初样送入至混样三通管中进行合流，以便将两根取样管的样本同时进行检测，减少检测水样时所要花费的资源，而一旦在水样中检测到污染源后，控制中心发出信号以触发两个分流三通阀工作，使得两根取样管中的水样只能从各自对应的分样管进行流动，使得水质在线监测系统分别对两份水样分别检测，以便明确污染的初步位置所在以及污染的扩散程度。

可选的，所述步骤3滤样完成输送后，对分样管、混样三通管和取样管中通入清水以进行冲洗。

通过采用上述技术方案，使得每次取样后分样管和混样三通管获得清洗，使得下次取样时，不易因残留在分样管、混样三通管和取样管内的污染物混入到取样样本中，使得下次水样的检测结果出现较大的偏差。

可选的，所述混样三通管和分样管靠近水质在线监测系统的一端均连通有冲洗进水管，冲洗进水管设有控制水流流通的冲洗阀。

通过采用上述技术方案，在水样输送至水质在线监测系统中后，控制中心发出信号触发对应的冲洗阀开启，使得对应的混样三通管或是分样管受到冲洗，冲洗水可直接从取样管中排出，也能对对应的分滤网和混滤网进行一个方向冲洗，尽可能将分滤网或是混滤网上残留的杂质去除。

可选的，所述分样管设置分滤网处和混样三通管设置混滤网处均连通有暂存管，暂存管设有暂存阀，分滤网和混滤网均呈倾斜，分滤网和混滤网的倾斜底面均朝向各自对应的暂存管。

通过采用上述技术方案，使得受到分滤网或是混滤网阻挡的一些杂质会在暂存管内进行积累，然后冲洗时控制中心发出信号触发暂存阀开启，使得冲洗水能够将杂质从暂存管中冲出。

可选的，所述分样管和混样三通管内均设有暂存清理阀，分样管的暂存管位于对应的暂存清理阀和分滤网之间，混样三通管的暂存管位于对应的暂存清理阀和混滤网之间。

通过采用上述技术方案，使得清洗前半时间暂存清理阀关闭，使得冲洗水在对分滤网和混滤网进行冲洗后，只能从暂存管中冲出，以降低杂质杂物反向进入至取样管中造成堵塞，使得暂存管中的杂物能够及时冲出。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.取样围体中的水体获得混合，然后再对混合的水体进行取样，使得检测结果能够更好的反应出排水管出水口正下方的水体整体的情况，使得检测结果更加全面，降低后续检测结果出现偏差的可能性；

2.每次取样后分样管和混样三通管获得清洗，使得下次取样时，不易因残留在分样管、混样三通管和取样管内的污染物混入到取样样本中，使得下次水样的检测结果出现较大的偏差。

附图说明

图1是本申请中的平面主体结构示意图；

图2是取样围体的立体结构示意图；

图3是对喷水块喷出的水流方向进行展示的结构示意图；

图4是分样管和混样三通管设置暂存管处的部分剖视结构示意图。

附图标记说明：1、取样装置；2、过滤装置；3、取样围体；32、拦网；4、取样管；42、冲洗阀；43、暂存管；44、暂存清理阀；45、暂存阀；46、浮体；48、围布；49、取样口；5、喷水块；51、底杆；52、岸杆；53、上杆；54、分样管；55、混样三通管；56、分滤网；57、混滤网；58、分流三通阀；59、冲洗进水管。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种水质在线取样方法，具体包括以下步骤：

步骤1、控制中心定时发出信号触发取样装置1工作，以将河道位于排水管的排水口周边处的水体混合取样以形成初样；

步骤2、将初样送入至过滤装置2进行过滤以形成滤样；

步骤3、滤样输送至水质在线监测系统中进行检测；

步骤4、向取样装置1和过滤装置2内通入清水以进行冲洗。

参照图1和图2，取样装置1包括设置在河道中的取样围体3，取样围体3包括固定连接于河岸边的且呈竖直的两根岸杆52，两根岸杆52分别位于排水管的两侧，岸杆52底端固定连接有呈水平的底杆51，底杆51呈U型。岸杆52沿竖直方向滑动连接有上杆53，上杆53形状和底杆51相近，上杆53位于排水管出水库正下方，上杆53和底杆51相近一侧固定连接有同一个呈竖直的围布48，围布48可为防水布，使得水无法通过围布48。上杆53沿自身的U形长度方向均匀固定连接有数个浮于水面上的浮体46，使得上杆53上表面贴近于水面。

参照图2和图3，取样装置1还包括两组喷水块5，两组喷水块5分别设于上杆53和底杆51，每个喷水块5通过对应的高压微型水泵，或是连通于岸边设置的高压水泵来喷出高压水，喷水块5将围布48之间的水体吸入，然后再向围布48之间的水体射出，每组喷水块5喷出的水流方向环绕围布48所围成空间的中心点设置，使得围布48上侧处和下侧出均能形成漩涡且两个漩涡的转向相同，同时靠近于围布48上侧处的喷水块5将围布48上侧出的水体向围布48中间处射出，靠近于围布48下侧处的喷水块5将围布48下侧出的水体向围布48中间处射出，使得围布48之中的水体能够较好的相混合。

参照图1和图2，上杆53中心点附近处和底杆51中心点附近处均固定连接有呈竖直的取样管4，取样管4可通过设置在水质在线监测系统中的抽水泵来抽取围布48围设空间中的水体，每根取样管4朝向围布48所围成的水体的侧面均开设有取样口49，位置高的取样口49上端开口高度高于水面的高度，取样口49固定连接有将水中较大体积的垃圾杂物进行阻挡的拦网32。两根取样管4在竖直方向上不重合，位置高的取样口49下端高度可低于位置低的取样口49上端，使得围布48所围成空间内的水体能够更全面的被两个取样管4进行取样。

参照图1，两根取样管4均连通有固定连接于岸边的分流三通阀58，分流三通阀58可为电磁阀，分流三通阀58和取样管4之间可通过波纹管进行连通，两个分流三通阀58均固定连接且连通有一根分样管54，同时两个分流三通阀58固定连接且连通有同一根混样三通管55，两根分样管54和混样三通管55均连通于水质在线监测系统。在前一次水样中没有检测到超标的污染物时，下一次两根取样管4中的水样保持进入至混样三通管55中，使得两根取样管4中的水样混合进行一次检测即可。当检测的水样中检测到超标的污染物时，控制中心立刻发出信号触发两个分流三通阀58工作，使得两个取样管4分别连通两根分样管54，并且两根取样管4立刻再次取样并通过各自的分样管54将水样输送至水质在线监测系统进行分别检测，以初步获得水体中污染源的位置和污染程度。

参照图1和图4，过滤装置2包括两个分滤网56和一个混滤网57，两个分滤网56分别固定连接于两个分样管54，混滤网57固定连接于混样三通管55供两根取样管4的水样进行混合的管身内，分滤网56和混滤网57均呈倾斜，使得取样管4中抽取的水样在送入至水质在线监测系统之前能获得一个较为充分的过滤。分样管54设置分滤网56的管身和混样三通管55设置混滤网57的管身处均呈水平，分样管54和混样三通管55管身底部均固定连接且连通有呈竖直的暂存管43，暂存管43安装有暂存阀45，暂存阀45可为电磁阀，分滤网56和混滤网57的倾斜底面均朝向各自对应的暂存管43，使得水样输送完成后被分滤网56或是混滤网57阻挡的杂物能够进入至暂存管43中。

参照图1，分样管54和混样三通管55靠近于水质在线监测系统的一端均固定连接且连通有冲洗进水管59，冲洗进水管59连通于外部的水泵以向分样管54和混样三通管55送入清水。每根冲洗进水管59均安装有冲洗阀42，冲洗阀42可为电磁阀，使得在水样输送完毕后，控制中心可根据分流三通阀58的状态发出信号触发对应的冲洗阀42开启，以对之前输送水样的分样管54或是混样三通管55进行冲洗，冲洗水从取样口49排入至河道水体中。水质在线监测系统自带阀门可阻挡清洗水的进入。

参照图1和图4，两个分样管54和混样三通管55均安装有暂存清理阀44，分样管54的暂存管43位于对应的暂存清理阀44和分滤网56之间，混样三通管55的暂存管43位于对应的暂存清理阀44和混滤网57之间，各个暂存清理阀44分别靠近于对应的暂存管43，使得在水样输送完成后即将开始冲洗之前，控制中心可根据分流三通阀58的状态发出信号触发将对应的暂存清理阀44关闭，或者控制中心也可发出信号触发全部的暂存清理阀44关闭，然后冲洗阀42再开启，使得冲洗水进入至对应的分样管54或是混样三通管55中，当冲洗水经过对应的分滤网56或是混滤网57后，清洗水协同暂存管43内的垃圾杂物直接从暂存管43排出，使得暂存管43或是分滤网56和混滤网57上的一些杂物不易被冲洗水带入至取样管4中。

本申请实施例的一种水质在线取样方法实施原理为：当经过了预设的时间段后，控制中心发出信号触发喷水块5工作，使得围布48所围成空间内的水体形成漩涡，经过预设的时间后，取样管4将围布48所围成空间内的水体进行部分吸入，然后水样经过混滤网57的过滤，再送入至水质在线监测系统进行检测。如果水样检测结果的污染数值没有超标，控制中心发出信号触发暂存清理阀44关闭且冲洗阀42和暂存阀45开启，使得清水送入至混样三通管55中以对位于暂存清理阀44和水质在线监测系统的混样三通管55管身进行清理，使得清洗水从暂存管43中送出，当冲洗了预设的时间后，控制中心发出信号触发暂存清理阀44开启且暂存阀45关闭，使得清洗水从取样管4的取样口49送出。

当水样检测结果的污染数值超标，控制中心发出信号触发分流三通阀58切换且使得取样管4再次对围布48中的水体进行取样，并且两根取样管4的水样分别经过对应的分样管54输送至水质在线监测系统，以对两份水样进行分别检测。水样输送完成后，控制中心再发出信号以对分样管54、混样三通管55和取样管4进行清洗。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水质在线取样方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1、控制中心定时发出信号触发取样装置（1）工作，以将河道位于排水管的排水口周边处的水体混合取样以形成初样；

步骤2、将初样送入至过滤装置（2）进行过滤以形成滤样；

步骤3、滤样输送至水质在线监测系统中进行检测；

其中，取样装置（1）包括设于河道中且围绕于排水管出水口的取样围体（3）、设于排水管出水口正下方且对河水吸入以获得初样并将初样输送至过滤装置（2）的取样管（4）、一一对应分别设于取样围体（3）上侧和下侧处的两组喷水块（5），两组喷水块（5）将取样围体（3）内侧处的水体吸入并向取样围体（3）内喷出，两组喷水块（5）喷出的水流方向呈倾斜使得取样围体（3）内的水体形成旋涡，所述取样围体（3）包括固定连接于河道底部且的底杆（51）、固定连接于河岸的岸杆（52）、滑动连接于岸杆（52）的上杆（53）、固定连接于底杆（51）和上杆（53）之间且阻止水流通过的围布（48）、设于上杆（53）且浮于水面并使得上杆（53）同步移动的浮体（46），两组喷水块（5）分别设于上杆（53）和底杆（51），两组所述喷水块（5）喷出的水流方向均朝向取样围体（3）的中心处以使得取样围体（3）上侧和下侧的水体均朝向取样围体（3）中心处进行流动，两组喷水块（5）处所形成的旋涡方向相同，所述取样管（4）设置两组，两组取样管（4）分别固定连接于上杆（53）和底杆（51）。

2.根据权利要求1所述的一种水质在线取样方法，其特征在于：位于所述上杆（53）处的取样管（4）开设有供水体进入的取样口（49），取样口（49）固定连接有拦网（32）。

3.根据权利要求1所述的一种水质在线取样方法，其特征在于：两根所述取样管（4）均连通有分流三通阀（58），两个分流三通阀（58）均连通有连通于水质在线监测系统的分样管（54），两个分流三通阀（58）连通有同一根混样三通管（55），混样三通管（55）连通于水质在线监测系统，过滤装置（2）包括一一对应分别设于两个分样管（54）的两个分滤网（56）和设于混样三通管（55）以对两个取样管（4）的混合水样进行过滤的一个混滤网（57）。

4.根据权利要求3所述的一种水质在线取样方法，其特征在于：所述步骤3滤样完成输送后，对分样管（54）、混样三通管（55）和取样管（4）中通入清水以进行冲洗。

5.根据权利要求4所述的一种水质在线取样方法，其特征在于：所述混样三通管（55）和分样管（54）靠近水质在线监测系统的一端均连通有冲洗进水管（59），冲洗进水管（59）设有控制水流流通的冲洗阀（42）。

6.根据权利要求5所述的一种水质在线取样方法，其特征在于：所述分样管（54）设置分滤网（56）处和混样三通管（55）设置混滤网（57）处均连通有暂存管（43），暂存管（43）设有暂存阀（45），分滤网（56）和混滤网（57）均呈倾斜，分滤网（56）和混滤网（57）的倾斜底面均朝向各自对应的暂存管（43）。

7.根据权利要求6所述的一种水质在线取样方法，其特征在于：所述分样管（54）和混样三通管（55）内均设有暂存清理阀（44），分样管（54）的暂存管（43）位于对应的暂存清理阀（44）和分滤网（56）之间，混样三通管（55）的暂存管（43）位于对应的暂存清理阀（44）和混滤网（57）之间。

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