CN202693468U - 砷离子在线自动监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种砷离子在线自动监测装置包括进样组件、选择阀组件和复数个试剂管，所述进样组件通过选择阀组件连通到所述试剂管；所述选择阀组件为能够选择试剂采样时序的多向选择阀。本实用新型的砷离子在线自动监测装置，使用多向选择阀，其通道灵活多样，摒弃了昂贵的隔膜电磁阀，大大降低了维护量和维护成本；且试剂进样采用蠕动泵负压吸入方式，保证液体不和泵管接触，杜绝了泵管对液体的污染、避免了泵管腐蚀。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保技术领域，尤其是涉及一种砷离子在线自动监测装置。
背景技术
砷(As)是人体非必需元素，元素砷的毒性较低而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比五价砷化合物毒性更强，且有机砷对人体和生物都有剧毒。因此我国已把总砷规定为实施总量控制的指标之一。 砷以-3、0、+3、+5的氧化态广泛存在于自然界中。砷在地壳中分布广泛，主要是以硫化矿物或金属砷酸盐、砷化物的形式存在。在地表水中，砷主要是+5价；在还原条件下的地表水、深层湖泊沉积物中，砷主要是+3价。砷是一种有毒致癌物质，也是致突变因子，对动物有致畸作用。长期饮用高砷水一般会导致人体慢性中毒，如皮肤癌、黑脚病、血管损伤等。
水污染即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到污染。砷污染来源主要是含砷金属矿的开采、冶炼过程和用砷化合物作原料的玻璃颜料、药物、纸张生产及煤燃烧过程中的含砷废水、废气、废渣造成的污染。
近年来，由于采煤及其他工业污染，使地下水中砷的浓度不断增加，砷污染已经成为一个潜在的公共卫生问题，亚洲地区特别是孟加拉国地下水的砷污染问题已经受到国际社会特别的关注。据卫生部的统计，我国有11个省的部分地区受到地下水中砷的污染，比较严重的山西、内蒙、贵州等地区已经出现严重的地方性砷中毒。地方性砷中毒(地砷病)是由于长期自饮用水、室内烟煤、食物等环境介质中摄入过量的砷的而引起的一种地球化学性疾病。
随着冶金和化工等工业的飞速发展，特别是有色金属矿的开采，冶炼，大量砷随着主元素被开发出来。据统计，国内每年约有6000t的砷随有色金属精矿进入冶炼厂。被开发出来的砷元素广泛存在于钢铁、有色冶炼、硫酸、化肥和农药等工业废水中。就我国而言，由于贵溪、铜陵、大冶、株冶、葫芦岛、白银等冶炼厂扩大生产，每年废水排出量将超过3万吨。据1995中国环境状况公报报道，1995年砷排放量达到1084吨，比1994年增长4.4%，1996年中国环境状况公报报道，1996年砷排放量达到1132吨，比1995年增长4.2%。
重金属离子砷(As)是人体非必需元素，元素砷的毒性较低而砷的化合物均具有剧毒，三价砷化合物比五价砷化合物毒性更强，且有机砷对人体和生物都有剧毒。砷通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体。如摄入量超过排泄量，砷就会在人体的肝、肾、肺、脾、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部位，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性砷中毒，潜伏期可长达几年甚至几十年。慢性砷中毒有消化系统症状、神经系统症状和皮肤病变等。砷还有致癌作用，能引起皮肤癌。在一般情况下，土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷，对人体不会构成危害。砷是我国实施排放总量控制的指标之一。
地表水中含砷量因水源和地理条件不同而有很大差异。淡水为0.2-230μg/L，平均为0.5μg/L，海水为3.7μg/L。砷的污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、纺织、玻璃、制革等部门的工业废水。
在工业发达国家的环境法规中，砷的排放标准十分严格。在我国环境法规中，砷的排放标准也日趋严格，已把砷列为水体中前五位必须严格控制的污染因子之一。
砷的分析是环境检测经常遇到的问题，对砷的测定已建立了多种方法，如比色法、原子吸收法、中字活化法等等。目前国内外市场上，砷离子在线监测仪涉及的主要方法是比色法，一般有新银盐分光光度法和二乙基二硫代氨基甲酸银光度法两种方法。新银盐分光光度法测定快速、灵敏度高，适合于水和废水中砷的测定，特别对天然水样，是一值得选用的方法。二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法是一经典方法，适合分析水和废水。另外，除了这两种比色法之外，还有氢化物发生原子吸收法和原子荧光法两种测定方法。氢化物发生原子吸收法是将水和废水中的砷以氢化物形式吹出，通过加热产生砷原子，从而进行定量。原子荧光法是近几年发展起来的新方法，其灵敏度高、干扰少，简便快速，同时还可测定Hg、Se、Sb、Bi、Ge、Te等，是目前测砷的方法之一。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种砷离子在线自动监测装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种砷离子在线自动监测装置，其特征在于，包括进样组件、选择阀组件和复数个试剂管，所述进样组件通过选择阀组件连通到所述试剂管；所述选择阀组件为能够选择试剂采样时序的多向选择阀。
本实用新型采用作为进样组件的蠕动泵通过作为进样组件的多向选择阀负压吸入，在试剂与泵管之间总是存在一个空气缓冲区，避免了泵管的腐蚀。本实用新型采用的试剂管：为进口改型聚四氟乙烯透明软管，管径大于1.5mm，减少了水样颗粒堵塞几率。
优选地，所述砷离子在线自动监测装置还包括一用于精确计量试剂的计量组件。
优选地，所述计量组件为光电计量管。
通过可视光电系统实现试剂精确计量，克服了蠕动泵泵管由于磨损引起的定量误差；同时实现了微量试剂的精确定量，减少了试剂使用量。
优选地，所述砷离子在线自动监测装置还包括高温高压消解体系的密封消解组件。
密封消解组件加快反应进程，克服了敞口系统腐蚀性气体挥发对设备的腐蚀。
本实用新型的砷离子在线自动监测装置的优点是：
1. 本实用新型的砷离子在线自动监测装置，使用多向选择阀，其通道灵活多样，摒弃了昂贵的隔膜电磁阀，大大降低了维护量和维护成本。
本实用新型的砷离子在线自动监测装置，试剂进样采用蠕动泵负压吸入方式，保证液体不和泵管接触，杜绝了泵管对液体的污染、避免了泵管腐蚀。
利用光电计量管系统克服了蠕动泵流量不稳定造成的误差，同时实现了微量试剂的精确定量，大大减少了试剂使用量。
本仪器采用PLC的PID温度控制系统对溶液显色反应进行温度控制，克服因温度不同而导致显色效果出现的差异，从而影响到测量结果的重现性，可以保证温度恒定在设定温度的正负0.5摄氏度范围内。本实用新型的砷离子在线自动监测装置，采用严格控制的温度条件，确保反应条件符合要求。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型双光路分光检测系统一结构示意图。
其中，1为进样组件，2为多向选择阀，21为管道，3为高压反应加热瓶， 5为光电计量管，41为待测定水样，42为标准样品、43为蒸馏水乳化剂、44为废液、45为显色剂、46为缓冲溶液。
具体实施方式
如图1所示的本实用新型的特制的砷离子在线自动监测装置，一种砷离子在线自动监测装置，包括进样组件1、选择阀组件和复数个试剂管，所述进样组件通过选择阀组件连通到所述试剂管；所述选择阀组件为能够选择试剂采样时序的多向选择阀2，还包括一光电计量管5的计量组件和高温高压消解体系的密封消解组件。多向选择阀2通过管道21，分别连接高压反应加热瓶3、待测定水样41、标准样品42、蒸馏水乳化剂43、废液44、为显色剂45、缓冲溶液46。
本实用新型砷离子在线自动监测装置的检测砷离子的方法如下：
（1）当测量循环过程开始后，用新的水样冲洗各管路21、光电计量管5和高压反应加热瓶3，以除去残留的干扰物。
（2）使用蠕动泵将水样、缓冲溶液、显色剂先后加到加热瓶中，水样和溶液不直接与蠕动泵接触，防止腐蚀和干扰物污染，同时采用光电计量管，防止产生由蠕动泵流量变化而造成的加液量的误差。
（3）在室温和碱性条件下反应。
（4）通过鼓泡混合液体，从而保证高压反应加热瓶3中的溶液完全混合，生成黄色络合物。
（5）然后利用光电比色法测量溶液的在330nm波长处的吸光度与空白值的吸光度，根据吸光度校正值计算水样中砷离子的浓度。
本实用新型砷离子在线自动监测装置改革了光源与接收系统，采用高亮度，具有专属特性特征波长在330nm的锐线光源，独特的液体滤波技术，不需要繁琐的分光系统；接收采用高灵敏度的带截止功能的接收原件。
本实用新型砷离子在线自动监测装置采用无残留的清洗流程：本实用新型涉及的是一套针对性高、去除率高的清洗流程。普通仪器绝大部分都是采用蒸馏水进行简单的清洗，但对于低浓度的待检样品而言，反应器瓶壁的残留吸附，会对检测结果造成一定程度的影响。为此，在该方案中，仪器采用了专配清洗液，并进行高温清洗。在洗液清除完残留吸附后，再多次蒸馏水冲洗，去除清洗液对反应体系的干扰，为仪器更好的准确性、更高的重现性做好基础工作。
本实用新型砷离子在线自动监测装置采用双光路双吸收的分光系统检测最终的混合反应液。通过一进两出的导光束实现，透过的一束光线通过混合反应液到达接收器Ⅰ，根据反应溶液的浓度形成等比例的吸光度；另一束光通过空白比色池直接到达接收器Ⅱ，成为测量信号的背景光值。两束光源的源头为统一体，所以当存在电源波动或温度影响时，该两束光源是同比例变化的，而此两束光源作为测量和背景光值，在应用中是做除法运算的，所以变动的比例被消除，从而克服了干扰。
本实用新型一实施例的技术参数：
分析方法：双光路双吸收的分光系统
测量范围：0-2.0mg/L
准确度：标准溶液5%，水样15%
测量周期：最小周期为30分钟
输出信号：标准RS-232和4-20mA输出（可根据实际情况增加输出端口）
当然，上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种砷离子在线自动监测装置，其特征在于，包括进样组件、选择阀组件和复数个试剂管，所述进样组件通过选择阀组件连通到所述试剂管；所述选择阀组件为能够选择试剂采样时序的多向选择阀。
2.根据权利要求1所述的砷离子在线自动监测装置，其特征在于，所述砷离子在线自动监测装置还包括一用于精确计量试剂的计量组件。
3.根据权利要求2所述的砷离子在线自动监测装置，其特征在于，所述计量组件为光电计量管。
4.根据权利要求1所述的砷离子在线自动监测装置，其特征在于，所述砷离子在线自动监测装置还包括高温高压消解体系的密封消解组件。
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| CN 201220332116 CN202693468U (zh) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | 砷离子在线自动监测装置 |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106501028A (zh) * | 2016-09-08 | 2017-03-15 | 深圳市绿恩环保技术有限公司 | 氟离子监测采样装置 |
| 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 |
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2012
- 2012-07-10 CN CN 201220332116 patent/CN202693468U/zh not_active Expired - Lifetime
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