CN206362593U - 一种水中挥发性有机物的吹脱气提采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，所述装置包括吹脱气提反应器、进气管、出气管、进水管、出水管、取水泵、载气泵、除湿装置、排气装置和气体采集管。所述装置能够实现现场对水体进行吹脱气提，并可直接连接气体采样袋，完成水中挥发性有机物的气体样品采集，解决传统采样方法存在的水体样品采样时间点单一，不能现场预处理，容易引入其它有机物的问题，以及吹扫捕集仪存在的结构复杂，价格昂贵，不适用于现场使用的问题。

Description

一种水中挥发性有机物的吹脱气提采集装置

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种水中挥发性有机物的吹脱采集装置。

背景技术

世界卫生组织将挥发性有机物（VOCs）定义为沸点在50-250℃的有机化合物，在室温下饱和蒸气压超过133.32Pa，在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物，包括烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃、酯、醛、酮和醚等。挥发性有机物是水中常见的有机污染物之一，具有致癌、致畸和致突变等严重危害。涉及挥发性有机物物料的企业的循环冷却水、工业废水以及居民生活废水都有可能含有挥发性有机物，通过排放、泄漏或挥发等途径进入到环境水体和大气中。因此环境监测人员对可能含有挥发性有机物的水体进行监测十分必要。

目前对水中挥发性有机物的采集预处理主要有两种方法。一是人工单点采集水样，密封后带回实验室，对水中挥发性有机物进行萃取浓缩或者吹扫捕集，然后注入色谱仪中分析；二是连续自动在线监测，对样品进行静态顶空或吹扫捕集处理。人工采集水样仅能获得单一时间点的样品，采集与运输过程中水体样品容易受到外界影响，萃取浓缩处理容易引入其它有机物，而且无法满足在各种突发事件中现场即时监测的要求。静态顶空需要的处理时间长，要求的进样量大，而且在进样过程中挥发性有机物容易在管壁或进样器中冷凝，造成记忆效应。吹扫捕集预处理具有富集效率高，操作简便，污染小等优点，被广泛应用于水中VOCs的分析，而且是美国环境保护署推荐的标准方法。但是吹扫捕集仪一般为进口仪器，同时需搭配自动进样器，整体结构复杂，价格较为昂贵，而且不便于携带，不适用于现场采样使用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种水中挥发性有机物的吹脱气提采集装置，所述装置能够实现现场对水体进行吹脱气提，并可直接连接气体采样袋，完成水中挥发性有机物的气体样品采集，解决传统采样方法存在的水体样品采样时间点单一，不能现场预处理，容易引入其它有机物的问题，以及吹扫捕集仪存在的结构复杂，价格昂贵，不适用于现场使用的问题。

本实用新型提供了一种水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，包括吹脱气提反应器、进气管、出气管、进水管、出水管、取水泵、载气泵、除湿装置、排气装置和气体采集管，所述吹脱气提反应器包括壳体、上封头和下封头，所述上封头上设置有进水口和出气口，所述进水管的一端通过进水口伸入到吹脱气提反应器壳体内，所述进水管的另一端与取水泵连接；所述出气管的一端通过出气口伸入到吹脱气提反应器壳体内，所述出气管另一端经除湿装置与排气装置连接，所述除湿装置与排气装置的连接管线上设置有气体采集管；所述下封头上设置有进气口和出水口，所述进气管的一端通过进气口伸入到吹脱气提反应器壳体内，所述进气管的另一端与载气泵连接，所述出水管的一端通过出水口伸入到吹脱气提反应器内部，所述出水管的另一端经三通阀后分为两路，其中第一路管线用于控制排出水的流速，第二路管线用于控制吹脱气提反应器内的液面高度，并且第一路管线和第二路管线末端分别设置有控制阀。

本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置中，所述装置还包括气体流量计，所述气体流量计连接载气泵与进气管，用于控制进气流量。

本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置中，所述装置还包括液体流量计，所述液体流量计连接取水泵与进水管，用于控制进水流量。

本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置中，所述装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置于吹脱气提反应器上部，用于监测吹脱气的温度。

本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置中，所述吹脱气提反应器采用高硼硅玻璃或石英玻璃等材质制作成。

本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置中，所述吹脱气提反应器内填充有滤料，所述滤料为陶瓷球、陶瓷环、玻璃球、玻璃环、石英砂中的一种或多种。

本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置中，所述载气泵为空气压缩机或高压打气泵，载气泵的进气口与不含有挥发性有机物的新鲜空气或惰性气体连接，载气泵的出气口与所述气体流量计连接。

本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置中，所述取水泵为蠕动泵、叶轮泵或隔膜泵，取水泵的进水口与待测水样连接，取水泵的出水口与所述液体流量计连接。

本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置中，所述出气管伸入吹脱气提反应器内深度比进水管伸入吹脱气提反应器内深度浅，确保吹脱气提反应器内的气体能够充分排出，减少死体积。所述出水管伸入吹脱气提反应器内的深度比进气管伸入吹脱气提反应器内的深度浅，确保吹脱气提反应器内的水样能够充分流出，减少死体积。

本实用新型根据吹脱气提原理，使可能含有挥发性有机物的水样自上而下地流经填有滤料的吹脱气提反应器，同时保持不含有挥发性有机物的新鲜空气或惰性气体载气自下而上地通入到上述吹脱气提反应器内。载气在滤料中形成细微密集的气泡，在吹脱气提反应器内与水样充分接触，将水样中的挥发性有机物吹脱出来。

本实用新型的吹脱气提反应器采用高硼硅玻璃或石英玻璃等材质，耐腐蚀性强，并且无色透明，便于随时观察吹脱气提反应器内气液两相的反应情况。载气管路和水样管路采用不锈钢材质，能够有效防止水样、载气和挥发性有机物对管路的腐蚀，而且使用寿命长，不易损坏，密闭性好。

本实用新型在水样管路的进水管部分设置有取水泵和液体流量计，在载气管路的进气管部分设置有载气泵和气体流量计，可以根据具体情况调节进入吹脱气提反应器的水样和载气的流量，同时配合液面控制装置，可以定时、定量地吹脱水中挥发性有机物。

本实用新型所述装置通过使用滤料，将进入吹脱气提反应器的载气打散，载气与水样在滤料的间隙中充分接触，对水样中的挥发性有机物吹脱更均匀、更有效。

本实用新型设置有除湿装置，可以将从吹脱气提反应器排出的气体中的大部分水汽除掉，同时也充当出气管路中的缓冲瓶，防止液体溢流进入气体采集管。

本实用新型可以按照上下游的对应关系直接安装在管道上，避免对原有设施进行复杂的改造，也可以作为便携式采样仪器，满足在多种场合进行水中挥发性有机物的采样工作，拓展了本装置的应用范围，节约成本，而且本实用新型所述装置结构设计合理，功能实用，而且易于操作。

附图说明

图1是本实用新型一种水中挥发性有机物吹脱气提采集装置的结构示意图。

图中，1：取水泵；2：液体流量计；3：进水管；4：温度传感器；5：吹脱气提反应器；6：滤料；7：载气泵；8：气体流量计；9：进气管；10：出水管；11：1#控制阀；12：2#控制阀；13：出气管；14：除湿装置；15：气体采集管；16：排气装置；51：壳体；52：上封头；53：下封头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，包括吹脱气提反应器5、进气管9、出气管13、进水管3、出水管10、取水泵1、载气泵7、除湿装置14、排气装置16和气体采集管15，所述吹脱气提反应器5包括壳体51、上封头52和下封头53，所述吹脱气提反应器5的壳体内还设置有温度传感器4，所述上封头52上设置有进水口和出气口，所述进水管3的一端通过进水口伸入到吹脱气提反应器5的壳体51内，所述进水管3的另一端经液体流量计2与取水泵1连接；所述出气管13的一端通过出气口伸入到吹脱气提反应器5的壳体51内，所述出气管13另一端经除湿装置14与排气装置16连接，所述除湿装置14与排气装置16连接管线上设置有气体采集管15；所述下封头53上设置有进气口和出水口，所述进气管9的一端通过进气口伸入到吹脱气提反应器5的壳体51内，所述进气管9的另一端经气体流量计8与载气泵7连接，所述出水管10的一端通过出水口伸入到吹脱气提反应器5的壳体51内部，所述出水管10的另一端经三通阀后分为两路，其中第一路管线11用于控制排出水的流速，第二路管线12用于控制吹脱气提反应器内的液面高度，并且第一路管线和第二路管线末端分别设置有控制阀。

本实用新型所述水中挥发性有机物吹脱气提采集装置的工作过程如下：待测水样在取水泵1的作用下经液体流量计2后通过进水管3自上而下流入吹脱气提反应器5，当水样流经吹脱气提反应器5中的滤料6时，保持水面始终高于滤料6，同时载气泵7将不含挥发性有机物的新鲜空气或惰性气体经气体流量计8计量后通过进气管9自下而上输送进入吹脱气提反应器5。由于滤料6的分散作用，载气与水样在吹脱气提反应器5内充分接触，水样中的挥发性有机物从液相扩散到气相中，随载气脱离水样经出气管13排出后，首先进入除湿装置14，去除大部分水汽，然后进入到气体采集管15，多余气体进入到排气装置16，排气装置16内装有吸收液，多余气体被充分吸收后排出。出水管10的另一端经三通阀后分为两路，其中第一路管线11上设置有控制阀用于控制排出水的流速，第二路管线12上的控制阀用于控制吹脱气提反应器内的液面高度，再配合液体流量计2的流速，保持吹脱气提反应器5内的液面高度不变。

Claims (10)

1.一种水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，包括吹脱气提反应器、进气管、出气管、进水管、出水管、取水泵、载气泵、除湿装置、排气装置和气体采集管，所述吹脱气提反应器包括壳体、上封头和下封头，所述上封头上设置有进水口和出气口，所述进水管的一端通过进水口伸入到吹脱气提反应器壳体内，所述进水管的另一端与取水泵连接；所述出气管的一端通过出气口伸入到吹脱气提反应器壳体内，所述出气管另一端经除湿装置与排气装置连接，所述除湿装置与排气装置连接管线上设置有气体采集管；所述下封头上设置有进气口和出水口，所述进气管的一端通过进气口伸入到吹脱气提反应器壳体内，所述进气管的另一端与载气泵连接，所述出水管的一端通过出水口伸入到吹脱气提反应器内部，所述出水管的另一端经三通阀后分为两路，其中第一路管线用于控制排出水的流速，第二路管线用于控制吹脱气提反应器内的液面高度，并且第一路管线和第二路管线末端分别设置有控制阀。

2.按照权利要求1所述的水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，其特征在于：所述装置包括气体流量计，所述气体流量计连接载气泵与进气管。

3.按照权利要求1所述的水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，其特征在于：所述装置包括液体流量计，所述液体流量计连接取水泵与进水管。

4.按照权利要求1所述的水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，其特征在于：所述装置包括温度传感器，所述温度传感器设置于吹脱气提反应器上部。

5.按照权利要求1所述的水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，其特征在于：所述吹脱气提反应器采用高硼硅玻璃或石英玻璃材质制成。

6.按照权利要求1所述的水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，其特征在于：所述吹脱气提反应器内填充有滤料，所述滤料为陶瓷球、陶瓷环、玻璃球、玻璃环、石英砂中的一种或多种。

7.按照权利要求1所述的水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，其特征在于：所述载气泵为空气压缩机或高压打气泵。

8.按照权利要求1所述的水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，其特征在于：载气泵的进气口与不含有挥发性有机物的新鲜空气或惰性气体连接，载气泵的出气口与所述气体流量计连接。

9.按照权利要求1所述的水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，其特征在于：所述取水泵为蠕动泵、叶轮泵或隔膜泵。

10.按照权利要求3所述的水中挥发性有机物吹脱气提采集装置，其特征在于：取水泵的进水口与待测水样连接，取水泵的出水口与所述液体流量计连接。