CN211697478U - 一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统，包括柱塞泵、多通道排阀，所述多通道排阀具有中心通道和若干个分通道，若干个分通道均与中心通道连通，分通道的管路上各自设置电磁阀；所述柱塞泵与中心通道通过管路连接，所述若干个分通道中有六个分通道分别通过管路连接水样、稀释装置、清洗液、检测装置、废液池和大气，一个分通道通过管路连接纯水，纯水与柱塞泵通过管路连接，剩余两个分通道分别通过管路连接硫酸试剂、碘化钾试剂。利用本实用新型提供的检测系统进行有效氯的在线式测试，对比传统滴定法，具有快速简便、测量周期短、灵敏度高、耗费药剂少、可在线检测等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统，属于有效氯测试技术领域。
背景技术
含氯制剂是最早用于饮水消毒的化学消毒剂，也是应用最为广泛的饮水消毒剂。作为饮水消毒剂的含氯制剂中有效氯的概念是以氯气为标准，是表征含氯消毒剂氧化能力的一种方法，具体指用一定量的含氯消毒剂与酸作用，在完成反应时其氧化能力相当于多少重量氯气的氧化能力。消毒剂中有效氯含氯越高，消毒能力越强，水中有效氯含量越多，杀灭微生物能力越强。有效氯并不是指含氯制剂中氯的试剂含量，而是代表在氧化还原反应中的当量值。正确理解含氯消毒剂使用过程中的有效氯，掌握其测定方法，对于正确实施消毒动作以及保证消毒效果具有重要意义。
现行国家标准采用碘量法来测定有效氯，碘量法是测量有效氯的基本方法，但此方法存在一定的局限性：该方法通过滴定中颜色反应判断滴定终点，无法实现在制水机上连续、即时的检测有效氯，仅适用于实验室进行，并存在耗时耗物、操作不便、分析人员劳动强度大灯缺点，而且极易引入认为误差，造成测试数据的重现率低，难以实现在线远程分析。另外，随着KI试剂价格日益升高，增加碘量滴定法的实施成本。目前，国内使用的有效氯在线检测元件多为国外进口，存在价格昂贵的问题。
实用新型内容
目的：为了克服现有技术中有效氯检测成本高，不能连续即时检测的问题，本实用新型提供一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统，包括柱塞泵、多通道排阀，所述多通道排阀具有中心通道和若干个分通道，若干个分通道均与中心通道连通，分通道的管路上各自设置电磁阀；所述柱塞泵与中心通道通过管路连接，所述若干个分通道中有六个分通道分别通过管路连接水样、稀释装置、清洗液、检测装置、废液池和大气，一个分通道通过管路连接纯水，纯水与柱塞泵通过管路连接，剩余两个分通道分别通过管路连接检测试剂。
进一步地，所述稀释装置包括稀释罐，稀释罐通过水样阀与多通道排阀的其中一个分通道连接；稀释罐上方设置进水阀和溢水口，进水阀与第一水泵连接，稀释罐下方设置排废口，排废口与第二水泵连接。
进一步地，所述检测装置包括反应池、光强检测器、入射光源，反应池通过管路及第十二电磁阀与多通道排阀的其中一个分通道连接；所述光强检测器与入射光源位于反应池的两侧，所述反应池为透明反应池，所述反应池、光强检测器及入射光源置于暗箱中。
进一步地，所述检测试剂为硫酸试剂、碘化钾试剂。
进一步地，所述柱塞泵与纯水连接的管路上设置第一电磁阀；多通道排阀分通道与水样连接的管路上设置第二电磁阀，与稀释装置连接的管路上设置第五电磁阀，与清洗液连接的管路上设置第六电磁阀，与反应池连接的管路上设置第七电磁阀，与废液池连接的管路上设置第八电磁阀，与纯水连接的管路上设置第九电磁阀，与大气连接的管路上设置第十电磁阀。
进一步地，多通道排阀分通道与硫酸试剂连接的管路上设置第三电磁阀，与碘化钾试剂连接的管路上设置第四电磁阀。
有益效果：本实用新型提供的一种用于水质消毒过程有效氯的在线检测系统，实现在线检测，可切换高低量程，扩大测量范围；测量周期短，灵敏度高，精密度好，减少人为误差；所耗费药剂更少，降低污染，成本低。
附图说明
图1为本实用新型的水质消毒过程中有效氯的在线检测系统的结构示意图；
图2为水样吸光度值与其中有效氯含量之间的线性曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1所示，一种用于水质消毒过程有效氯的在线检测系统，包括柱塞泵13、多通道排阀，所述多通道排阀具有中心通道和若干个分通道，若干个分通道均与中心通道连通，分通道的管路上各自设置电磁阀；所述柱塞泵13与中心通道通过管路连接，所述若干个分通道中有六个分通道分别通过管路连接水样、稀释装置、清洗液、检测装置、废液池和大气，一个分通道通过管路连接纯水，纯水与柱塞泵13通过管路连接，剩余两个分通道分别通过管路连接硫酸试剂、碘化钾试剂。
所述稀释装置包括稀释罐24，稀释罐24通过水样阀17与多通道排阀的其中一个分通道连接；稀释罐24上方设置进水阀18和溢水口19，进水阀18与第一水泵22连接，稀释罐24下方设置排废口20，排废口20与第二水泵23连接。
所述检测装置包括反应池14、光强检测器16、入射光源15，反应池14通过管路及第十二电磁阀12与多通道排阀的其中一个分通道连接；所述光强检测器16与入射光源 15位于反应池14的两侧，所述反应池14为透明反应池，所述反应池14、光强检测器 16及入射光源15置于暗箱中。
所述柱塞泵13与纯水连接的管路上设置第一电磁阀1；多通道排阀分通道与水样连接的管路上设置第二电磁阀2，与硫酸试剂连接的管路上设置第三电磁阀3，与碘化钾试剂连接的管路上设置第四电磁阀4，与稀释装置连接的管路上设置第五电磁阀5，与清洗液连接的管路上设置第六电磁阀6，与反应池连接的管路上设置第七电磁阀7，与废液池连接的管路上设置第八电磁阀8，与纯水连接的管路上设置第九电磁阀9，与大气连接的管路上设置第十电磁阀10。
一种用于水质消毒过程有效氯的在线式检测方法，使用前述检测系统进行操作，包括如下步骤：
柱塞泵置零：打开第八电磁阀8，柱塞泵13的运动柱塞运行到最高位置归零，然后关闭第八电磁阀8，完成柱塞泵的置零；
柱塞泵排气：操作一：打开第一电磁阀1，柱塞泵13的运动柱塞向下运行100％形成到最低位置，实现一次100％行程抽取纯水的动作，然后关闭第一电磁阀1；操作二：在重复上述柱塞泵置零的操作，实现柱塞泵一次100％行程的排液动作将柱塞泵13内的空气全部排空；重复多次操作一的动作，使柱塞泵13、柱塞泵13与连接废液池的分通道之间的管路均充满纯水。
排空反应池：打开第七电磁阀7，柱塞泵13向下运行100％行程到最低位置，实现抽取100％行程反应池14内物质的操作，然后关闭第七电磁阀7；打开第八电磁阀8，柱塞泵13向上运行100％行程到最高位置归零，关闭第八电磁阀8，实现柱塞泵13一次100％行程的排液动作；重复多次上述动作，直至抽取体积大于反应池14体积，保证彻底排除反应池中的废液，最后第七电磁阀7为关闭状态。
各分通道进样作业：
S1.打开第二电磁阀2，柱塞泵13运动柱塞向下运行100％行程到最低位置，实现一次100％行程抽取水样动作，然后关闭第二电磁阀2；打开第八电磁阀8，柱塞泵13 运动柱塞向上运行100％行程到最高位置归零，实现柱塞泵一次100％排液动作，关闭第八电磁阀8；重复上述100％行程抽水样及100％行程排液动作，使柱塞泵13与中心通道之间的管路、分通道与水样连接的管路、分通道与废液池连接的管路中均充满水样；
打开第二电磁阀2、第七电磁阀7和第十二电磁阀12，柱塞泵13的运动柱塞向下运行50％行程，关闭第二电磁阀2，然后柱塞泵13的运动柱塞向上运行50％行程，完成将50％行程水样输送到反应池14的动作，关闭第七电磁阀7和第十二电磁阀12；通过光强检测器16测量此时透过水样的光强度I0，即为入射光的强度，水样中有效氯含量为c1。
S2.重复S1的过程，分别输送硫酸试剂、碘化钾试剂进入反应池(14)中；
S3.鼓泡搅拌：打开第十电磁阀10，柱塞泵13运动柱塞向下运行100％行程到最低位置，关闭第十电磁阀10；打开第七电磁阀7和第十二电磁阀12，柱塞泵13运动柱塞向上运行100％行程到最高位置，实现一次100％行程吹空气进入反应池14进行鼓泡搅拌的动作，关闭第七电磁阀7和第十二电磁阀12；重复抽气、吹气动作，持续2min，然后停止一切操作，静置5min，通过光强检测器16测量当下透过混合液的光强度I1；混合液吸光度A1＝lg(I0/I1)＝kc1；
S4.建立吸光度与有效氯含量的线性曲线：
更换若干种不同有效氯含量的水样，重复所述对柱塞泵的置零与排气、排空反应池、以及步骤S1～S3，获得不同有效氯含量混合液对应的吸光度；根据吸光度A与铝含量c呈线性关系，绘制液体吸光度与铝含量的线性曲线；绘制曲线的数据如表1所示，表1 中I和I0的单位是cd，c代表质量百分数％；所绘制曲线如图2所示。
表1不同有效氯含量混合液对应的吸光度
S5.测量未知水样的有效氯含量：进行所述柱塞泵的置零与排气、排空反应池、以及步骤S1～S3的操作，根据加试剂前后测得的光强度计算该未知水样混合液的吸光度，对照S4中绘制的吸光度与有效氯含量的线性曲线即可求出所测水样中的有效氯含量；将所计算的有效氯含量与低量程的最大值进行比较，所述低量程范围为0.01％～2％(不保护2％)；若计算值大于或等于低量程的最大值，则此计算数据作废，排空反应池，进行高量程的测试步骤S6，所述高量程范围为2％～15％；若计算值小于低量程的最大值，则此计算数据保留。
S6.第一水泵(22)连接纯水，打开第一水泵(22)和进水阀(18)抽取纯水进入稀释罐(24)，直至溢水口(19)处的光电开关检测到有液体流出，30s后关闭第一水泵 (22)和进水阀(18)，稀释罐(24)的容积为250ml，此时罐内纯水体积为250ml；打开第二电磁阀(2)，柱塞泵(13)运动柱塞向下运行50％行程，关闭第二电磁阀(2)，然后打开第五电磁阀(5)和水样阀(17)，柱塞泵(13)运动柱塞向上运行50％行程，关闭第五电磁阀(5)和水样阀(17)，实现一次抽取柱塞泵50％行程水样输送到稀释装置的动作，抽取水样体积为0.5ml，稀释比例为1:500；根据实际情况可调整进水样动作的次数，即调整输送水样的体积，则可调节稀释倍数。
然后向稀释罐(24)进行持续2min的鼓泡搅拌动作；柱塞泵(13)抽取100％行程的稀释罐(24)中稀释后的水样输送到反应池(14)中；进行S2、S3的操作过程，完成高浓度水样的测试过程。通过检测计算得到的结果为稀释后混合液中的有效氯含量，根据稀释比例，可计算得到原始水样中的有效氯含量。
测试后对稀释罐进行清洗：打开第二水泵(23)，通过排废口(20)排出稀释罐(24)中的剩余液体，关闭第二水泵(23)；打开第一水泵(22)和进水阀(18)抽取纯水进入稀释罐(24)，直至溢水口(19)处的光电开关检测到有液体流出，30s后关闭第一水泵(22)和进水阀(18)；再次第二水泵(23)，通过排废口(20)排出稀释罐(24)中的剩余液体，循环进水、排水动作三次，清洗稀释罐(24)。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统，其特征在于：包括柱塞泵(13)、多通道排阀，所述多通道排阀具有中心通道和若干个分通道，若干个分通道均与中心通道连通，分通道的管路上各自设置电磁阀；所述柱塞泵(13)与中心通道通过管路连接，所述若干个分通道中有六个分通道分别通过管路连接水样、稀释装置、清洗液、检测装置、废液池和大气，一个分通道通过管路连接纯水，纯水与柱塞泵(13)通过管路连接，剩余两个分通道分别通过管路连接检测试剂。
2.根据权利要求1所述的一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统，其特征在于：所述稀释装置包括稀释罐(24)，稀释罐(24)通过水样阀(17)与多通道排阀的其中一个分通道连接；稀释罐(24)上方设置进水阀(18)和溢水口(19)，进水阀(18)与第一水泵(22)连接，稀释罐(24)下方设置排废口(20)，排废口(20)与第二水泵(23)连接。
3.根据权利要求1所述的一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统，其特征在于：所述检测装置包括反应池(14)、光强检测器(16)、入射光源(15)，反应池(14)通过管路及第十二电磁阀(12)与多通道排阀的其中一个分通道连接；所述光强检测器(16)与入射光源(15)位于反应池(14)的两侧，所述反应池(14)为透明反应池，所述反应池(14)、光强检测器(16)及入射光源(15)置于暗箱中。
4.根据权利要求1所述的一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统，其特征在于：所述检测试剂为硫酸试剂、碘化钾试剂。
5.根据权利要求1所述的一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统，其特征在于：所述柱塞泵(13)与纯水连接的管路上设置第一电磁阀(1)；多通道排阀分通道与水样连接的管路上设置第二电磁阀(2)，与稀释装置连接的管路上设置第五电磁阀(5)，与清洗液连接的管路上设置第六电磁阀(6)，与反应池连接的管路上设置第七电磁阀(7)，与废液池连接的管路上设置第八电磁阀(8)，与纯水连接的管路上设置第九电磁阀(9)，与大气连接的管路上设置第十电磁阀(10)。
6.根据权利要求4所述的一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统，其特征在于：多通道排阀分通道与硫酸试剂连接的管路上设置第三电磁阀(3)，与碘化钾试剂连接的管路上设置第四电磁阀(4)。
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| CN110967309A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-07 | 苏州奥特福环境科技有限公司 | 一种水质消毒过程中有效氯的在线检测系统和方法 |
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