[发明专利]一种水质在线监测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及水质分析，特别涉及一种水质在线监测方法及系统。

背景技术

国家标准规定的氨氮和化学需氧量的湿法化学分析方法中，均需要向样品中加入一定量的多种化学试剂进行反应，然后再通过容量法或者分光光度法等方法进行定量测定。

如图1所示，意大利Systea公司生产的一种水质在线监测系统，被测水样、各种试剂、标液、零液分别通过阀门与蠕动泵连通，而蠕动泵依次连接反应室、测量室，测量室的一端连通外界。光源发出的光穿过测量室内的混合液体后被检测器接收，并送分析单元分析，从而得到被测水样的参数，如COD(化学需氧量)，而测量后的废液从测量室内排出。

上述水质在线监测系统具有诸多不足：

1、样品和化学试剂的定量和抽取均是通过多个电磁阀的开关和蠕动泵的吸取来完成。每一种试剂均需要一个电磁阀来控制，从而使得在反应试剂种类较多时，流路的连接和切换控制显得非常复杂，很难实现多种监测指标在同一台仪器上进行，造成扩展功能不足。

2、结构复杂，使用了多个分别与每一种试剂连接的电磁阀，被测水样与试剂间的反应和测量置于两个器件内进行。

3、由于电磁阀和连接器件内部死体积的存在，各种试剂容易在流路内残留，导致前后两次测量之间会相互干扰；而且在流路切换时非常容易引起不同试剂之间的交叉污染，从而降低了测量精度。

4、在工作过程中，各种试剂和样品都要经过所述蠕动泵，因此会残留在蠕动泵中；而这些残留的试剂和样品会腐蚀所述蠕动泵，降低泵的使用寿命，提高了测量成本。

5、响应时间长，如监测水中COD时，反应室是与外界是连通的，反应室内的压力与外界相同，在此条件下各种试剂需在反应室内经历较长时间才能充分反应。水样和试剂间的充分混合也需要较长时间。

发明内容

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种测量精度高、响应速度高、测量成本低的水质在线监测方法，还提供了一种测量精度高、扩展功能强、响应速度高、测量成本低、结构简单的水质在线监测系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种化学法水质在线监测方法，包括以下步骤：

a、多通道选向阀分别选择进样通道和试剂通道，泵通过多通道选向阀的公共通道分别向储液单元内抽取定量的水样和试剂；

b、多通道选向阀选择分析通道，泵通过所述公共通道将所述水样和试剂推至反应-检测室内；

c、所述泵通过所述公共通道将空气推至所述反应-检测室内，所述空气搅拌了反应-检测室内的水样和试剂，使水样和试剂混合；

d、水样和试剂间发生反应；

e、测量光穿过反应-检测室内的反应产物，并被接收；

f、分析接收信号，从而得到水样的参数。

作为优选，在所述步骤a、b、c中，所述试剂是测量所需要的部分试剂，所述监测方法还包括设置在步骤c、d之间的如下步骤：

m1、多通道选向阀选择试剂通道，泵通过所述公共通道向储液单元内抽取定量的其他试剂；

多通道选向阀选择分析通道，泵通过所述公共通道将所述其他试剂推至反应-检测室内。

作为优选，所述监测方法还包括设置在步骤m1、d之间的如下步骤：

m2、所述泵通过所述公共通道将空气推至所述反应-检测室内，所述空气搅拌了反应-检测室内的水样和试剂，使水样和试剂混合。

作为优选，在所述步骤c中，所述水样和部分试剂混合后，测量光穿过反应-检测室内的混合物后被接收，得到第一信号；

在所述步骤f中，处理第一信号和在步骤e中得到的信号，从而得到水样的参数。

作为优选，在所述步骤c中，多通道选向阀选择空气通道，泵通过多通道选向阀的公共通道向储液单元内抽取一定体积的空气；然后利用所述泵将储液单元内的空气推至反应-检测室内。

作为优选，所述步骤a中，多通道选向阀分别选择空气通道、进样通道和试剂通道，泵通过多通道选向阀的公共通道分别向储液单元内抽取空气、定量的水样和试剂。

作为优选，在所述步骤a、d之间的各步骤中，打开设置在反应-检测室连通空气端的第一阀门，在所述步骤d中关闭所述第一阀门。

作为优选，在所述步骤a、d之间的各步骤中，还需打开设置在反应-检测室与分析通道之间的第二阀门，在所述步骤d中还需关闭所述第二阀门。