[发明专利]一种用于水中VOCs检测的在线前处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，特别涉及一种用于水中VOCs检测的在线前处理装置。

背景技术

挥发性有机化合物（volatile organic compounds，简称VOCs），是指那些沸点等于或低于250℃的化学物质。VOCs广泛存在于空气、水、土壤以及其它介质中，其主要成份为脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醛类和酮类等化合物。VOCs具有迁移性、持久性和毒性，是一类重要的环境污染物，饮用水的质量直接影响到人们的健康，饮用水中的VOCs给人体健康带来的危害，已经得到各国的重视。世界卫生组织和我国水质标准均对这些指标提出了限值要求。当前，饮用水的一些重要的指标全部依赖定期定点的现场采样和实验室分析，难以应对突发事件。因此，研制水中VOCs在线监测仪器设备十分有意义。借助其可获得实时、准确的有机挥发物监测数据，从而全面掌握水源地所面临的污染状况，分析污染原因，有的放矢，制定合理有效的治理措施。

由于饮用水中的VOCs浓度较低，一般在ng/L到g/L水平，为满足检测要求必须对样品进行前处理（分离与富集）。传统的水中VOCs的检测通常采用溶剂萃取和静态顶空气相色谱法，溶剂萃取法灵敏度低，无法同时进行多种VOCs的分析，并且有机溶剂对人体和环境造成污染。静态顶空只能分析一小部分挥发性化合物，灵敏度偏低，精密度较差，且VOCs种类多，分析中常存在互相干扰，GC定性困难。吹扫捕集法（P＆T）是一种动态顶空技术，其取样量少、富集效率高、受基体干扰小，容易实现在线检测，是一种非平衡态连续萃取，几乎能全部定量地将被测物萃取出来，不但萃取效率高，而且被测物可以被浓缩，使气相检测方法灵敏度大大提高。吹扫捕集技术容易实现环境水体中挥发性有机物的在线前处理。

目前，实验室VOCs检测前处理通常采用自动进样—吹扫捕集技术，其中自动进样器是利用样品瓶的切换，最大实现100个样品的连续进样。有效的减少了工作人员测试的工作量，大幅提高了VOCs检测的效率。但是目前的自动进样—吹扫捕集技术需要人工采样、放样等，不能完全自动化，对复杂样品中还需要人工过滤等预处理步骤，仍需要大量的人工操作。该技术显然不适合现场环境水体的水样自动在线分析。另一方面，智能化水平较低，对检测过程不能自动记录，出现故障无法查找根源。

因此，如何提高在线前处理步骤的自动化程度，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于水中VOCs检测的在线前处理装置，通过水样自动进样技术，实现了连续水样前处理技术；整个过程采用程序控制，不需要人工采样，自动实现取水样，取标样和清洗程序，有利于现场连续监测。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于水中VOCs检测的在线前处理装置，包括自动定量进样模块、主电磁阀、冷凝捕集模块、吹扫模块、载气装置、质量流量控制器和至少四个副电磁阀；

所述主电磁阀（100）至少具有六个接口，所述副电磁阀至少具有公用端、NO端和NC端三个端口，所述副电磁阀关闭时是NO端与公用端连接，打开时是NC端与公用端连接；

所述主电磁阀的1接口与所述冷凝捕集模块的捕集阱出口相连，2接口与第三副电磁阀的公用端相连，3接口与第二副电磁阀的公用端相连，4接口与所述冷凝捕集模块的冷凝管入口相连，5接口用于同气相色谱的进样口载气入口相连，6接口用于同所述气相色谱的流量控制器出口相连；

所述载气装置的输出端分别用于连通于所述质量流量控制器的入口端和所述气相色谱的载气入口，所述质量流量控制器的出口端连通于第一副电磁阀的公用端；

所述第一副电磁阀的NO端连通于所述吹扫模块中样品吹扫管，NC端连通于所述第三副电磁阀的NO端；

所述第二副电磁阀的NO端连通于所述样品吹扫管，NC端连通于排放出口；

所述第三副电磁阀的NC端连通于排放出口；

第四副电磁阀的公用端连通于所述样品吹扫管，NO端连通于所述自动定量进样模块，NC端连通于废水排放口。

优选的，所述冷凝捕集模块包括具有U型结构的捕集阱和冷凝管，以及分别设置在所述捕集阱和所述冷凝管四周的捕集阱加热装置和冷凝管加热装置。

优选的，所述自动定量进样模块包括电动控制注射泵、空气端口、红外对管定量装置和定量管，所述自动定量进样模块与所述样品吹扫管相连的通路上设置有第五两通电磁阀。

优选的，所述自动定量进样模块的入口端连通有标样入口、水样入口和高纯水入口，每个所述入口的通路上分别设置有二通电磁阀。