[发明专利]具有防氧化和排除空气干扰的COD水样计量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体计量装置和方法，尤其是一种具有防氧化和排除空气干扰的COD水样计量装置及方法。

背景技术

水污染是由有害物质造成水的使用价值降低或丧失、甚至污染环境。污水中的苯、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源、风景区景观。污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的氧，影响水生生物的生命，水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化。为了保护水环境，必须对污水排放和水域水质进行监测。

化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)是一个能够反应废水、废水处理厂出水和受污染的水中能被强氧化剂氧化的物质的氧当量，是一个水体污染的一个重要指标，其主要利用化学氧化剂，将水样中的还原物质加以氧化，然后从剩余的氧化剂的量计算出氧的消耗量。COD测量过程对水样和试剂的计量精度要求很高，计量的误差或者计量过程中与空气接触的时间过长产生的氧化将导致监测结果的误差，从而给水体污染程度判断带来干扰。

传统使用蠕动泵进行水样和试剂的计量方式，可以按照既定要求取得相对精确的液体，但是导流管在长时间挤压作用下，会存在变形、磨损和老化腐蚀等情况，具有一定的安全隐患，这种封闭式的取样方式存在采样过程中还容易抽取到气泡，最终导流管中有残留气泡，从而影响取样精度；此外，另一种常见的是基于光电计量的COD取样方法，但是这类方法大多水样暴露在空气中，水样容易在缓慢抽取过程中提前被氧化，同时其计量精度受到光电计量器件和计量管壁等污染、取样流速等的影响，精度较低，结构复杂，需要定期清洗、维护成本高。

综上可见，目前，大多数的COD取样方式没有考虑水样中含有气泡对计量精度的影响，也没有考虑水样在抽取计量过长中长时间暴露在空气中被提前氧化对测量结果的干扰。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种具有防氧化和排除空气干扰的COD水样计量装置及方法，不仅能够实现水样精准计量，还能防止提前氧化现象以及排除气泡对计量的干扰，且安装使用方便，维护成本低。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种具有防氧化和排除空气干扰的COD水样计量装置，包括水泵、1号三通电磁阀、2号三通电磁阀、定量容器、流量计和控制单元；进液管连接1号三通电磁阀后通过导流管依次连接水泵、2号三通电磁阀、流量计至定量容器，定量容器再通过一路导流管连接到1号三通电磁阀，2号三通电磁阀还连接一路排液管；所述定量容器的上端具有一个收缩的圆孔，圆孔外连接导气管，导气管另一端与排气软管相连，排气软管另一端设有电磁开关阀，导气管靠近圆孔的一端设有限位开关，限位开关与水泵电连接，定量容器内放有浮球，导气管与排气软管相接的导气口D外部设有滚轮对；所述的控制单元分别与限位开关水泵、1号三通电磁阀、2号三通电磁阀、流量计以及滚轮对相连接。

一种具有防氧化和排除空气干扰的COD水样计量方法，计量步骤如下：

1)设备初始化：COD监测时，根据化学反应的需要，确定单次采集水样的体积V，初始化设置定量容器的容积，使得浮球触动限位开关动作时，定量容器中注入的水样的体积刚好是V；或者通过流量计获得浮球触动限位开关时，定量容器注入的水样体积V，并以此作为COD反映的水样体积；2)抽取水样：抽取水样时，1号三通电磁阀和2号三通电磁阀同时动作，使进水口A、导流管、1号三通电磁阀、导流管、水泵、导流管、2号三通电磁阀、导流管、流量计和导流管形成通路1；水泵工作后，水样从进水口A沿着通路1到达定量容器中，随着水样的不断采集，当浮球触碰到限位开关后，水泵停止工作，水样抽取过程终止；同时通过流量计对水样抽取量进行初步测量，在定量容器的90％容积被水样占据前，水泵执行高转速大流量抽取水样，当定量容器的90％容积被水样占据后，水泵执行低转速小流量抽取水样；3)转移水样：1号三通电磁阀和2号三通电磁阀同时动作，使导流管、1号三通电磁阀、导流管、水泵、导流管、2号三通电磁阀、排液管和排水口B形成通路2，水泵工作后，水样从定量容器沿着通路2从排水口B转移，随着水样的不断采集，当浮球触碰到限位开关后，水泵停止工作，水样抽取过程终止；4)排空气泡：首先，滚轮对的两个滚轮相互靠拢直到将排气软管内压紧使得导气口D处于封闭状态，同时处于常闭状态的电磁开关阀打开；其次，通过滚轮对由导气口D向排气口E滚动，将位于排气软管内中的气体通过排气口E排出；然后，滚轮对反方向滚动直至回到导气口D处；最后，滚轮对的两个滚轮分离复位，电磁开关阀闭合。