[发明专利]一种水质汞在线自动监测系统及其方法

说明书

本发明涉及一种水质汞在线自动监测系统及其方法。该水质汞在线自动监测系统包括控制单元和依次连接的进样单元、反应单元、检测单元，控制单元用于控制进样单元、反应单元和检测单元工作，进样单元用于向反应单元输入水样、消解液和还原剂，反应单元用于将水样中不同价态的汞转换为零价汞并富集，包括反应瓶、富集管和气泵，反应瓶通过三通阀分别与进样单元和富集管连接，富集管连接气泵，气泵通过三通阀分别与反应瓶和检测单元连接，检测单元用于检测反应单元富集的零价汞。该水质汞在线自动监测系统由控制单元控制，保证监测过程自动、连续，实现了水质汞在线自动监测要求。

技术领域

本发明总地涉及水质监测技术领域，具体涉及一种水质汞在线自动监测系统及其方法。

背景技术

现有汞检测技术通常有两种：原子吸收法和原子荧光法。原子吸收法的主要原理为基于元素汞在室温下，不加热的条件下，就可挥发成汞蒸气，并对波长253.7nm的紫外线具有强烈的吸收作用，在一定的范围内，汞的浓度和吸收值成正比，符合比尔定律。原子荧光法是在原子吸收法的基础上发展起来的，是一种发射光谱法。汞灯发射光束经过由水样所含汞元素转化的汞蒸汽云时，汞原子吸收特定共振波的能量，使其由基态激发到高能态，而当被激发的原子回到基态时，将发出荧光，通过测定荧光强度的大小，即可测出水样中汞的含量。

应用于水质汞检测目前较成熟的方法为实验室方法，在线自动监测设备基本没有。实验室国标方法为原子荧光法，其详细方法可参照HJ694-2014《水质汞、砷、硒、铋和锑的测定原子荧光法》。

现有技术和方法不能满足现场自动在线监测需求，不能满足未来水质汞在线监测的环保要求。

发明内容

本发明的目的在于解决水质中汞浓度的自动监测问题。

本发明提供了一种水质汞在线自动监测系统，包括控制单元和依次连接的进样单元、反应单元、检测单元，所述控制单元用于控制所述进样单元、所述反应单元和所述检测单元工作，所述进样单元用于向所述反应单元输入水样、消解液和还原剂，所述反应单元用于将所述水样中不同价态的汞转换为零价汞并富集，其包括反应瓶、富集管和气泵，所述反应瓶通过三通阀分别与所述进样单元和所述富集管连接，所述富集管连接所述气泵，所述气泵通过三通阀分别与所述反应瓶和所述检测单元连接，所述检测单元用于检测所述反应单元富集的零价汞。

优选地，根据上述的系统，所述进样单元包括水样管路、消解液管路、还原剂管路和液体输送泵，所述水样管路、所述消解液管路和所述还原剂管路分别与所述液体输送泵连接，所述液体输送泵连接所述反应单元的反应瓶。

更优选地，根据上述的系统，所述液体输送泵为计量蠕动泵或进样计量泵。

或更优选地，根据上述的系统，所述水样管路和所述消解液管路通过三通阀连接所述液体输送泵。

优选地，根据上述的系统，所述反应单元还包括排液阀，所述排液阀连接所述反应瓶。

或优选地，根据上述的系统，还包括分析单元，用于对所述检测单元获得的检测数据进行分析以获得所述水样中的汞浓度。

本发明还提供了一种采用上述系统进行监测的方法，包括：

进样：通过所述进样单元定量抽取一定体积的水样；

消解：连通所述进样单元和所述反应单元的反应瓶，使来自所述进样单元的水样和消解液进入所述反应瓶，将水样中不同价态的汞消解成二价汞；

还原：连通所述进样单元和所述反应单元的反应瓶，使来自所述进样单元的还原剂进入所述反应瓶，将所述二价汞还原成零价汞；

富集：连通所述反应单元的反应瓶、富集管和气泵形成闭环，使所述富集管富集所述零价汞；

释放：连通所述反应单元的富集管和所述检测单元，加热所述富集管，使富集的零价汞释放出来进入所述检测单元；