[发明专利]一种一体化流路的小型多参数水质在线监测系统、方法及其应用

说明书

本发明提供一种一体化流路的小型多参数水质在线监测系统、方法及其应用，包括进样流路模块、化学预处理模块和光谱检测模块，进样流路模块包括多路气阀构成的气动装置、多通阀、蠕动泵及其连接管路实现待测水样、标准溶液、化学试剂、纯水的有效切换、顺序进样和排废；化学预处理模块包括，氨氮消解室，高锰酸盐指数消解室，总氮/总磷消解室，其中总磷在与总氮在同一消解室消解后，总磷进入氨氮消解室进行光谱检测与分析。本发明实现通过三个消解/比色装置进行四种化学模块参数，即氨氮，总磷，总氮高锰酸盐指数的同步测量；因此将多参数集成于一体化的流路之中，降低整个检测设备的复杂程度。

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，尤其是涉及一种一体化流路的小型多参数水质在线监测系统、方法及其应用。

背景技术

水质监测，主要内容是监视和测定水体中的污染物的种类、各种污染物的浓度和变化趋势，评价水质状况的状况。

水质监测内容较多，包括未被污染和已受污染的天然水及各种各样的工业排水等。水质监测的主要监测项目包括以下两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。水质监测中最重要的是客观的评价江河和海洋等水质的状况。

传统的环境水质检测工作主要以人工采样、实验室仪器分析为主。该方式只有在完善的实验室中才分析手段完备，现行的检测需求通常要求较高的监测频次，较小的采样误差以反映污染变化情况，顺应真实的检测需求。根据现有的监测需求、国家相应政策法律法规的完善及严格化，高质量的仪器、微量级设计、多参同时测量、模块化思想、网络信息化理念已成为新一代仪器的发展趋势。

现有的在线监测系统多为单参数或两参数，多参数通常需要多个流路的集成才能实现完整的检测功能，因此造成设备的整体体积过大，适用工况少，场地要求高，设备集成程度低的特点。且由于进样流程的重复繁琐，多种试剂的交叉及定量系统的共用容易出现测试流程长，测量的稳定性及准确性受到影响。

现有的水质检测仪通常只能检测一个种类的参数，若想检测多个种类的参数需要多个控制器控制多个种类传感器，功能单一，数据的可观性差。

现有的水质多参数在线监测仪器需要多台，或多台集成多个流路完成多参数的测量工作，相应的配件使用量及设备的占地面积较大。本发明所述小型多参数检测仪总氮和总磷相同的消解条件与氧化剂，可以共用相同的消解室，减少了消解室及氧化剂消耗量；可以在同一流路下完成多个参数的消解及测量，有效降低设备占地面积，提升设备的整体性与移动性。

现有的多参数在线监测仪器需要试剂重复定量取样，多个参数时间叠加，检测速度慢，效率低。

作为多种参数需要检测的水质监测仪器，如何解决检测系统冗杂、水质监测仪体积大的问题，实现多个参数检测微型化、精确化的稳定测量是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个目的在于，提供一种一体化流路的小型多参数水质在线监测系统。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种一体化流路的小型多参数水质在线监测系统，其特征在于：包括进样流路模块、化学预处理模块和光谱检测模块，进样流路模块包括多路气阀构成的气动装置、多通阀、蠕动泵及其连接管路实现待测水样、标准溶液、化学试剂、纯水的有效切换、顺序进样和排废；待测水样与化学试剂被进样流路模块送入化学预处理模块进行高温高压在线消解、并进行光谱检测与分析，化学预处理模块包括，氨氮消解室，高锰酸盐指数消解室，总氮/总磷消解室，其中总磷在与总氮在同一消解室消解后，总磷进入氨氮消解室进行光谱检测与分析。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：