[发明专利]一种适用于养殖废水中铜锌和总氮的一体化监测装置

说明书

本发明公开了一种适用于养殖废水中铜锌和总氮的一体化监测装置，包括进样单元、混匀单元、计量单元、消解模块、电解池、电化学工作站模块、数据处理装置和控制模块，进样单元、混匀单元、计量单元、消解模块、电解池之间通过管道依次连通；电解池内置工作电极、参比电极、对电极，所述工作电极、参比电极、对电极通过导线连接电化学工作站模块；电化学工作站模块与数据处理装置之间信号连接。本装置利用电化学伏安法快速监测铜锌和总氮，能够实现对养殖废水中的铜锌和总氮的同时监测。

技术领域

本发明涉养殖废水快速监测分析领域，尤其涉及一种基于电化学伏安法快速监测养殖废水中的铜锌和总氮的一体化监测装置。

背景技术

随着经济的发展和人民生活水平的提高，人民对于餐桌营养的要求也越来越高，这进一步刺激了现代养殖业的发展。现代集约化养殖为人民提供了丰富营养供给的同时，也为环境带来了巨大的影响。根据研究数据显示，2015年畜禽养殖粪污排放量达到了38亿吨，其中污水达到了26.3亿吨。养殖废水排放对周边环境会造成严重的影响，主要包括：传播疾病、污染土地、污染空气。畜禽养殖废水主要污染物是锌、铜、化学需要量、总氮等，其中锌铜每年的排放量达到7100万吨；总氮每年的排放量达到102万吨。由于许多养殖废水中重金属含量过高，占比过大，因此需要对其严格监控。而总氮的污染也十分严重，对其进行监测、处理，从而实现循环利用，这是目前的一个重要方向。

水质监测分为两大类：传统水质监测和在线水质监测。传统水质监测包括色谱法、光谱法、化学发光法等，其优势在于高灵敏度、高准确度，但局限也很明显，这类仪器通常费用高昂、体积庞大、难以用于现场监测；而在线水质监测可用于现场监测、高灵敏度，局限在于对水体浊度有一定要求。

由于需要现场监测养殖废水，因此选择在线水质监测方法。目前在线水质监测仪监测养殖废水主要存在两点挑战。第一是养殖废水浊度高、成分复杂，现有的光学水质监测检测仪难以应用；第二是市面上无原位同时监测养殖废水中铜锌和总氮的在线水质监测仪。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本申请提出了一种适用于养殖废水中铜锌和总氮的一体化监测装置，能够高效、灵敏的监测养殖废水中铜锌和总氮。

本发明所采用的技术方案如下：

一种适用于养殖废水中铜锌和总氮的一体化监测装置，包括：进样单元、混匀单元、计量单元、消解模块、电解池、电化学工作站模块、数据处理装置和控制模块，

所述进样单元、混匀单元、计量单元、消解模块、电解池之间通过管道依次连通；

所述电解池内置工作电极、参比电极、对电极，所述工作电极、参比电极、对电极通过导线连接电化学工作站模块；

所述电化学工作站模块与数据处理装置之间信号连接。

进一步，所述电解池配有磁力搅拌器，其中，磁力搅拌子置于电解池内。

进一步，所述计量单元、消解模块之间设置多位阀，所述多位阀信号连接所述控制模块。

进一步，工作电极与对电极形成电流回路，参比电极作为测量工作电极的基准电极，待测物质在工作电极表面发生反应，在工作电极表面将化学信号转化为电信号，并传输至电化学工作站模块。

进一步，所述电化学工作站模块接受工作电极表面传输过来的电信号，转换为电流曲线。

进一步，数据处理装置内置分别用于铜锌和总氮检测的标准曲线，基于电化学工作站模块处理后所获得的电流曲线以及内置的标准曲线，输出当前电流曲线对应检测物的检测结果。

进一步，所述控制模块包括中央控制器、LCD触摸屏、电源模块、信号接口模块；中央控制器分别信号连接LCD触摸屏、电源模块、信号接口模块、多位阀、消解模块。