本發明專利技術針對現有技術中存在不足，公開了一種高溫燃燒氧化法在線COD/TOC/TN自動監測儀，包括水質監測遠程取樣裝置、酸化曝氣室、高溫燃燒氧化裝置、冷卻室、膜式干燥器、非色散紅外氣體檢測器、臭氧發生器、化學發光檢測器，其特征是所述水質監測遠程取樣裝置中包括采樣泵、主管道、支管道、顆粒分離器、水位檢測器、多路閥、注射泵。本監測儀具有結構簡單，檢測過程快速準確，運行成本低，維護簡單，無二次污染等特點，適用于各種成分復雜的水質化學耗氧量、總有機碳、總氮三參數的自動在線監控。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種水質多參數在線監測儀器，特別應用于采用高溫燃燒氧化法同步檢測污水化學耗氧量(C0D)、總有機碳(TOC)、總氮(TN)三參數的環境水質自動監測領域。
技術介紹
近年來，隨著城市的擴大和大規模工業的發展，環境污染問題倍受人們的關注，而有機污染物的排放是造成河流、湖泊污染的主要原因。在水質監測分析中，評價水體有機物污染程度的重要指標包括化學耗氧量(C0D)、總有機碳(TOC)和總氮(TN)等。因此，實現對各種水源或污染排放源中C0D、T0C和TN含量進行實時、連續在線監控，對節能減排、保護生態環境等方面有著重要的意義。在現有技術中，在線測量水體中COD的方法很多，常用的測定方法有重鉻酸鉀消解法、UV計法、電化學測量法和高溫燃燒氧化一非色散紅外法(T0C法)等。重鉻酸鉀消解 法是指使用重鉻酸鉀做氧化劑，在一定條件下氧化水樣中的有機物，通過光度計或電極測算出消耗氧化劑的量，進一步換算出COD值，為傳統的國標方法。UV計法用于表征水質C0D，即水樣中特定的溶解態有機物對特定波長(254nm)的紫外光有較強吸收，在測量吸光度后再通過相關性可轉換成COD值。電化學法是根據電極與水樣接觸后引起氧化還原反應，其電流的變化與有機物的濃度相關，間接測量出COD值。高溫燃燒氧化一非色散紅外法是將處理后的定量水樣燃燒，完全氧化其中的有機成份，再使用非色散紅外檢測器測定其生成的CO2濃度，直接得出TOC值，再通過相關性同時轉換成COD值。上述在線COD自動監測方法中，重鉻酸鉀消解法由于水樣中部分有機物很難被氧化劑氧化，有的甚至根本不能氧化。因此，該類在線COD儀難以應用于高氯污水、強堿污水、濃度大幅變動污水及地表水的自動監測，僅能滿足部分污染源在線自動監測的需要。另外，該類儀器的分析周期一般較長，需要60分鐘左右，難以實現真正意義上的在線監測。所采用的試劑種類較多，泵管系統較復雜，因此在試劑的更換以及泵管的更換維護方面較煩瑣。還存在鉻、汞等重金屬的二次污染、廢液需要特別的處理問題。UV計法由于眾多污水中含有乙醇、糖類、有機酸等不具有紫外吸光性的有機物，只能適用于無懸浮顆粒、成份穩定、無色透明的水體，使UV計法的應用范圍受到很大限制。電化學法儀器結構簡單，運行可靠，需要將其分析結果與國標方法進行比對試驗并進行適當的校正后，間接測量出COD值。但由于不同的水質其校正系數也有所不同，因此，校正后的儀器只能固定測量同一種水質。高溫燃燒氧化一非色散紅外法利用高溫燃燒氧化，有機物氧化率幾乎達到100%，因此更能精確地表達水樣中有機物含量。該類在線COD儀的檢測下限較低，性能可靠，幾乎能滿足所有污水源在線自動監測的要求。另外，其分析周期很短只需5分鐘。除增加了無機碳去除單元夕卜，該類儀器的管路系統比電化學法在線COD儀更簡單一些，可靠性因此也大大提高，另外其使用的試劑也較少，運行成本低，又無二次污染。當前世界上最先進的TN測量方法為高溫燃燒氧化一化學發光法。該方法是將樣品高溫燃燒后發生氧化反應，其中樣品中的氮化物定量地轉化為*N0，*N0與臭氧發生反應轉化為激發態的N02*，當激發態的N02*躍遷到基態時發射出光子，通過半導體化學發光檢測器檢測化學發光的強度來測定樣品中的總氮含量。目前國產運用該方法開發的儀器基本應用于實驗室內對液態、氣態或固態樣品中總氮的分析，少數外國在線監測儀器雖然運用了高溫燃燒氧化一化學發光法測TN，但能同時測量COD、TOC、TN三參數的水質在線自動監測儀目前尚未見報道。隨著人們對環境意識的提高，對環境污染物的控制越來越嚴格，對檢測技術的要求也越來越高。目前，各種水污染綜合指標的測定方法正向著自動化、多參數化和儀器分析方向發展。研究如何提高分析水樣的代表性和真實性，研制一種適應性強、運行可靠、維護簡單、性價比高、無二次污染、能同時測量多參數的水質在線自動監測儀已成為當務之急。
技術實現思路
為了滿足各種成分復雜、濃度波動變化復雜的污水進行實時在線監測的需求，本專利技術提供一種具有免維護、帶水位檢測的水質監測遠程取樣裝置、能快速準確同步檢測 COD、TOC、TN三參數的水質在線監測儀。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是一種高溫燃燒氧化法在線COD/T0C/TN自動監測儀，包括水質監測遠程取樣裝置、酸化曝氣室、高溫燃燒氧化裝置、冷卻室、膜式干燥器、非色散紅外氣體檢測器、臭氧發生器、化學發光檢測器，所述水質監測遠程取樣裝置中包括采樣泵、主管道、支管道、顆粒分離器、水位檢測器、多路閥、注射泵。作為本專利技術的進一步改進，所述主管道與支管道相連，所述支管道入口處水平設有顆粒分離器，支管道水流方向自上而下段設有一取樣口，水位檢測器和與多路閥一個輸入端口相連的取樣管在取樣口處由上而下伸入支管道內，所述取樣管與多路閥一個輸入端口相連，所述多路閥輸入端還分別與注射泵、兩標準樣品貯存器、排液管及酸化曝氣室入口端相連，所述的酸化曝氣室的出口端依次與高溫燃燒氧化裝置、冷卻室、膜式干燥器、非色散紅外氣體檢測器串聯后，與臭氧發生器的出口分別與化學發光檢測器入口相連。作為本專利技術的更進一步改進，所述的采樣泵、水位檢測器、注射泵、多路閥、高溫燃燒氧化裝置、非色散紅外氣體檢測器、化學發光檢測器等分別與儀器的控制模塊相連。本專利技術的主要設計思路為從連續流動的污水中逆方向抽取具有代表性的水樣；采用高溫燃燒氧化一非色散紅外法檢測出COD、TOC值；采用高溫燃燒氧化一化學發光法同步檢測出TN值。水質監測遠程取樣裝置中包括采樣泵、主管道、支管道、顆粒分離器、水位檢測器、多路閥、注射泵。采樣泵從遠處將水樣抽入主管道，主管道與支管道連接處設有顆粒分離器，保證水樣中外徑較小的懸浮顆粒能進入支管道，較大顆粒的雜物繼續隨主管道排出；在支管道水流方向自上而下段設有一取樣口，取樣口裝有水位檢測器為斷水時報警用；多路閥的一個輸入端口通過取樣管在取樣口處伸入支管道內，其伸入方向由上而下，保證取樣吸入方向與支管道中水流方向相反。這樣，水中較小顆粒物可以被吸入送檢，取樣更具代表性和真實性，而取樣管道結構簡單，也不會被堵塞，可以長期免維護。多路閥通過注射泵定量抽取水樣后，先將水樣進行酸化曝氣處理，驅除各種無機化合物生成的CO2，再注入到高溫燃燒氧化裝置，使水樣中有機化合物完全被氧化轉化為C02。氧化反應生成的氣體通過載氣由高溫燃燒氧化裝置的出口端依次經過冷卻室、膜式干燥器進行冷卻、干燥處理，再經過非色散紅外氣體檢測器直接測量氣體中TOC含量，同時根據其相關性將TOC值直接轉化為COD值。從非色散紅外氣體檢測器出來的氣體和臭氧發生器送出來的臭氧分別送入至半導體化學發光檢測器，檢測出氣體中TN含量。本專利技術的有益效果是該監測儀可對各種成分復雜的水質進行遠程在線自動監測，不僅檢測過程快速準確(一次測量過程約5分鐘)、運行成本低、維護簡單、無二次污染夕卜，還能同步檢測COD、TOC、TN三參數，擴大了使用范圍。附圖說明下面結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明圖I為本專利技術實施例結構示意圖；其中1.采樣泵，2.主管道，3.支管道，4.顆粒分離器，5.水位檢測器，6.注射泵，7.多路閥，8.標準樣品貯存器，9.標準樣品貯存器，11.酸化曝氣室，12.高溫燃燒氧化裝 置，13.冷卻室，1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高溫燃燒氧化法在線COD/TOC/TN自動監測儀，包括水質監測遠程取樣裝置、酸化曝氣室、高溫燃燒氧化裝置、冷卻室、膜式干燥器、非色散紅外氣體檢測器、臭氧發生器、化學發光檢測器，其特征是所述水質監測遠程取樣裝置中包括采樣泵、主管道、支管道、顆粒分離器、水位檢測器、多路閥、注射泵。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹余勤，顧粉林，
申請(專利權)人：曹余勤，
類型：發明
國別省市：
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