[发明专利]一种重金属在线监测的前处理装置及前处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保器械领域，具体涉及一种重金属在线监测的前处理装置。

背景技术

重金属造成的环境污染危害日益凸显，是当前亟待妥善解决的突出环境问题。2002年颁布的《地表水和污水检测技术规范》中将重金属(包括Hg、Cr(VI)、Pb和Cd)列为国家总量控制指标，并明确提出，总量控制的指标要逐步实现等比例采样和在线监测前处理。2008-2010年，环保部和卫生部更是将重金属污染防治列为工作重点，多次下文强调要加强重金属污染防治。2011年初，国务院已正式批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》，因此做好重金属在线监测前处理仪的研发，探讨和改进在线监测前处理的技术和手段，为污染源环境保护管理提供了大量基础数据和决策依据，也是一项很重要很有益的工作。

但污染源水质复杂，需经消解才能测试，目前常用的消解方法是加酸高温高压消解，消解耗能高，时间长，不安全，而且消解不彻底。或者有些有用臭氧消解，但只是直接鼓泡消解，消解效率较低。因此，其所得的数据不够准确。除此之外，大部分手段为实验室单次检测，不能满足实时检测的需要。

因此，需要有适用于在线监测的前处理装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重金属在线监测的前处理装置，以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种重金属在线监测的前处理装置，其特征在于，它包括：

臭氧发生器(1)，该臭氧发生器(1)的出口连接三通阀(4)；三通阀(4)的一支路通过管道直接连接至消解杯(11)内的气泡石(10)，另一支路连接一文丘里(5)；

消解杯(11)，其下半部设第一液位控制器(8)，上半部设第二液位控制器(9)；杯内设有气泡石(10)，底部设排液阀(12)；文丘里(5)，其进气口和三通阀(4)连接，进液口和水样池(6)连接，气液混合出口处连接雾化喷嘴(7)；该雾化喷嘴(7)出口和消解杯(11)连接；用于装消解试剂的消解试剂瓶(15)，其通过电磁阀(14)和蠕动泵(13)和消解杯(11)连接；

无机盐消解试剂，其装于消解试剂瓶(15)内，以及

控制单元，其定时控制臭氧发生器(1)工作，使水样进入消解杯，并控制消解试剂和臭氧进入消解杯对水样进行消解。

在本发明的较佳实施例中，三通阀(4)与臭氧发生器(1)的连接管路上分别设流量表(2)和压力表(3)，所述的控制单元通过流量表(2)和压力表(3)控制臭氧的流量。

在本发明的较佳实施例中，还包括一控制单元。

在本发明的较佳实施例中，所述的控制单元为PLC。

在本发明的较佳实施例中，第一液位控制器(8)和第二液位控制器(9)分别为红外或电容液位控制器。

本发明的又一技术方案为：

一种重金属在线监测的前处理方法，包括如下步骤：

a、通过控制单元定时打开臭氧发生器(1)，臭氧作为载气通过文丘里(5)细小管口形成高速气流，带动水样从水样池(6)通过文丘里管路，在高速气流下水样形成微米级的液滴；臭氧发生器(1)和文丘里(5)之间设流量计和压力表，将流量和压力信号反馈给控制单元，控制单元根据反馈的信号调节臭氧发生器(1)工作，使臭氧流量和压力达到设定的要求；

b、文丘里(5)的液滴进入消解杯(11)，该消解杯(11)杯壁安装有液位控制器，水样到达第一液位控制器(8)位置时，第一液位控制器(8)发送信号至控制单元，控制单元发送信号关闭臭氧发生器(1)；

c、控制单元发送信号至电磁阀(14)和蠕动泵(13)，使这两者工作，输送消解试剂瓶(15)中的消解试剂至消解杯(11)，液位到达到第二液位控制器(9)位置时，第二液位控制器(9)发送信号至控制单元，控制单元再发送信号关闭蠕动泵(13)和电磁阀(14)；所述的消解试剂为一种或一种以上的无机盐；

d、控制单元再一次打开臭氧发生器(1)，切换气路，使臭氧直接进入消解杯(11)内的气泡石(10)，在消解杯内鼓泡消解；

e、达到设定时间后，关闭臭氧发生器(1)，消解后的液体通过排液阀(12)排出，进入检测环节。

在本发明的较佳实施例中，步骤a和d中的臭氧流量为10-15ml/min，浓度为10-75mg/L。

在本发明的较佳实施例中，所述的消解试剂为碳酸氢钠、硫酸铵、硫代硫酸钠和过硫酸氢钾溶液中的至少一种。总浓度优选为1-10g/L。