專利名稱：水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法及其標本采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城鎮(zhèn)供水水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法及其標本采集系 統(tǒng)。具體地說，目前濁度儀都用特定物質(zhì)配置的標準液體來標定濁度儀 的刻度，而本發(fā)明則是用從各用戶的實際水體中采集的水樣來標定自己 的濁度儀的刻度，從而使?jié)岫葍x的讀數(shù)接近水體懸浮微粒濃度數(shù)值。本 發(fā)明不改變目前濁度儀的基本工作原理和構(gòu)造。
二背景技術(shù)：
在社會公知的技術(shù)書籍中，已確認下述相關(guān)知識 水中的雜質(zhì)按其顆粒粒度尺寸分為四種
第一種為分子或離子狀態(tài)其粒度尺寸在1X10—9m(納米，nm)以 下，肉眼看不見，無渾濁感。這種水樣叫做真溶液，使用常規(guī)水處理技 術(shù)工藝無法去掉這類雜質(zhì)，例如海水中的鹽分。
第二種為膠體狀態(tài)其粒度尺寸在1X10—9m(納米，rnn) 1X10—6111(微 米，iim)之間，這種水樣光線照上去時會產(chǎn)生光學效應(yīng)，呈現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。 這種雜質(zhì)需投加混凝劑使之聚成礬花才可以除去，不會因重力作用而自 然沉淀。例如蛋白質(zhì)(lnm 50nm)、腐殖酸(3nm 10nm)、病毒(10nm 300nm)、部分細菌(0. 2 u m 1 P m)、部分粘土 (50nm lum)。
第三種為懸浮體狀態(tài)其粒度尺寸在1X10—6111(微米，um) lX10—3m (毫米，mm)之間，肉眼可感知其渾濁狀態(tài)。這類雜質(zhì)可因重力作用而 自然沉淀。例如部分粘土 (lum 4um)、粉砂(4um 60um)、細砂(60 u m 250ti m)。
柱:100nm lpm粒度尺寸為膠體狀態(tài)與懸浮體狀態(tài)之間的兩可區(qū)間。 第四種為尺寸大于lmm的懸浮固體物質(zhì)，主要為砂粒，它可以用機 械方法或靠重力沉淀很容易去除。
城鎮(zhèn)供水行業(yè)的給水處理工藝是常規(guī)水處理工藝，它重點關(guān)注前述 第二種、第三種和第四種雜質(zhì)，并把這幾種雜質(zhì)的總和命名為"懸浮微 粒濃度，，(Density of suspended microparticles in water), 其單位
4為mg/L，當水中懸浮雜質(zhì)濃度較高時，稱為"含砂量"或"含泥量"，
其單位為kg/m3。 lmg/L=0.001kg/m3。它是城鎮(zhèn)供水的重要水質(zhì)指標之-、 它代表著水中可以看見的有害物質(zhì)的數(shù)量和病菌繁殖的條件。
直接測定"懸浮微粒濃度"只能采用過濾法，是費時費力的，每測 定一個水樣，大概需要4 8小時。為了滿足生產(chǎn)工藝快速測定的要求，約
ioo年前開始探討研制利用光學原理簡易測定"懸浮微粒濃度"的儀器，
并把這種儀器測定出來的數(shù)據(jù)叫做"濁度"(turbidity)。 濁度儀的發(fā)展簡史如下
1 9 0 1年，杰克遜(Jackson)用1L蒸餾水中加入lmg研成細末 的硅藻土 (主要成份為二氧化硅Si02)作為標準濁度單位(ppm)。標準 忙備液的濁度為1000ppm，較低的濁度則用蒸餾水稀釋配制。
1902年出現(xiàn)了 "Jackson透射式燭光濁度儀"，它是現(xiàn)代濁度儀的 始祖。其構(gòu)造是 一根垂直的帶有刻度的玻璃管，下端用玻璃板封嚴， 在管底下部點燃標準蠟燭。使用時，向管中緩慢注入水樣，直至從管頂 看不清火焰為止，這時玻璃管中水面處的刻度數(shù)即為所測水樣的濁度。測 定范圍為25ppm 1000ppm。
同一年，美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)明了濁度棒，測定范圍為7ppm 3000ppm。 上海楊樹浦水廠曾用它測定沉淀池中水的濁度。
現(xiàn)代的光電濁度儀可運用光的透射原理或散射原理。當光源發(fā)出的入射 光線投射到被檢測的水樣時，一部分光線穿透水樣繼續(xù)前進直達透射光檢波 器，從該檢波器測定出透射光的強度，與光源的入射光強度進行比較，即可 檢測出水樣的濁度，根據(jù)這種原理制造出的濁度儀就是透射光濁度儀 (Turbidimeter^另外，當光源發(fā)出的入射光線投射到被檢測的水-樣財，除 了前述的一部分光線穿透水樣直達透射光檢波器之外，還有一部分入射光可 從投射光的垂直方向到達散射光檢波器，從該檢波器可測定出散射光強度， 與光源的入射光強度進行比較，即可測出被檢測水樣的濁度，根據(jù)這種原理 制造出的濁度儀就是散射光濁度儀(N印helometer)。當然， 一臺濁度儀也可 以同時應(yīng)用前述兩種原理，并根據(jù)"入射光=透射光+散射光"的能量守恒公
5式，自我校正糾錯，減少誤差，使儀器更加準確而完善?，F(xiàn)代的散射光濁度
儀可以達到0. 001ppm的精度。檢測一個水樣的濁度約30秒鐘。
濁度的單位近百年來也有變化
1901年杰克遜采用ppm (parts per million百萬分率)作濁度單位。
1950年起，把ppm改為mg/L，認為后者是較合理的濃度表示法。
1960年起，濁度單位改稱TU (度)。當強調(diào)用"Jackson濁度儀"
測定二氧化硅標準時，則稱為JTU (杰克遜度)或silica scale (二氧
化硅尺標)。
濁度單位，除了 JTU之外，還有福爾馬肼(Formazin，硫酸肼和環(huán) 六亞甲基四胺溶液)單位FTU (測定范圍達4000FTU)和散射濁度單位NTU (Nephelometric散射Turbidity濁度Unit單位)，檢測水樣也用 Formazin酉己制。
可以近似的認為，1NTU^1JTU^1FTU，中文都稱為"度(TU)"。 近年來各國《生活飲用水水質(zhì)標準》中都使用NTU作為標準濁度單 位。例如
中國《生活飲用水衛(wèi)生標準GB5749-2006， 2006.12》規(guī)定生活飲 用水的渾濁度高限值為1NTU，當水源與技術(shù)條件限制時為3NTU。
美國《飲用水水質(zhì)標準》(US EPA Drinking Waters Standerds and Health Advisories, Winter 2004)規(guī)定出廠水渾濁度不得高于0. 5NTU， H檢驗95%不得高于1. 0NTU。
日本《飲用水水質(zhì)標準》(2004年4月實施)規(guī)定飲用水渾濁度 高限值為2. 0NTU。
歐盟《飲用水水質(zhì)標準》(1998.11)規(guī)定地表水處理廠出廠水渾 濁度不超過l.ONTU。
世界衛(wèi)生組織WHO《飲用水水質(zhì)標準》(2004.1日內(nèi)瓦，第三版) 規(guī)定飲用水平均濁度《1NTU，單個水樣《5NTU。
我們認為，目前濁度儀的標定方法(或者刻度方法)和濁度的計量 單位都存在誤區(qū)。"濁度"本來是"懸浮微粒濃度"的替代參數(shù)，是一個間接的參數(shù)， 我們真正關(guān)心的仍然是本初參數(shù)"懸浮微粒濃度"。之所以使用"濁度" 這一間接的替代參數(shù)，只因為用濁度儀間接測定"懸浮微粒濃度"要快 捷經(jīng)濟得多。既然如此，當然要求濁度儀測出的濁度數(shù)據(jù)和"懸浮微粒 濃度"之間最好完全相等，或者構(gòu)成正比關(guān)系，最低限度也要呈現(xiàn)出"正 相關(guān)"的固定關(guān)系。然而，數(shù)十年的生產(chǎn)實踐證實，目前的濁度儀做不 到這一點。其原因不是濁度儀的構(gòu)造原理有誤或者產(chǎn)品精度不夠，而是 其標定方法(或者刻度方法)不適當。
目前濁度儀的標定原理是首先制備標準液，在蒸餾水中加入某種 微粒材料或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)，例如高嶺土、硅藻土、漂白土、膨潤土、取 自天然水中的懸浮物、福爾馬肼等，把標準液稀釋成各種濃度的混合液， 譬如lmg/L、 2mg/L……，然后把各種濃度的混合液分別置入濁度儀， 使之呈現(xiàn)不同的光學效應(yīng)數(shù)據(jù)，即把該數(shù)據(jù)標定為相應(yīng)濃度的濁度數(shù)據(jù)。
濁度儀在發(fā)展過程屮，非常重視制備標準液時加入的材料選擇，使 之盡量具有穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，卻忽視了濁度儀并不用來測定與標準混合
液同質(zhì)的某種混合液的濁度，而是用來測定天然水或制水工藝中某-工 段的水樣的濁度。后者水中懸浮微粒尺寸大小、形狀、表面特性、化學 成分、比重及顏色均與標準混合液中所投入的物質(zhì)的相關(guān)特性相差甚大。 因此，用濁度儀測出的某個實際水樣的濁度數(shù)據(jù)和該水樣的"懸浮微粒 濃度"數(shù)據(jù)之間就很難達到相等或成正比關(guān)系，甚至連"正相關(guān)"也達 不到。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通常情況下，某一水樣的"懸浮微粒濃度"與其 "濁度"之間無法進行數(shù)據(jù)換算。甚至出現(xiàn)某一水樣的"懸浮微粒濃度" (含砂量或含泥量)遠高于另一水樣，而該水樣的濁度卻小于后者，造 成了荒謬的檢測結(jié)果。在許保玖先生的權(quán)威著作《給水處理理論》第63 頁中記載有相關(guān)資料。這樣一來，濁度儀的效用就只能用于在較短時間 內(nèi)某一凈水構(gòu)筑物在運行中的自我縱向比較，觀察它的生產(chǎn)運行效果是 否變壞或者變好了。至于進行各個水廠的同類凈水構(gòu)筑物的橫向比較時， 其公平性、可信性就要大打折扣。因為各水廠各工段水樣中所含的懸浮微粒的特性也彼此各異。此外"濁度"和"懸浮微粒濃度"的脫鉤，也 造成生產(chǎn)技術(shù)工作的極大不便。例如要計算沉淀池或快濾池的排泥量， 就不能直接使用生產(chǎn)運行報表上的詳盡的濁度實測數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的實質(zhì)可以用社會產(chǎn)品的分類加以解釋，社會產(chǎn)品(商品)如果按 照它的生產(chǎn)工序和使用者的個性特征之間的關(guān)系進行分類，可以分成兩大類。
第一類商品(共性商品)其特點是，在生產(chǎn)工序中無需注入每一個用戶的 個性特征。經(jīng)營者對全部預期用戶的個性特征進行了綜合分析之后，確認有可 能把全部用戶劃分成幾個群體，在每個群體中找出一個有代表性的個體，以其 個性特征把產(chǎn)品分成數(shù)種類別和型號。按固定型號制造產(chǎn)品，其優(yōu)越性是簡化 了制造工藝，可實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化和社會化大批量生產(chǎn)，提高工效和產(chǎn)品質(zhì)量， 降低生產(chǎn)成本。第一類商品在全部商品中占絕大多數(shù)，是現(xiàn)代文明社會的物質(zhì) 基礎(chǔ)。其例子不勝枚舉，血壓計、體溫計、體重計和幾乎全部工業(yè)產(chǎn)品都屬于
這類商品(產(chǎn)品)。
第二類商品(個性商品)其特點是，在生產(chǎn)工序中必須注入每一個用戶的 個性特征。經(jīng)營者對全部預期用戶的個性特征進行了綜合分析之后，確認每一 個用戶都具有不可替代的個性特征。如果強行把全部用戶分成有限的幾種類型， 僅僅制造有限的幾種型號的產(chǎn)品，就會嚴重傷害產(chǎn)品的使用性能，降低服務(wù)質(zhì) 量，使用戶無法接受。第二類商品的生產(chǎn)工序比較復雜，工效比較低，生產(chǎn)成 本比較高，但為了保證產(chǎn)品的服務(wù)質(zhì)量，付出這些代價是值得的。當然，經(jīng)營 者希望部分地實現(xiàn)第二類商品的標準化和社會化大批量生產(chǎn)，提高工效和質(zhì)量， 降低生產(chǎn)成本。解決的辦法是在對全部預期用戶的個性特征進行綜合分析時， 有可能發(fā)現(xiàn)它們的個性特征中存在重疊的或相同的部分，這就是它們的共性特 征了，可在生產(chǎn)加工過程中把這些共性特征抽取出來編制成前置加工工序，而 把滿足用戶個性特征的任務(wù)編制成后續(xù)加工工序。經(jīng)營者當然知道后續(xù)工序在 全部加工工序中所占的比例越小越好，但絕對不會達到零，否則第二類商品就 變成第一類商品了。第二類商品在全部商品中所占比例很小，但永遠不會消失， 它是現(xiàn)代文明社會不斷進歩的物質(zhì)動力。眼鏡、牙托和本發(fā)明提到的水質(zhì)濁度 儀，就是第二類商品的典型例子。由此可見，目前在水質(zhì)濁度儀應(yīng)用中發(fā)生的失誤，就是把水質(zhì)濁度儀這個 本屬第二類的商品誤認成第一類商品了，同時也把產(chǎn)品的制造加工質(zhì)量混淆成
商品的服務(wù)質(zhì)量了。以致于制造廠宣稱"現(xiàn)代的散射光濁度儀可以達到0.001ppm 的精度"，但在供水行業(yè)的生產(chǎn)實踐中，當檢測高濁度水樣時，卻出現(xiàn)了 1000ppm 以上的偏差。
水質(zhì)濁度儀在應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，已經(jīng)存在百年，世界各國水質(zhì)檢測領(lǐng)域 的同行們至今沒有提出妥善的解決辦法，甚至把出現(xiàn)的問題誤認成水質(zhì)濁度儀 的無法治愈的痼疾。由此可見，從社會實踐中發(fā)現(xiàn)真理，糾正舛錯，需要一定 的條件和時間過程。
目前濁度儀的檢測結(jié)果不能代表水樣的懸浮微粒濃度，世界各國制 定的水質(zhì)標準不應(yīng)該采用某種依靠光學原理制造的濁度儀的檢測單位 (NTU)，因為這樣做喪失了水質(zhì)標準的客觀真實性和科學性。應(yīng)該采用 "懸浮微粒濃度"的自然單位mg/L。這是本發(fā)明的另一成果，具有國際 供水行業(yè)水質(zhì)標準的重要理論價值。
還有更深層的課題需要探討我們關(guān)心水中懸浮微粒濃度的最初動 機是這些懸浮微粒的存在對人體健康有害，或者說影響水質(zhì)。那么，在 制訂水質(zhì)標準時，除了考慮懸浮微粒濃度的數(shù)值外，還要不要考慮懸浮 微粒的尺寸大小、形狀、表面特性、化學成分、比重和顏色諸因素對水 質(zhì)的影響。換句話說，有兩個水樣，它們的懸浮微粒濃度數(shù)值相等，但 它們的懸浮微粒的尺寸大小、形狀、表面特性、化學成分、比重和顏色 迥異，那么，它們對人體健康會不會造成不同的影響？我們至今未査到 有關(guān)技術(shù)文獻，暫且不加討論。
申請人在申辦本發(fā)明的同時，申辦了兩件實用新型專利《水質(zhì)濁度 儀按戶標定的標本采集系統(tǒng)》和《標定水質(zhì)濁度儀的懸浮微粒標本采集 器》。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，解決目前水質(zhì)濁度儀測出 的"濁度"數(shù)據(jù)與過濾法測出的同一水樣的"懸浮微粒濃度"數(shù)據(jù)經(jīng)常偏離的疑難問題，申請人申辦本發(fā)明。
本發(fā)明的技術(shù)原理是把采取來的水樣，首先分成A、 B兩部分。立即把 水樣A用不吸水的蓋板封嚴，防止其水分蒸發(fā)也防止外界風沙、灰塵等雜物落
入其中，待水樣B的懸浮微粒濃度測定出來以后，水樣A就成為標定將用于采 取水樣的那一臺濁度儀的標準液體。
水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法是把已知其懸浮微粒濃度的標準液體A置入待 標定的電子濁度儀中，測定電子濁度儀的散射光強度與入射光強度之比值或透 射光強度與入射光強度之比值，并將比值數(shù)值轉(zhuǎn)換成與標準水樣懸浮微粒濃度 等值的電子數(shù)字，呈現(xiàn)于顯示屏上； 一臺待標定的電子濁度儀可以通過旋鈕控 制多個分別標定過的電子程序線路，使一臺濁度儀可以輪換應(yīng)用于附近幾個水 體的濁度檢測工作。
測定水樣B的懸浮微粒濃度的方法是先測定水樣B的體積，然后把水樣B
全部傾注入開口容器中，經(jīng)開口容器下方的管道和水量調(diào)節(jié)閥之后，灌注入本 發(fā)明采集器頂端的特定水樣進水口，當水樣B透過采集器內(nèi)部的數(shù)層濾紙時， 其中的懸浮微粒被攔截下來，而廢水則從采集器底部的廢水排出口排放。被攔 截下來的懸浮微粒經(jīng)烘干后精密計量，除以水樣B的體積，其商數(shù)就是水樣B 的懸浮微粒濃度，等于水樣A的懸浮微粒濃度。
實現(xiàn)本發(fā)明方法的系統(tǒng)是開口容器內(nèi)裝有特定水樣，開口容器的下部 出水口依次經(jīng)調(diào)壓前水樣管，水量調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓后水樣管同懸浮微粒標 本采集器上部進水口相連通，懸浮微粒標本采集器下部出水口經(jīng)排出管
置于排水漏斗上部，排水漏斗下部出水口裝有同下水道連通的廢水排出管。
本發(fā)明的最終目的是充分發(fā)揮濁度儀使用方便快捷且運行成本低廉 的優(yōu)勢，又能使其測定數(shù)據(jù)比較準確地反映水中懸浮微粒濃度的真實情
況。其付出的代價是每臺濁度儀在投入使用前，都要按其訂貨用戶的 水質(zhì)特性，采集懸浮微粒標本并對濁度儀逐個地標定，而不是目前的辦 法使用統(tǒng)一的特定物質(zhì)(例如福爾馬肼)來標定全部的出廠濁度儀。 這樣做當然是麻煩一些，但其收獲是巨大的，濁度儀的真實使用精度大幅度地得到提高。
懸浮微粒標本采集器的基本功能是用市售的國家標準多層濾紙把特 定水樣中的懸浮微粒(包括膠體lnm 100nm、過渡膠體100nm 1 u m， 和懸浮體1 H m lmm或更大)過濾下來，但不包括真溶液中的溶質(zhì)(< lnm)。
四

圖1是水質(zhì)濁度儀按戶標定的標本采集系統(tǒng)圖，
圖2是標定水質(zhì)濁度儀的懸浮微粒標本采集器的立面剖視圖，
圖3是壓力水管道的水樣采取系統(tǒng)圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作詳細說明。
如圖l-2所示，先將系統(tǒng)裝置用純凈水清洗，風干。并預先在懸浮微粒標 本采集器6中放入以Pg為單位稱量過的數(shù)層標準濾紙，其中水量調(diào)節(jié)閥4應(yīng) 關(guān)閉。特定水樣可從下述水體采取湖泊、河流、明渠、井水、泉水、礦坑水、 沉淀池、快濾池、清水池以及各種壓力供水管道和自流排水管道。從哪里釆取 水樣，就用于標定將要用于那里的濁度儀。
把采取來的特定水樣，首先分成A、 B兩部分。立即把水樣A用不吸水的 蓋板封嚴，防止其水分蒸發(fā)也防止外界風沙、灰塵等雜物落入其中，待水樣B 的懸浮微粒濃度測定出來以后，水樣A就成為標定將用于采取水樣的那一臺濁 度儀的標準液體。接著把水樣B以mL為單位測定其體積后，傾注入圖1上開 口容器1中，水樣B改稱水樣2，適度開啟水量調(diào)節(jié)閥4，水樣2依靠重力作用 依次流經(jīng)調(diào)壓前水樣管3、水量調(diào)節(jié)閥4、調(diào)壓后水樣管5進入懸浮微粒標本采 集器6，其中的數(shù)層濾紙將水樣2中的懸浮微粒攔截下來；而透過數(shù)層濾紙的水 則經(jīng)排水管7流入排水漏斗8，然后由廢水排出管9加以排放。當水樣2全部通 過數(shù)層濾紙后，把采集器6拆卸開啟，取出數(shù)層濾紙及其上的懸浮微粒，加以 烘干，以ug為單位稱量出數(shù)層濾紙連同其上的懸浮微粒的合計干重，減去已知 的數(shù)層濾紙的干凈重，即得到懸浮微粒的干凈重，除以水樣B的體積，其商數(shù)
11即為水樣b的懸浮微粒濃度，其單位為Ug/mL，等同于mg/L，中文稱為"度"。 由于水樣b與水樣a是由同一次采取來的水樣分成的兩部分，它們的懸浮微粒 濃度完全相等，所以當求得了水樣B的懸浮微粒濃度后，也就知道了水樣a的 懸浮微粒濃度。于是水樣a這時也就成了將要檢測取樣水體的那一臺濁度儀的 標定用標準液體。用前述方法對濁度儀預定用戶水體多次取樣和測定，就會取 得多個水樣的懸浮微粒濃度數(shù)據(jù)，以滿足濁度儀的標定需求。濾紙的層數(shù)和水 量調(diào)節(jié)閥4的開啟度會影響透過濾紙的排水的濁度，應(yīng)適當控制，使水樣b的
檢定結(jié)果數(shù)據(jù)誤差在容許范圍內(nèi)。
水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法是把已知其懸浮微粒濃度的標準液體a置入待 標定的電子濁度儀中，測定電子濁度儀的散射光強度與入射光強度之比值或透 射光強度與入射光強度之比值，并將比值數(shù)值轉(zhuǎn)換成與標準水樣懸浮微粒濃度 等值的電子數(shù)字，呈現(xiàn)于顯示屏上； 一臺待標定的電子濁度儀可以通過旋鈕控 制多個分別標定過的電子程序線路，使一臺濁度儀可以輪換應(yīng)用于附近幾個水 體的濁度檢測工作。
如果限于客觀運行條件或取樣時間的限制，用前述方法不能得到足夠的標 定用標準水樣，可以增加兩種輔助方法其一是用懸浮微粒濃度較高的標準水 樣兌入定量的純凈水，將其稀釋成懸浮微粒濃度較低的標準水樣，或者把標準 水樣置入干燥的溫度較高的流動空氣中，使標準水樣中的水分蒸發(fā)出去一部分， 從而得到懸浮微粒濃度更高的標準水樣；其二是把從懸浮微粒標本采集器6取 出的經(jīng)過烘干的懸浮微粒以U g為單位稱量后，投入一定體積的純凈水中，配制 成標準液體，若再以純凈水多次稀釋就可制成多個等級的濃度更低的標準液體。 但第二種輔助方法盡量少用，因為懸浮微粒中包含著有機物質(zhì)，因此懸浮微粒 從水樣中采集出來，經(jīng)過烘干以后將其重新投入純凈水中制成的標準液體，其 光學效應(yīng)特征未必和原來水樣的光學效應(yīng)特征完全相同。
在進行水質(zhì)濁度儀的現(xiàn)場標定工作時，注意其標定范圍應(yīng)該是其實際工作 測定范圍的1.5~2倍。
12實現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)是，開口容器1內(nèi)裝有特定水樣2，開口容器1的
下部出水口依次經(jīng)調(diào)壓前水樣管3，水量調(diào)節(jié)閥4、調(diào)壓后水樣管5同懸 浮微粒標本采集器6上部進水口相連通，懸浮微粒標本采集器6下部出 水口經(jīng)排出管7置于排水漏斗8上部，排水漏斗8下部出水口裝有同下 水道連通的廢水排出管9。
如圖2所示，懸浮微粒標本采集器從外觀輪廓上看，像一個橢圓形 的球體。其中IO是特定水樣進水口，其內(nèi)徑為DN15管螺紋，與圖l中 的調(diào)壓后水樣管5聯(lián)接，其壓力和流量經(jīng)過水量調(diào)節(jié)閥4進行了調(diào)節(jié)， 使之安全適度。11是半球形上蓋。12是采集器中已經(jīng)采集到的標本。13 是數(shù)層標準濾紙，其層數(shù)根據(jù)實際需要而定。原則是被采集水樣的懸 浮微粒濃度越高，標準濾紙的層數(shù)越少，反之亦然。14是半球形上蓋 11的圓錐形承口，其作用是與半球形下蓋23的圓錐形插口 15在對接時 容易配合，找準中心。16是螺栓連帽，17是半球形上蓋11的法蘭盤甲， 18是起密封作用的橡膠墊，19是半球形下蓋23的法蘭盤乙。20是半球 形下蓋23內(nèi)部的環(huán)形承托臺座，其作用是承托由不銹鋼或硬塑料制成的 圓形孔板22， 21是圓盤形細濾網(wǎng)，它用不銹鋼絲或銅絲編織而成，放置 在圓形孔板22之上，在圓盤形細濾網(wǎng)21上部，放置數(shù)層標準濾紙13。 24是半球形下蓋23的廢水排出口，其內(nèi)徑為DN15管螺紋，與圖l中的 排出管7相聯(lián)接。
由上述情況可以看出，本發(fā)明系統(tǒng)中的懸浮微粒標本采集器6的結(jié) 構(gòu)是，半球形上蓋11的頂端有一內(nèi)徑為管螺紋的特定水樣進水口 10，下 部為法蘭盤甲17，與半球形下蓋23上部的法蘭盤乙19用螺栓連帽16 聯(lián)接，兩法蘭盤之間有橡膠墊18;半球形下蓋23的底端有一內(nèi)徑為管螺 紋的廢水排出口24;采集器內(nèi)部有環(huán)形承托臺座20，用以支承圓形孔板 22及其上的細濾網(wǎng)21和數(shù)層標準濾紙13。
為了保證使用效果，在數(shù)層標準濾紙13之上累積有采集到的標本 12，當特定水樣全部通過濾紙13后，拆開法蘭盤甲17、法蘭盤乙19， 將采集到的標本12取出；半球形上蓋11與半球形下蓋23的對接處，分
13別有圓錐形承口 14和圓錐形插口 15，使兩個半球?qū)訒r容易配合，找準 中心。
懸浮微粒標本采集器是一個經(jīng)常開啟、閉合的專用容器，其體積不
大，用人工操作，要求自重較輕，故最好用鑄鋁制作，試驗壓力為0.05MPa。 使用中注意，懸浮微粒采集器的下部廢水排出口 24中只能聯(lián)接一個外絲 短管，并立即通入大氣，短管之后不可安裝閥門，否則采集器中可能造 成較高水壓，損壞設(shè)備。
在圖3所示的壓力水管道的水樣采取系統(tǒng)中，01是壓力水管道，其中有流 動的壓力水02，它依靠壓力流進調(diào)壓前水樣管03，然后依次經(jīng)水量調(diào)節(jié)閥04、 調(diào)壓后水樣管05流出，承接水樣的容器就在水樣管05的下方接取水樣，由于 壓力水管道Ol的內(nèi)壁下方可能沉積有淤泥，因此每次接取水樣時都要先排放一 些水，待水色穩(wěn)定后才可接取水樣，并注意先將承接水樣的容器移開，才可以 關(guān)閉水量調(diào)節(jié)閥04。
1權(quán)利要求
1、一種水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法，其特征在于，把取自一臺濁度儀預定用戶水體中的特定水樣當做標準液體用于標定該臺濁度儀，以使這一臺濁度儀在投入運行后測出的水體濁度值與其懸浮微粒濃度值相等；其步驟是首先將水質(zhì)濁度儀按戶標定的標本采集系統(tǒng)裝置用純凈水清洗，風干，并預先在采集器(6)中放入以μg為單位稱量過的數(shù)層標準濾紙，把采取來的特定水樣，分成A、B兩部分，水樣A用不吸水的蓋板封嚴，防止其水分蒸發(fā)也防止外界風沙、灰塵等雜物落入其中，水樣B以mL為單位測定其體積后，傾注入開口容器(1)中，水樣B改稱水樣(2)，依靠重力作用依次流經(jīng)調(diào)壓前水樣管(3)、水量調(diào)節(jié)閥(4)、調(diào)壓后水樣管(5)進入懸浮微粒標本采集器(6)，其中的數(shù)層濾紙將水樣(2)中的懸浮微粒攔截下來，而透過數(shù)層濾紙的水則經(jīng)排水管(7)流入排水漏斗(8)，然后由廢水排出管(9)加以排放；當水樣(2)全部通過數(shù)層濾紙后，把采集器(6)拆卸開啟，取出數(shù)層濾紙及其上部的懸浮微粒，加以烘干，以μg為單位稱量出數(shù)層濾紙連同其上的懸浮微粒的合計干重，減去已知的數(shù)層濾紙的干凈重，即得到懸浮微粒的干凈重，除以水樣B的體積，其商數(shù)即為水樣B的懸浮微粒濃度，其單位為μg/mL，水樣B與水樣A是由同一水樣分成的兩部分，它們的懸浮微粒濃度完全相等，于是水樣A這時就可當做已知其懸浮微粒濃度的標準液體；用前述方法在不同時期多次取樣和測定，就會取得濃度不同的多個標準液體；也可用懸浮微粒濃度較高的標準液體兌入定量的純凈水，將其稀釋成濃度較低的標準液體，或者把標準液體置入干燥的溫度較高的流動空氣中，使其中的水分蒸發(fā)出去一部分，從而得到懸浮微粒濃度更高的標準液體，或把從懸浮微粒標本采集器(6)取出的經(jīng)過烘干的懸浮微粒以μg為單位稱量后，投入一定體積的純凈水中，配制成標準液體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法，其特征在于，所述 按戶標定方法是把已知其懸浮微粒濃度的標準液體A置入待標定的電子濁度儀 中，測定電子濁度儀的散射光強度與入射光強度之比值或透射光強度與入射光 強度之比值，并將比值數(shù)值轉(zhuǎn)換成與標準水樣懸浮微粒濃度等值的電子數(shù)字， 呈現(xiàn)于顯示屏上； 一臺待標定的電子濁度儀可以通過旋鈕控制多個分別標定過 的電子程序線路，使一臺濁度儀可以輪換應(yīng)用于附近幾個水體的濁度檢測工作。
3、 權(quán)利要求1所述的水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法的標本采集系統(tǒng)，其特征在于，開口容器(1)內(nèi)裝有特定水樣(2)，開口容器(1)的下部出水口 依次經(jīng)調(diào)壓前水樣管(3)，水量調(diào)節(jié)閥(4)、調(diào)壓后水樣管(5)同懸浮 微粒標本采集器(6)上部進水口相連通，懸浮微粒標本采集器(6)下 部出水口經(jīng)排出管(7)置于排水漏斗(8)上部，排水漏斗(8)下部出 水口裝有同下水道連通的廢水排出管(9)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法的標本采集系統(tǒng)， 其特征在于，所述的懸浮微粒標本采集器(6)的結(jié)構(gòu)是，半球形上蓋(ll) 的頂端有一內(nèi)徑為管螺紋的特定水樣進水口(10)，下部為法蘭盤甲(17)， 與半球形下蓋(23)的上部法蘭盤乙(19)用螺栓連帽(16)聯(lián)接，兩 法蘭盤之間有橡膠墊(18);半球形下蓋(23)的底端有一內(nèi)徑為管螺紋 的廢水排出口 (24);采集器內(nèi)部有環(huán)形承托臺座(20)，用以支承圓形 孔板(22)及其上的細濾網(wǎng)(21)和數(shù)層標準濾紙(13)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法的標本采集系統(tǒng)， 其特征在于，所述的數(shù)層標準濾紙(13)之上累積有采集到的標本(12)， 當特定水樣(2)全部通過數(shù)層標準濾紙(13)后，拆開法蘭盤甲(17)、 法蘭盤乙(19)，將采集到的標本(12)取出。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法的標本采集系統(tǒng)， 其特征在于，所述的半球形上蓋(11)與半球形下蓋(23)的對接處，分 別有圓錐形承口 (14)和圓錐形插口 (15)，使兩個半球?qū)訒r容易配合， 找準中心。
7、 一種從壓力水管道采取水樣的系統(tǒng)，其特征在于，壓力水管道(Ol) 內(nèi)有流動韻壓為水(02)，它依靠壓力流入調(diào)壓前水樣管-(OS)，—然后—依 次經(jīng)水量調(diào)節(jié)閥(04)、調(diào)壓后水樣管(05)流出，采取水樣的容器就在 下方接取水樣。
全文摘要
本發(fā)明公開了水質(zhì)濁度儀的按戶標定方法及其標本采集系統(tǒng)，有效解決現(xiàn)存的水體濁度數(shù)值偏離水體懸浮微粒濃度數(shù)值的技術(shù)難題。其技術(shù)方案是，把取自一臺濁度儀預定用戶水體中的特定水樣當做標準液體用于標定該臺濁度儀。采取來的特定水樣分A、B兩部分，其中水樣B使用本發(fā)明的標本采集系統(tǒng)及其采集器檢測出其懸浮微粒濃度，因為水樣A和水樣B的浮微粒濃度相等，于是水樣A即成為已知其懸浮微粒濃度的標準液體。將水樣A置入待標定的電子濁度儀中，測定電子濁度儀的散射光強度與入射光強度之比值或透射光強度與入射光強度之比值，并將其轉(zhuǎn)換成與水樣A的浮微粒濃度等值的電子數(shù)字，呈現(xiàn)于濁度儀的顯示屏上，方便準確。
文檔編號G01N15/06GK101498628SQ200910064398
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者冰 劉, 申 劉, 劉憲武, 劉新燕, 吳文君, 吳文紅, 孫俊峰, 孟憲萍, 玲 崔, 廖麗娜, 張冰心, 張鐵財, 徐小蘭, 施東文, 楊俊武, 楊金鳳, 瑛 林, 毛文杰, 巖 王, 王海霞, 嶺 申, 琳 申, 翔 董, 蔣秋鸞, 賈志剛, 鄭齊輝, 郭惠芳, 閆建華, 茜 陳, 陳方亮, 韓華亮, 忠 黃 申請人:劉憲武;孫俊峰;王 巖