專利名稱：一種水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)的制作方法
一種水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)技術領域
本發(fā)明技術屬于環(huán)境保護領域，涉及一種儀器前處理系統(tǒng)，尤其涉及一種水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)。
背景技術：
揮發(fā)性有機污染物(VOC)是石油、化工、制藥、印刷、建材、噴涂等企業(yè)經(jīng)常使用和排放的物質(zhì)。特別要強調(diào)的是，許多VOC有易燃易爆特性，相關企業(yè)在這些物質(zhì)的儲存、生產(chǎn)和運輸環(huán)節(jié)若存在安全管理隱患，極易釀成重大環(huán)境污染事故。近年我國重大環(huán)境污染事故(尤其是有毒有機污染事故)頻發(fā)，且往往具有突發(fā)、高濃度、水質(zhì)條件復雜的性質(zhì)。
目前VOC監(jiān)控系統(tǒng)在實際水體運行中，由于自然條件或污染事故引起的極端水質(zhì)條件會導致監(jiān)控系統(tǒng)分析設備故障、使用壽命減短等問題。VOC監(jiān)控系統(tǒng)的水樣采集裝置在長期使用過程中普遍存在微生物滋生現(xiàn)象，影響到采樣水流的通暢性和定量的準確性。同時，缺少離線分析樣品備份、增大清水反沖洗頻率等自我保護功能。為了防止這類問題，需要研發(fā)具有儀器自我保護、聯(lián)動控制以及超標報警等功能的VOC樣品前處理系統(tǒng)。
針對歷次重大水體污染事件中的典型污染物，選擇滿足監(jiān)控指標的在線監(jiān)測設備，集成在線監(jiān)測、水樣前處理技術、聯(lián)動控制技術，構(gòu)建水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，保證VOC監(jiān)控系統(tǒng)儀器設備的正常運行。發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，本發(fā)明設計開發(fā)了一種水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，以監(jiān)控系統(tǒng)設備在運行過程中，當水質(zhì)發(fā)生極端條件(水溫、PH值、溶解氧、電導率、濁度等指標超標)和VOCs濃度超標條件下，以及突發(fā)環(huán)境污染事故時，前處理系統(tǒng)與定量進樣裝置阻斷；該前處理系統(tǒng)可以保證監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，及時保護儀器、并做到樣品留存離線分析以及延長使用壽命。
為此，本發(fā)明公開了一種水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，包括:水樣采集裝置，其與水源連接，用于間歇性地從水源中采集水樣；水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器，它們與所述水樣采集裝置相連，分別用于測定所采集的水樣水質(zhì)情況及水樣周圍空氣中VOC的濃度；水樣過濾/反沖洗裝置，其與所述水樣采集裝置連接，用于對水樣采集裝置進行過濾、反沖洗，防止微生物的滋生；定量進樣裝置，其與所述水樣過濾/反沖洗裝置連接，用于將經(jīng)過過濾、反沖洗前處理的水樣定量的注入到VOC監(jiān)控系統(tǒng)中進行定性和定量檢測；水質(zhì)超標存樣裝置，其與所述水樣采集裝置相連，用于水質(zhì)極端條件下，對水樣進行保存，供離線分析；控制器，其與所述水樣采集裝置，水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器，過濾/反沖洗裝置和水質(zhì)超標存樣裝置連接，用于實現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)超標后控制器阻斷水樣進入VOC監(jiān)控系統(tǒng)，以及用于留存水樣，同時能夠控制增大清水反沖洗水樣采集裝置的頻率，增加儀器的自我保護。
該系統(tǒng)能夠保護儀器設備在使用中遇到水質(zhì)極端條件切斷進樣，留存水樣供離線分析，延長使用壽命。
所述系統(tǒng)還可包括:超標報警模塊，其與所述水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器連接，用于根據(jù)所述水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器中設定的指標報警閾值，在濃度超標后進行及時報警，并切斷水樣進入VOC監(jiān)控系統(tǒng)。所述指標可以是水溫、pH值、溶解氧、電導率、濁度、VOC濃度等。
優(yōu)選的是，所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)還可包括:傳遞模塊，其與所述超標報警模塊相連，用于將超標報警信息傳遞給監(jiān)控系統(tǒng)。
優(yōu)選的是，所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)還可包括:聯(lián)動控制模塊，其設置在監(jiān)控系統(tǒng)，用于水質(zhì)超標時，阻斷水樣進入VOC監(jiān)控系統(tǒng)，同時控制增大清水反沖洗水樣采集裝置的頻率，增加儀器的自我保護。
優(yōu)選的是，所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)中，所述不同狀態(tài)的水源包括固定水源、流動水源、敏感處水源和/或普通處水源。
優(yōu)選的是，所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)中，所述傳遞模塊為無線信號傳遞裝置。
優(yōu)選的是，所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)中，所述控制器為控制計算機。


圖1示出了水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)的流程圖。
具體實施方式
下面對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
本發(fā)明提供一種水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，包括:水樣采集裝置，其與水源連接，用于間歇性地從水源中采集水樣；水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器，它們與所述水樣采集裝置相連，分別用于測定所述水樣采集裝置采集的水樣水質(zhì)條件及水樣周圍空氣中VOC的濃度；水樣過濾/反沖洗裝置，其與所述水樣采集裝置連接，用于對水樣采集裝置進行過濾、反沖洗，防止滋生微生物；定量進樣裝置，其與所述水樣過濾/反沖洗裝置連接，用于將經(jīng)過過濾、反沖洗前處理過的水樣定量的注入到VOC的監(jiān)控系統(tǒng)中進行定性和定量檢測。
上述內(nèi)容是水樣的水質(zhì)在正常情況下，水樣的采集和對水樣中揮發(fā)性有機污染物的檢測。將水樣的采集與水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器結(jié)合在一起，有利于檢測被測水樣的水質(zhì)變化情況，便于掌握水質(zhì)極端條件(極酸、極堿等)下，及時切斷水樣采集后進入定量進樣裝置及進入VOC監(jiān)控系統(tǒng)進行分析，保護監(jiān)控儀器設備。而且可以通過設定水質(zhì)常規(guī)參數(shù)以及VOC濃度的閾值，確定水樣正常進入定量注入裝置及VOC監(jiān)控系統(tǒng)的情況，例如，當水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器檢測到水樣中水質(zhì)條件在正常范圍內(nèi)，沒有出現(xiàn)異常時，水樣采集裝置采集的水樣可以進入到定量注入裝置及VOC監(jiān)控系統(tǒng)進行分析；又例如PID傳感器監(jiān)測到水樣采集裝置周圍的空氣中VOC濃度在正常范圍，說明采集的水樣可以進入VOC監(jiān)控系統(tǒng)分析，而如果PID傳感器監(jiān)測到水樣采集裝置周圍的空氣中VOC濃度超標，說明相關水體中的VOC濃度更高，通過聯(lián)動控制及時切斷水樣進入VOC監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)設定不同監(jiān)測參數(shù)的閾值范圍，來確定是否將采集的水樣進入倒定量注入裝置及VOC監(jiān)控系統(tǒng)進行分析。
所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)中，還包括:水質(zhì)超標存樣裝置，其與所述水樣采集裝置相連，用于在水質(zhì)極端條件下，對水樣進行保存，供離線分析；控制器，其與所述水樣采集裝置，水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器，水樣過濾/反沖洗裝置和水質(zhì)超標存樣裝置連接，用于實現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)超標后阻斷水樣進入進樣監(jiān)控系統(tǒng)，以及用于留存水樣，供離線分析，同時能夠控制增大清水反沖洗水樣采集裝置的頻率，增加儀器的自我保護；超標報警模塊，其與所述水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器連接，用于根據(jù)所述水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器中設定的水溫、PH值、溶解氧、電導率、濁度以及PID傳感器中設定的VOC濃度等指標的報警閾值，對濃度超標進行及時報警，并切斷水樣進入監(jiān)控系統(tǒng)。
上述內(nèi)容是對揮發(fā)性有機污染物的超標報警和存樣離線分析過程進行的說明?？刂破鞲鶕?jù)水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器以及PID傳感器對水樣的水質(zhì)參數(shù)以及水樣周圍空氣中VOC濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整是否阻斷水樣進入到VOC監(jiān)控系統(tǒng)，對于監(jiān)測數(shù)據(jù)臨近高危值的，提高過濾、反沖洗的頻率，對于監(jiān)測數(shù)據(jù)遠離高危值的，降低過濾、反沖洗的頻率，也就是說，對水樣采集裝置的過濾和反沖洗頻率與監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)以及污染物濃度成正比，與監(jiān)測污染物的危害程度成正比。水樣留存裝置主要是指水質(zhì)參數(shù)或者PID傳感器監(jiān)測污染物濃度超標后，系統(tǒng)阻斷水樣進入進樣裝置，同時啟動水樣留存裝置，保存水樣供離線分析。超標報警主要是根據(jù)所述水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器中設定的水溫、PH值、溶解氧、電導率、濁度以及PID傳感器中設定的VOC濃度等指標的報警閾值，在濃度超標時進行及時報警。
所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)中，還包括:傳遞模塊，其與所述超標報警模塊相連，用于將超標報警信息傳遞給監(jiān)控系統(tǒng)；聯(lián)動控制模塊，其設置在監(jiān)控系統(tǒng)，用于水質(zhì)超標時，阻斷水樣進入監(jiān)控系統(tǒng)，同時控制增大清水反沖洗水樣采集裝置的頻率，增加儀器的自我保護。
所述不同狀態(tài)的水源包括固定水源、流動水源、敏感處水源和/或普通處水源。流動式水源，例如河流；固定式水源，例如池塘、流動緩慢的水庫；又例如，敏感的水源，如飲用水源、地下水源；普通水源，例如普通的河流。根據(jù)水源種類的不同類型，會有不同的水質(zhì)常規(guī)指標標準范圍等等。
所述傳遞模塊為無線信號傳遞裝置，所述控制器為計算機。
盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權利要求
1.一種水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，其特征在于，包括: 水樣采集裝置，其與水源連接，用于間歇性地從水源中采集水樣； 水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器，它們與所述水樣采集裝置相連，分別用于測定所采集的水樣水質(zhì)條件及水樣周圍空氣中VOC的濃度； 水樣過濾/反沖洗裝置，其與所述水樣采集裝置連接，用于對采集到的水樣進行過濾、反沖洗，防止微生物的滋生； 定量進樣裝置，其與所述水樣過濾/反沖洗裝置連接，用于對經(jīng)過前處理過的水樣定量的注入到VOC監(jiān)控系統(tǒng)進行定性和定量檢測； 水質(zhì)超標存樣裝置，其與所述水樣采集裝置相連，用于水質(zhì)極端條件下，對水樣進行保存，供離線分析； 控制器，其與所述水樣采集裝置，水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器，過濾/反沖洗裝置和水質(zhì)超標存樣裝置連接，用于實現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)超標后控制器阻斷水樣進入進樣裝置，VOC監(jiān)控系統(tǒng)，以及控制留存水樣，供離線分析，同時控制增大清水反沖洗水樣采集裝置的頻率。
2.如權利要求1所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 超標報警模塊，其與所述水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器連接，用于根據(jù)所述水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器中設定的指標報警閾值，在濃度超標后進行及時報警，并切斷水樣進入定量注入裝置及VOC監(jiān)控系統(tǒng)。
3.如權利要求2所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 傳遞模塊，其與所述超標報警模塊相連，用于將超標報警信息傳遞給監(jiān)控系統(tǒng)。
4.如權利要求3所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 聯(lián)動控制模塊，其設置在監(jiān)控系統(tǒng)，用于在水質(zhì)超標時，阻斷水樣進入VOC監(jiān)控系統(tǒng)，同時控制增大清水反沖洗水樣采集裝置的頻率，增加儀器的自我保護。
5.如權利要求3所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，其特征在于，所述傳遞模塊為無線信號傳遞裝置。
6.如權利要求1所述的水中揮發(fā)性有機污染物樣品前處理系統(tǒng)，其特征在于，所述不同狀態(tài)的水源包括固定水源、流動水源、敏感處水源和/或普通處水源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水中揮發(fā)性有機污染物(VOC)樣品前處理系統(tǒng)，包括水樣采集裝置；水質(zhì)常規(guī)參數(shù)檢測器/PID傳感器，它們與所述水樣采集裝置相連，分別用于測定水樣水質(zhì)條件及水樣周圍空氣中VOC濃度；水樣過濾/反沖洗裝置，其與所述水樣采集裝置連接，用于對水樣采集裝置過濾、反沖洗，防止微生物滋生；定量進樣裝置，其與所述水樣過濾/反沖洗裝置連接，用于將水樣定量注入到VOC監(jiān)控系統(tǒng)進行分析檢測。本發(fā)明的系統(tǒng)還包括水質(zhì)超標存樣裝置，其與所述水樣采集裝置相連，用于水質(zhì)極端條件下保存水樣，供離線分析；控制器，用于實現(xiàn)水質(zhì)超標后阻斷水樣進入監(jiān)控系統(tǒng)，同時控制增大清水反沖洗水樣采集裝置的頻率，增加儀器的自我保護。
文檔編號G01N33/18GK103149335SQ20131002782
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權日2013年1月25日
發(fā)明者韓璐, 宋永會, 俞博凡, 袁鵬, 彭劍峰, 許偉寧, 劉洋 申請人:中國環(huán)境科學研究院