旁路精密过滤预处理装置和高浊度水质智能前处理系统的制作方法

专利2025-05-21  22


本发明属于地表水在线测定挥发性有机物。


背景技术:

1、地表水在线测定挥发性有机物一般分为前处理单元,吹扫捕集单元,色谱或质谱分析单元,控制单元等。其中吹扫捕集单元和检测单元基本采用成熟的实验室仪器方法进行集成,各方案之间没有显著差异。但由于地表水水样的复杂性,前处理单元对样品测定的一致性、重复性等影响也很大。且由于挥发性有机物监测仪器的特点,仪器长期稳定性不如传统化学法仪器,在现场安装时需要经常性的人工维护和校准。

2、现有技术cn117517034a一种水中挥发性有机污染物样品前处理系统。遇到汛期或者浊度高的流域会自动开启仪器保护措施,会严重影响测试的数据有效率。

3、挥发性有机物水质在线监测仪作为新的产品形态,在应用上还有许多痛点。首先,由于仪器大多采用实验仪器或者简单改造集成,需要单独设计符合仪器和现场监测需要(浊度预处理、管路反清洗)的前处理和进样装置;其次,作为挥发性有机物的检测器,气相/气相质谱等仪器受现场环境条件和地表水样复杂度的影响,仪器稳定性和测试一致性不如实验室中的仪器,随着时间推移容易出现响应衰减和进样管路堵塞等问题,需要定期进行标样核查跟踪仪器情况,必要时自动进行校准、多点线性等质控工作,以保证监测数据的准确度、稳定性。综上所述,挥发性有机物水质在线监测仪需要配套设计前处理和智能质控装置,才能更好的在现场运用。

4、现有技术中:1)如果遇到高浊度就开启保护措施,不让仪器进行测定,那就会对数据有效率产生较大影响,这样就无法运用于汛期监测及常年高浊度的水体监测,极大的限制了使用的场景。2)传统滤芯过滤方式容易堵塞,虽然有反清洗,但未考虑现实中这种过滤方式遇到高浊度水体时,传统多级过滤模式由于滤芯过滤体积限制,会导致前置滤芯堵塞而无法获得后续测试需要的水样量。3)滤芯表面冲洗不彻底,传统pp棉和活性炭等滤芯由于材料物理性质,无法进行高压反冲洗,如果只对表面进行滤芯表面进行反冲洗,无法彻底清洗滤芯。4)进行日质控的人员成本高、无法进行远程质控,挥发性有机物标样保质期很短,标准里要求现用现配,所以如果要每天进行日质控,就需要每天派人到现场人工进行样品配制,增加了工作量。而且地表水运维规范规定日质控需要在每天早上6~7点之间进行,需要人工提前到场进行标样配制也不现实。上述原因也导致无法进行标样核查、多点校准等远程质控。5)传统进样模式标样消耗量大,挥发性有机物标准溶液需要低温避光密闭保存。传统进样模式需要进行标液润洗,消耗量大。挥发性有机物标样,特别是同位素标样价格相对昂贵,用传统润洗后进样的模式会极大提高运行维护成本,很难支撑远程质控功能。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供了一种旁路精密过滤预处理装置,包括:取样口,滤芯支架,反清洗口,水样杯盖,金属滤芯,水样杯,溢流管,进水口,排水口;

2、所述滤芯支架内部设有中空管道,中部设有外螺纹、顶部设有取样口和反清洗口,底部设有内螺纹;

3、所述金属滤芯通过顶部外螺纹与滤芯支架底部的内螺纹连接;

4、所述取样口和反清洗口都与滤芯支架的中空管道上部相连通;

5、所述反清洗口通过管路连接水汽混合液;

6、所述滤芯支架通过中部的外螺纹与水样杯盖的内螺纹连接;

7、所述金属滤芯为中空结构,上部设有外螺纹并通过外螺纹与滤芯支架底部内螺纹连接,下部沉入水样杯内;

8、所述水样杯与水样杯盖密封连接;

9、所述水样杯内设有溢流管、进水口和排水口,所述溢流管用于液体溢流,所述进水口和排水口设置在底部,所述进水口通过管路用于水样进水,所述排水口通过管路用于排空水样。

10、在本发明的具体实施例中,所述金属滤芯径孔为5~15微米;所述金属滤芯为不锈钢烧结滤芯或钛镍合金烧结滤芯。

11、在本发明的具体实施例中,所述金属滤芯内部容积75ml。

12、本发明还提供了一种高浊度水质智能前处理系统,包括:旁路精密过滤预处理装置、冷藏精密进样单元和智能质控装置;

13、所述冷藏精密进样单元,包括:冷藏箱10,陶瓷柱塞泵11,八通阀12,储液环13,三通阀14,高压氮气瓶15,样品瓶16。

14、所述陶瓷柱塞泵11连通三通阀14常开端,所述三通阀公共端连通储液环第一端,所述三通阀常闭端连通高压氮气瓶。

15、所述储液环13内存有纯水且第二端连通所述八通阀的公共端,

16、所述八通阀的公共端通过旋转阀体可分别与其他端口连通:第一端连通纯水瓶;第二端连通混匀杯;第三端连通检测单元;第四端连通废液瓶;第五端连通空气排空;第六端为公共端并与储液环连通;第七端连通样品瓶,第八端连通旁路精密过滤预处理装置。

17、所述冷藏精密进样单元分别与检测单元、旁路精密过滤预处理装置和智能质控装置连通。

18、在本发明的具体实施例中,所述样品瓶具有硅橡胶-聚四氟乙烯衬垫螺旋盖。

19、本发明提供的装置既可满足高浊度环境下水样的正常测定,又可以自动对在线挥发性有机物监测仪进行标样核查、多点校准、应急质控等多种智能质控措施,保证数据的真实性,提升数据有效率,降低了运维成本。本发明提供的系统可长期无人值守的地表水自动监测站现场应用,保证水样测量的真实性及核查/校准的准确性。本发明主要解决地表水高浊度对测定结果的干扰/影响数据有效率、仪器标准样品不好保存、需要现用现配、进样时浪费较大,导致仪器无法进行无人智能质控的问题。



技术特征:

1.旁路精密过滤预处理装置,其特征在于,包括:取样口,滤芯支架,反清洗口,水样杯盖,金属滤芯,水样杯,溢流管,进水口,排水口;

2.依据权利要求1所述的旁路精密过滤预处理装置,其特征在于,

3.依据权利要求2所述的旁路精密过滤预处理装置,其特征在于,

4.高浊度水质智能前处理系统,其特征在于,包括权利要求1所述的旁路精密过滤预处理装置、冷藏精密进样单元和智能质控装置;

5.依据权利要求4所述的高浊度水质智能前处理系统,其特征在于,

6.依据权利要求1至3任一所述的旁路精密过滤预处理装置处理高浊水样的方法,其特征在于,包括如下步骤:

7.依据权利要求6所述的旁路精密过滤预处理装置处理高浊水样的方法,其特征在于,还包括:

8.依据权利要求7所述的旁路精密过滤预处理装置处理高浊水样的方法,其特征在于,还包括:


技术总结
本发明属于地表水在线测定挥发性有机物技术领域。本发明提供了一种旁路精密过滤预处理装置,包括:取样口,滤芯支架,反清洗口,水样杯盖,金属滤芯,水样杯,溢流管,进水口,排水口;所述滤芯支架内部设有中空管道,中部设有外螺纹、顶部设有取样口和反清洗口,底部设有内螺纹;所述金属滤芯通过顶部外螺纹与滤芯支架底部的内螺纹连接;所述取样口和反清洗口都与滤芯支架的中空管道上部相连通;所述滤芯支架通过中部的外螺纹与水样杯盖的内螺纹连接;所述金属滤芯为中空结构。本发明提供的装置既可满足高浊度环境下水样的正常测定,又可以自动对在线挥发性有机物监测仪进行标样核查、多点校准、应急质控等多种智能质控措施。

技术研发人员:敖小强,李光耀,杨仪方,谢波,张尔刚,任龙游,张艳超
受保护的技术使用者:北京雪迪龙科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-24514.html