水中重金屬檢測(cè)裝置及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水樣檢測(cè)，特別涉及水中重金屬檢測(cè)裝置及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]重金屬不能被生物降解，卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千上百倍地富集，最終進(jìn)入人體。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會(huì)造成人體中毒，對(duì)人體造成很大的危害。重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染中，水中重金屬監(jiān)測(cè)是水質(zhì)保護(hù)和防治的首要任務(wù)。
[0003]重金屬在線監(jiān)測(cè)技術(shù)采用最多的是分光光度法，這種方法具有技術(shù)成熟、結(jié)果穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，但該方法僅適用于單一重金屬污染源監(jiān)測(cè)，需要使用多種化學(xué)試劑，同時(shí)面臨突出的離子干擾問題。電化學(xué)法由于選擇性強(qiáng)、靈敏度高、可同時(shí)監(jiān)測(cè)多種重金屬，近來得到了較快的發(fā)展，但是，其穩(wěn)定性和重復(fù)性較差，不能隨意組合分析多種重金屬，維護(hù)頻率高，維護(hù)專業(yè)性強(qiáng)，從而大大提高了設(shè)備的運(yùn)行成本。X射線熒光光譜法(XRF)具有多元素同時(shí)分析、無需樣品前處理、分析速度快等突出優(yōu)點(diǎn)，正在快速發(fā)展成為通用的元素分析方法，已在大氣重金屬在線監(jiān)測(cè)和土壤重金屬檢測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，XRF法不適宜直接分析液體樣品，因?yàn)橐后w樣品存在較高的X射線背景散射和較強(qiáng)的X射線吸收效應(yīng)，導(dǎo)致較低的信噪比；XRF直接分析液體樣品時(shí)探測(cè)限通常為ppm級(jí)，達(dá)不到環(huán)境監(jiān)測(cè)ppb級(jí)要求，因而應(yīng)用受到限制，至今，仍未實(shí)現(xiàn)XRF法自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)水中的重金屬含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)精度高、所有形態(tài)重金屬可同時(shí)檢測(cè)的水中重金屬檢測(cè)裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種水中重金屬檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置包括采樣模塊、XRF檢測(cè)模塊；所述檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括:
[0007]混合模塊，所述混合模塊連接所述采樣模塊及支撐液；
[0008]霧化模塊，所述霧化模塊的進(jìn)口端連接所述混合模塊，底部具有出口端；
[0009]加熱模塊，所述加熱模塊用于加熱所述霧化模塊內(nèi)的液滴；
[0010]濾膜，所述濾膜設(shè)置在所述出口端的下部，用于截留固體顆粒物。
[0011]本發(fā)明還提供了上述采樣裝置的工作方法。該發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0012]上述檢測(cè)裝置的工作方法，所述工作方法包括以下步驟:
[0013](Al)水樣和支撐液混合后送入霧化模塊內(nèi)；
[0014](A2)霧化后的液滴被干燥，生成固體顆粒；
[0015](A3)固體顆粒被濾膜截留；
[0016](A4)使用XRF檢測(cè)模塊檢測(cè)所述固體顆粒中的重金屬含量。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:
[0018]1、創(chuàng)造性地將水中重金屬固化為固體顆粒，從而使得檢測(cè)精度高的XRF技術(shù)得以應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了多種金屬同時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，提高了監(jiān)測(cè)效率及精度；
[0019]2、獲得所有形態(tài)重金屬含量，且金屬之間無干擾。
【附圖說明】
[0020]參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的霧化模塊和加熱模塊的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的霧化器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1-3和以下說明描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個(gè)變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]圖1示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的水中重金屬檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖1所示，所述檢測(cè)裝置包括:
[0027]采樣模塊、XRF檢測(cè)模塊14 ;所述采樣模塊包括管道和泵，其中，第一管道和第一泵3、流量計(jì)2連通待測(cè)水樣1，第二管道和第二泵5連通支撐液4，第一管道和第二管道連通在一起；所述支撐液包括增稠劑、金屬離子沉淀劑和金屬離子螯合劑。
[0028]混合模塊，所述混合模塊連接所述采樣模塊及支撐液；所述混合模塊采用管道6，使得水樣及支撐液在該管道的流動(dòng)過程中充分混合；
[0029]圖2是示意性地給出了霧化模塊和加熱模塊的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖2所示，霧化干燥模塊7包括容器、霧化器、上部進(jìn)口和下部出口?？諝饨?jīng)過過濾器71后分為兩路，其中一路72經(jīng)壓縮機(jī)73增壓后進(jìn)入霧化模塊76內(nèi)，另一路經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)74送入加熱器75加熱，之后送入氣流均勻器77內(nèi)，最后送入所述容器內(nèi)，以加熱容器內(nèi)的液滴。
[0030]圖3是示意性地給出了霧化器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖3所示，所述霧化器包括第一通道763及第二通道，第一通道具有液體進(jìn)口 761 ;所述第二通道764環(huán)繞在所述第一通道的外圍，且在上部具有進(jìn)口 762，下部呈收縮狀，從所述壓縮機(jī)73流出的空氣進(jìn)入該進(jìn)口 ；，
[0031]濾膜9，所述濾膜設(shè)置在所述出口處，用于截留固體顆粒物。
[0032]主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，所述濾膜的兩端分別繞在所述主動(dòng)輪、從動(dòng)輪上。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例還給出了上述檢測(cè)裝置的工作方法，所述工作方法包括以下步驟:
[0034](Al)水樣和支撐液進(jìn)入管道內(nèi)混合，之后送入霧化器的第一通道內(nèi)；
[0035](A2)在壓縮空氣的吹送下，第一通道排出的混合液被霧化呈液滴；同時(shí)，加熱后的空氣送入，液滴被干燥，生成固體顆粒；
[0036](A3)在氣流帶動(dòng)及重力作用下，固體顆粒下降，最后被濾膜截留；
[0037](A4)在主動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)下，濾膜移動(dòng)，使用XRF檢測(cè)模塊檢測(cè)所述固體顆粒中的重金屬含量，從而獲知水樣中重金屬含量。
[0038]實(shí)施例2:
[0039]本發(fā)明實(shí)施例的采樣裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，與實(shí)施例1不同的是:
[0040]加熱模塊設(shè)置在容器的外圍，使用電加熱模塊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水中重金屬檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置包括采樣模塊、XRF檢測(cè)模塊；其特征在于:所述檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括: 混合模塊，所述混合模塊連接所述采樣模塊及支撐液； 霧化模塊，所述霧化模塊的進(jìn)口端連接所述混合模塊，底部具有出口端； 加熱模塊，所述加熱模塊用于加熱所述霧化模塊內(nèi)的液滴； 濾膜，所述濾膜設(shè)置在所述出口端的下部，用于截留固體顆粒物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于:所述檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括: 主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，所述濾膜的兩端分別繞在所述主動(dòng)輪、從動(dòng)輪上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于:所述混合模塊采用混合管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于:所述支撐液包括增稠劑、金屬離子沉淀劑和金屬離子螯合劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于:所述加熱模塊采用熱風(fēng)模塊，用于向所述霧化模塊內(nèi)提供熱風(fēng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的檢測(cè)裝置的工作方法，所述工作方法包括以下步驟: (Al)水樣和支撐液混合后送入霧化模塊內(nèi)； (A2)霧化后的液滴被干燥，生成固體顆粒； (A3)固體顆粒被濾膜截留； (A4)使用XRF檢測(cè)模塊檢測(cè)所述固體顆粒中的重金屬含量。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水中重金屬檢測(cè)裝置及其工作方法，所述檢測(cè)裝置包括采樣模塊、XRF檢測(cè)模塊；所述檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括：混合模塊，所述混合模塊連接所述采樣模塊及支撐液；霧化模塊，所述霧化模塊的進(jìn)口端連接所述混合模塊，底部具有出口端；加熱模塊，所述加熱模塊用于加熱所述霧化模塊內(nèi)的液滴；濾膜，所述濾膜設(shè)置在所述出口端的下部，用于截留固體顆粒物。本發(fā)明具有精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N23-223
【公開號(hào)】CN104569017
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410855553
【發(fā)明人】項(xiàng)光宏
【申請(qǐng)人】聚光科技(杭州)股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日