一种水质氨氮在线检测装置和方法与流程

本申请涉及水质监测，特别是涉及一种水质氨氮在线检测装置和方法。

背景技术：

1、氨氮是水体富营养化的元凶，水体中氨氮含量过高会造成浮游植物、藻类的爆发式增长，导致水华现象，从而减少水中的含氧量，对生态链的稳定造成严重影响。水中不同形态的氮在一定环境条件下可以相互转化，构成氮循环的重要组成部分。水体中的氨氮含量是指以游离态氨(nh3)和铵离子(nh4+)形式存在的含氮总量，是反映水体污染的一个重要指标。含有大量氨氮的废水排入自然水体后，会造成富养化污染，并可能带来蓝藻、赤潮等现象，导致鱼类死亡等环境问题。随着对环境预警监测能力建设投入的加大和地表水水质自动监测技术的日趋成熟，水质在线监测仪器已得到了广泛应用。目前监测水体中氨氮含量的方法主要有电极法、光度法和蒸馏分离滴定法，但这些方法存在一些局限性，如测量误差、操作复杂、准确度较差等问题。特别是电极法，虽然具有操作简便、成本低廉等优点，但在实际应用电极容易受到水样污染，不仅降低了电极的使用寿命，而且会影响检测准确性。

2、如何提高氨氮检测电极使用寿命和检测准确度是本领域技术人员所需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种水质氨氮在线检测装置和方法，用于解决电极容易受到水样污染，不仅降低了电极的使用寿命，而且会影响检测准确性的问题。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种水质氨氮在线检测装置，包括：原水池、第一加药装置、澄清水箱、测量箱、氨氮检测电极、第二加药装置和控制系统；

3、所述澄清水箱内的底部连接有溢流堰，所述溢流堰将所述澄清水箱分隔成沉降区和清水区，所述溢流堰与所述澄清水箱的顶部之间形成连通所述沉降区和所述清水区的通道，所述沉降区内设有多个间隔分布的导流板，所述原水池通过进水管与所述沉降区连接，所述第一加药装置与所述进水管连接，所述第一加药装置用于向所述沉降区输送硫酸锌溶液，所述清水区与所述测量箱连接，所述进水管靠近所述沉降区的一端设有加药口，所述第二加药装置分别与所述加药口和所述测量箱连接，所述第二加药装置用于输送氢氧化钠溶液，所述氨氮检测电极的一端密封插入所述测量箱，用于检测氨氮含量，所述控制系统与所述氨氮检测电极连接。

4、可选的，还包括除盐水箱，所述除盐水箱与所述测量箱连接，所述除盐水箱用于向所述测量箱输送除盐水以冲洗所述测量箱及所述氨氮检测电极。

5、可选的，还包括搅拌器，所述搅拌器包括旋转电机、搅拌杆和叶片，所述搅拌杆的第一端与所述旋转电机连接，所述搅拌杆的第二端经所述测量箱的顶部开口密封插入所述测量箱内并延伸至所述测量箱的近底部，所述搅拌杆的第二端连接有所述叶片。

6、可选的，还包括清水箱，所述清水箱分别连接所述清水区和所述测量箱，且所述清水区和所述清水箱之间的管路上设有与所述控制系统连接的浊度表。

7、可选的，所述清水区设有第一ph计，所述测量箱设有第二ph计，所述第一ph计和所述第二ph计分别与所述控制系统连接。

8、可选的，还包括回收水箱，所述沉降区的底部设有第一排水口，所述测量箱的底部设有第二排水口，所述测量箱的侧壁近顶部设有溢流口，所述回收水箱分别连接所述第一排水口、所述第二排水口、所述溢流口和所述原水池。

9、可选的，所述原水池与所述第一加药装置之间的管路上连接有第一提升泵和第一电动阀门，所述第一排水口与所述回收水箱连接的管路上设有第二电动阀门，所述清水箱通过第二提升泵和第三电动阀门与所述测量箱连接，所述第二加药装置与所述加药口连接的管路上设有第四电动阀门，所述第二加药装置与所述测量箱连接的管路上设有第五电动阀门，所述第二排水口和所述回收水箱连接的管路上设有第六电动阀门，所述除盐水箱依次通过第三提升泵和第七电动阀门与所述测量箱连接，所述回收水箱依次通过第四提升泵和所述第八电动阀门与所述原水池连接，所述控制系统分别连接所述第一提升泵、所述第一电动阀门、所述第二电动阀门、所述第二提升泵、所述第三电动阀门、所述第四电动阀门、所述第五电动阀门、所述第六电动阀门、所述第三提升泵、所述第七电动阀门、所述第四提升泵和所述第八电动阀门。

10、可选的，所述澄清水箱的包括第一箱体和与所述第一箱体一体化连接的第二箱体，所述第二箱体自靠近所述第一箱体的一端至远离所述第一箱体的一端直径逐渐减小，所述第一排水口设于所述第二箱体的底部，所述导流板设于所述第二箱体的上方，且所述导流板的顶部低于所述溢流堰的顶部。

11、可选的，所述导流板呈波浪状，且相邻两个所述导流板错位分布。

12、本申请还提供一种水质氨氮在线检测方法，应用于所述的水质氨氮在线检测装置，包括：

13、在原水池向澄清水箱输送待测水样之后，利用第一加药装置向所述澄清水箱输送硫酸锌溶液，利用第二加药装置向所述澄清水箱输送氢氧化钠溶液；

14、利用所述澄清水箱对待测水样进行过滤后，将过滤后的待测水样输入测量箱；

15、利用所述第二加药装置向所述测量箱输入氢氧化钠溶液，以将过滤后的待测水样的ph值调节至设定范围内，获取氨氮检测电极检测的所述测量箱内待测水样的氨氮含量。

16、本申请所提供的一种水质氨氮在线检测装置，包括：原水池、第一加药装置、澄清水箱、测量箱、氨氮检测电极、第二加药装置和控制系统；澄清水箱内的底部连接有溢流堰，溢流堰将澄清水箱分隔成沉降区和清水区，溢流堰与澄清水箱的顶部之间形成连通沉降区和清水区的通道，沉降区内设有多个间隔分布的导流板，原水池通过进水管与沉降区连接，第一加药装置与进水管连接，第一加药装置用于向沉降区输送硫酸锌溶液，清水区与测量箱连接，进水管靠近沉降区的一端设有加药口，第二加药装置分别与加药口和测量箱连接，第二加药装置用于输送氢氧化钠溶液，氨氮检测电极的一端密封插入测量箱，用于检测氨氮含量，控制系统与氨氮检测电极连接。向澄清水箱添加硫酸锌溶液和氢氧化纳溶液，生成氢氧化锌沉淀，并利用澄清水箱中的导流板提高混凝沉淀效果，降低水样中的浮物和水样浊度，减少对氨氮检测电极的污染，从而提高氨氮检测结果的准确度和电极使用寿命。

17、此外，在测量箱内设置搅拌装置，通过机械搅拌提高样品均匀性，能够进一步提高检测结果准确度；设置除盐水箱，利用除盐水清洗测量箱及氨氮检测电极，提高氨氮检测准确度的同时，延长电极使用寿命；各提升泵、电动阀门以及加药装置等设备与控制系统通信连接，可以实现设备远程控制，减少人工成本。

18、本申请所提供的一种水质氨氮在线检测方法的等有益效果与装置对应，效果如上。

技术特征：

1.一种水质氨氮在线检测装置，其特征在于，包括：原水池（1）、第一加药装置（2）、澄清水箱（3）、测量箱（4）、氨氮检测电极（5）、第二加药装置（6）和控制系统（7）；

2.根据权利要求1所述的水质氨氮在线检测装置，其特征在于，还包括除盐水箱（8），所述除盐水箱（8）与所述测量箱（4）连接，所述除盐水箱（8）用于向所述测量箱（4）输送除盐水以冲洗所述测量箱（4）及所述氨氮检测电极（5）。

3.根据权利要求2所述的水质氨氮在线检测装置，其特征在于，还包括搅拌器（9），所述搅拌器（9）包括旋转电机（901）、搅拌杆（902）和叶片（903），所述搅拌杆（902）的第一端与所述旋转电机（901）连接，所述搅拌杆（902）的第二端经所述测量箱（4）的顶部开口密封插入所述测量箱（4）内并延伸至所述测量箱（4）的近底部，所述搅拌杆（902）的第二端连接有所述叶片（903）。

4.根据权利要求3所述的水质氨氮在线检测装置，其特征在于，还包括清水箱（10），所述清水箱（10）分别连接所述清水区（303）和所述测量箱（4），且所述清水区（303）和所述清水箱（10）之间的管路上设有与所述控制系统（7）连接的浊度表（11）。

5.根据权利要求4所述的水质氨氮在线检测装置，其特征在于，所述清水区（303）设有第一ph计（12），所述测量箱（4）设有第二ph计（13），所述第一ph计（12）和所述第二ph计（13）分别与所述控制系统（7）连接。

6.根据权利要求5所述的水质氨氮在线检测装置，其特征在于，还包括回收水箱（14），所述沉降区（302）的底部设有第一排水口，所述测量箱（4）的底部设有第二排水口，所述测量箱（4）的侧壁近顶部设有溢流口，所述回收水箱（14）分别连接所述第一排水口、所述第二排水口、所述溢流口和所述原水池（1）。

7.根据权利要求6所述的水质氨氮在线检测装置，其特征在于，所述原水池（1）与所述第一加药装置（2）之间的管路上连接有第一提升泵（15）和第一电动阀门（16），所述第一排水口与所述回收水箱（14）连接的管路上设有第二电动阀门（17），所述清水箱（10）通过第二提升泵（18）和第三电动阀门（19）与所述测量箱（4）连接，所述第二加药装置（6）与所述加药口（306）连接的管路上设有第四电动阀门（20），所述第二加药装置（6）与所述测量箱（4）连接的管路上设有第五电动阀门（21），所述第二排水口和所述回收水箱（14）连接的管路上设有第六电动阀门（22），所述除盐水箱（8）依次通过第三提升泵（23）和第七电动阀门（24）与所述测量箱（4）连接，所述回收水箱（14）依次通过第四提升泵（25）和所述第八电动阀门（26）与所述原水池（1）连接，所述控制系统（7）分别连接所述第一提升泵（15）、所述第一电动阀门（16）、所述第二电动阀门（17）、所述第二提升泵（18）、所述第三电动阀门（19）、所述第四电动阀门（20）、所述第五电动阀门（21）、所述第六电动阀门（22）、所述第三提升泵（23）、所述第七电动阀门（24）、所述第四提升泵（25）和所述第八电动阀门（26）。

8.根据权利要求1所述的水质氨氮在线检测装置，其特征在于，所述澄清水箱（3）的包括第一箱体和与所述第一箱体一体化连接的第二箱体，所述第二箱体自靠近所述第一箱体的一端至远离所述第一箱体的一端直径逐渐减小，所述第一排水口设于所述第二箱体的底部，所述导流板（305）设于所述第二箱体的上方，且所述导流板（305）的顶部低于所述溢流堰（301）的顶部。

9.根据权利要求8所述的水质氨氮在线检测装置，其特征在于，所述导流板（305）呈波浪状，且相邻两个所述导流板（305）错位分布。

10.一种水质氨氮在线检测方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任一项所述的水质氨氮在线检测装置，包括：

技术总结本申请公开了一种水质氨氮在线检测装置和方法，涉及水质监测技术领域，包括：溢流堰将澄清水箱分隔成沉降区和清水区，溢流堰与澄清水箱的顶部之间形成连通沉降区和清水区的通道，沉降区内设有多个间隔分布的导流板，原水池通过进水管与沉降区连接，第一加药装置与进水管连接，清水区与测量箱连接，进水管靠近沉降区的一端设有加药口，第二加药装置分别与加药口和测量箱连接，氨氮检测电极的一端密封插入测量箱，控制系统与氨氮检测电极连接。向澄清水箱添加硫酸锌溶液和氢氧化钠溶液，生成氢氧化锌沉淀，利用澄清水箱中的导流板提高混凝沉淀效果，降低水样中的浮物和水样浊度，减少对电极的污染，从而提高氨氮检测结果的准确度和电极使用寿命。技术研发人员：徐展,衡世权,邱敏,晋银佳,尤良洲,王仁雷,喻江,兰永龙,曹荣,梁中亚受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4