水中重金屬檢測裝置及其工作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及水樣檢測，特別涉及水中重金屬檢測裝置及其工作方法。
【背景技術】
[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，最終進入人體。重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用，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，會造成人體中毒，對人體造成很大的危害。重金屬污染主要表現在水污染中，水中重金屬監測是水質保護和防治的首要任務。
[0003]重金屬在線監測技術采用最多的是分光光度法，這種方法具有技術成熟、結果穩定的優勢，但該方法僅適用于單一重金屬污染源監測，需要使用多種化學試劑，同時面臨突出的離子干擾問題。電化學法由于選擇性強、靈敏度高、可同時監測多種重金屬，近來得到了較快的發展，但是，其穩定性和重復性較差，不能隨意組合分析多種重金屬，維護頻率高，維護專業性強，從而大大提高了設備的運行成本。X射線熒光光譜法(XRF)具有多元素同時分析、無需樣品前處理、分析速度快等突出優點，正在快速發展成為通用的元素分析方法，已在大氣重金屬在線監測和土壤重金屬檢測領域得到了廣泛應用。然而，XRF法不適宜直接分析液體樣品，因為液體樣品存在較高的X射線背景散射和較強的X射線吸收效應，導致較低的信噪比；XRF直接分析液體樣品時探測限通常為ppm級，達不到環境監測ppb級要求，因而應用受到限制，至今，仍未實現XRF法自動在線監測水中的重金屬含量。
【發明內容】
[0004]為了解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種檢測精度高、所有形態重金屬可同時檢測的水中重金屬檢測裝置。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種水中重金屬檢測裝置，所述檢測裝置包括采樣模塊、XRF檢測模塊；所述檢測裝置進一步包括:
[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的液滴；
[0010]濾膜，所述濾膜設置在所述出口端的下部，用于截留固體顆粒物。
[0011]本發明還提供了上述采樣裝置的工作方法。該發明目的是通過以下技術方案實現的:
[0012]上述檢測裝置的工作方法，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；
[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檢測模塊檢測所述固體顆粒中的重金屬含量。
[0017]與現有技術相比，本發明具有的有益效果為:
[0018]1、創造性地將水中重金屬固化為固體顆粒，從而使得檢測精度高的XRF技術得以應用，實現了多種金屬同時自動監測，提高了監測效率及精度；
[0019]2、獲得所有形態重金屬含量，且金屬之間無干擾。
【附圖說明】
[0020]參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。圖中:
[0021]圖1是根據本發明實施例1的檢測裝置的結構簡圖；
[0022]圖2是根據本發明實施例1的霧化模塊和加熱模塊的結構簡圖；
[0023]圖3是根據本發明實施例1的霧化器的結構簡圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1-3和以下說明描述了本發明的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本發明。為了教導本發明技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發明的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發明的多個變型。由此，本發明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。
[0025]實施例1:
[0026]圖1示意性地給出了本發明實施例的水中重金屬檢測裝置的結構簡圖，如圖1所示，所述檢測裝置包括:
[0027]采樣模塊、XRF檢測模塊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2連通待測水樣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構簡圖，如圖2所示，霧化干燥模塊7包括容器、霧化器、上部進口和下部出口。空氣經過過濾器71后分為兩路，其中一路72經壓縮機73增壓后進入霧化模塊76內，另一路經鼓風機74送入加熱器75加熱，之后送入氣流均勻器77內，最后送入所述容器內，以加熱容器內的液滴。
[0030]圖3是示意性地給出了霧化器的結構簡圖，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口 761 ;所述第二通道764環繞在所述第一通道的外圍，且在上部具有進口 762，下部呈收縮狀，從所述壓縮機73流出的空氣進入該進口 ；，
[0031]濾膜9，所述濾膜設置在所述出口處，用于截留固體顆粒物。
[0032]主動輪和從動輪，所述濾膜的兩端分別繞在所述主動輪、從動輪上。
[0033]本發明實施例還給出了上述檢測裝置的工作方法，所述工作方法包括以下步驟:
[0034](Al)水樣和支撐液進入管道內混合，之后送入霧化器的第一通道內；
[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，加熱后的空氣送入，液滴被干燥，生成固體顆粒；
[0036](A3)在氣流帶動及重力作用下，固體顆粒下降，最后被濾膜截留；
[0037](A4)在主動輪的驅動下，濾膜移動，使用XRF檢測模塊檢測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]實施例2:
[0039]本發明實施例的采樣裝置的結構簡圖，與實施例1不同的是:
[0040]加熱模塊設置在容器的外圍，使用電加熱模塊。
【主權項】
1.一種水中重金屬檢測裝置，所述檢測裝置包括采樣模塊、XRF檢測模塊；其特征在于:所述檢測裝置進一步包括: 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的液滴； 濾膜，所述濾膜設置在所述出口端的下部，用于截留固體顆粒物。
2.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于:所述檢測裝置進一步包括: 主動輪和從動輪，所述濾膜的兩端分別繞在所述主動輪、從動輪上。
3.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于:所述混合模塊采用混合管道。
4.根據權利要求1所述的檢測裝置，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.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于:所述加熱模塊采用熱風模塊，用于向所述霧化模塊內提供熱風。
6.根據權利要求1-5任一所述的檢測裝置的工作方法，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； (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檢測模塊檢測所述固體顆粒中的重金屬含量。
【專利摘要】本發明提供了一種水中重金屬檢測裝置及其工作方法，所述檢測裝置包括采樣模塊、XRF檢測模塊；所述檢測裝置進一步包括：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的液滴；濾膜，所述濾膜設置在所述出口端的下部，用于截留固體顆粒物。本發明具有精度高等優點。
【IPC分類】G01N23-223
【公開號】CN104569017
【申請號】CN201410855553
【發明人】項光宏
【申請人】聚光科技(杭州)股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日