本發(fā)明涉及污染物排放監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體地是涉及一種水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

污染物排放總量監(jiān)控儀是對(duì)污染物在某段時(shí)間內(nèi)的排放總量進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算方式是通過污染物在某段時(shí)間內(nèi)的濃度乘以在該段時(shí)間內(nèi)的流量，得到在該段時(shí)間內(nèi)的污染物排放量。傳統(tǒng)的污染物排放總量監(jiān)測(cè)，在分析污染物在某段時(shí)間內(nèi)的濃度時(shí)，只在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行采樣，用這個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集的樣品代替整個(gè)時(shí)間段的樣品，例如，每2小時(shí)分析一個(gè)污染物濃度，只采集5分鐘的水樣進(jìn)行分析。這種方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，問題是分析的水樣沒有代表性，用5分鐘的水樣來代替2小時(shí)的水樣時(shí)，誤差太大，容易在企業(yè)和監(jiān)管部門之間產(chǎn)生大的分歧，在精細(xì)化管控的今天，越來越無法滿足要求。

傳統(tǒng)的污染物排放總量監(jiān)測(cè)，在發(fā)現(xiàn)污染物濃度超標(biāo)的情況下，需要進(jìn)行超標(biāo)報(bào)警和超標(biāo)留樣，這種超標(biāo)一般是指連續(xù)超標(biāo)或者嚴(yán)重超標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于企業(yè)生產(chǎn)工藝波動(dòng)或者其他偶發(fā)因素導(dǎo)致企業(yè)排放污水在很短時(shí)間內(nèi)超標(biāo)、或者處于臨界狀態(tài)超標(biāo)，是有可能的，在這種情況下，如果企業(yè)能夠在很短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常，這是不需要報(bào)警和采樣的。如何來篩選和屏蔽這種突發(fā)性的干擾因素，也是一個(gè)期待解決的問題。

傳統(tǒng)的水質(zhì)采樣過濾，可能存在兩方面的問題，一方面，當(dāng)過濾得太細(xì)時(shí)，容易導(dǎo)致在線測(cè)量結(jié)果和實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果相差過大；另一方面，當(dāng)過濾得太輕時(shí)，容易導(dǎo)致在線分析儀的管路堵塞，給維護(hù)和保養(yǎng)造成極大的困難。

因此，本發(fā)明的發(fā)明人亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)，使其可以滿足企業(yè)和監(jiān)管部門的采樣分析要求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)，包括：一中央處理單元和預(yù)處理水路機(jī)構(gòu)，其中所述預(yù)處理水路機(jī)構(gòu)包括水質(zhì)過濾組件、連續(xù)均勻采樣組件、加密采樣組件、實(shí)時(shí)混合留樣組件、污水泵、電氣控制組件，所述水質(zhì)過濾組件分別與所述污水泵、所述連續(xù)均勻采樣組件、所述加密采樣組件和所述實(shí)時(shí)混合留樣組件連接，所述電氣控制組件與所述中央處理單元電連接。

優(yōu)選地，所述水質(zhì)過濾組件包括一過濾器和與之連接的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，其中所述過濾器的下端通過管路與所述污水泵連接，其上端分別通過管路與所述連續(xù)均勻采樣組件、所述加密采樣組件和所述實(shí)時(shí)混合留樣組件連接，所述過濾器內(nèi)設(shè)置有濾膜。

優(yōu)選地，所述電氣控制組件包括第一電動(dòng)球閥、第二電動(dòng)球閥、蠕動(dòng)泵和三通電磁閥，其中所述第一電動(dòng)球閥設(shè)置在所述連續(xù)均勻采樣組件和所述實(shí)時(shí)混合留樣組件之間，所述第二電動(dòng)球閥設(shè)置在所述水質(zhì)過濾組件和所述加密采樣組件之間，所述蠕動(dòng)泵設(shè)置在所述水質(zhì)過濾組件和所述連續(xù)均勻采樣組件之間，所述三通電磁閥設(shè)置在所述實(shí)時(shí)混合留樣組件內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述連續(xù)均勻采樣組件包括連續(xù)均勻水樣管路和第一混合桶，其中所述連續(xù)均勻水樣管路的一端與所述水質(zhì)過濾組件連接，二者之間設(shè)置有所述蠕動(dòng)泵；所述連續(xù)均勻水樣管路的另一端與所述第一混合桶聯(lián)通，所述第一混合桶內(nèi)設(shè)有攪拌器。

優(yōu)選地，所述實(shí)時(shí)混合留樣組件包括實(shí)時(shí)水樣管路、混合水樣管路、第二混合桶，其中所述實(shí)時(shí)水樣管路與所述過濾組件連接，所述混合水樣管路與所述第二混合桶聯(lián)通；所述實(shí)時(shí)水樣管路和所述混合水樣管路二者之間設(shè)置有所述三通電磁閥，所述三通電磁閥通過管路與一采樣器連接。

優(yōu)選地，所述加密采樣組件包括一加密采樣管路，其一端與所述第二電動(dòng)球閥連接，另一端與所述第二混合桶聯(lián)通。

優(yōu)選地，還包括一用于顯示和操作的組態(tài)顯示組件，其與所述中央處理單元電連接。

優(yōu)選地，還包括一遠(yuǎn)程控制接口和超標(biāo)檢測(cè)接口，二者均與所述中央處理單元連接。

優(yōu)選地，所述預(yù)處理水路機(jī)構(gòu)還包括一自動(dòng)清洗單元，其通過清洗液管道與所述第一混合桶連接。

優(yōu)選地，所述第二混合桶位于所述第一混合桶的下方，二者通過所述第一電動(dòng)球閥控制通斷。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少包括如下有益效果：

1.本發(fā)明所述的水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)，通過連續(xù)均勻采樣組件的設(shè)計(jì)，使得其在測(cè)量時(shí)間間隔內(nèi)的均勻連續(xù)采集水樣，確保采集的分析水樣能夠完全代表在該時(shí)間段內(nèi)污水的真實(shí)濃度，從而保證測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

2.本發(fā)明所述的水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)，通過加密采樣組件的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一些短時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)異常，但是不需要報(bào)警的情況，進(jìn)行自動(dòng)屏蔽，從而降低環(huán)保監(jiān)管的強(qiáng)度。

3.本發(fā)明所述的水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)，通過水質(zhì)采樣預(yù)處理水路的設(shè)計(jì)，既能實(shí)現(xiàn)采集某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)水樣，又能滿足采集某個(gè)時(shí)間段的混合水樣，同時(shí)還可以滿足環(huán)保主管部門對(duì)污水排放情況的實(shí)時(shí)監(jiān)管和總量計(jì)算的雙重監(jiān)控。

4.本發(fā)明所述的水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集水樣的適度過濾，使其既不會(huì)由于雜質(zhì)造成水路的堵塞，也不至于由于過度過濾造成對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的預(yù)處理水路機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.污水泵，2.過濾器，3.手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，4.蠕動(dòng)泵，5.連續(xù)均勻水樣管路，6.第一混合桶，7.攪拌器，8.實(shí)時(shí)水樣管路，9.混合水樣管路，10.第二混合桶，11.浮球開關(guān)，12.加密采樣管路，13.第一電動(dòng)球閥，14.第二電動(dòng)球閥，15.第三電動(dòng)球閥，16.第四電動(dòng)球閥，17.三通電磁閥，18.自動(dòng)清洗單元，19.回水管路，191第一回水管路。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1至圖2所示，為符合本發(fā)明的一種水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)，包括：一中央處理單元和預(yù)處理水路機(jī)構(gòu)，其中所述預(yù)處理水路機(jī)構(gòu)包括水質(zhì)過濾組件、連續(xù)均勻采樣組件、加密采樣組件、實(shí)時(shí)混合留樣組件、污水泵1、電氣控制組件，所述水質(zhì)過濾組件分別與所述污水泵1、所述連續(xù)均勻采樣組件、所述加密采樣組件和所述實(shí)時(shí)混合留樣組件連接，所述電氣控制組件與所述中央處理單元電連接。

優(yōu)選地，所述水質(zhì)過濾組件包括一過濾器2和與之連接的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3，其中所述過濾器2的下端通過管路與所述污水泵1連接，其上端分別通過管路與所述連續(xù)均勻采樣組件、所述加密采樣組件和所述實(shí)時(shí)混合留樣組件連接，所述過濾器2內(nèi)設(shè)置有濾膜。

優(yōu)選地，所述電氣控制組件包括第一電動(dòng)球閥13、第二電動(dòng)球閥14、蠕動(dòng)泵4和三通電磁閥17，其中所述第一電動(dòng)球閥13設(shè)置在所述連續(xù)均勻采樣組件和所述實(shí)時(shí)混合留樣組件之間，所述第二電動(dòng)球閥14設(shè)置在所述水質(zhì)過濾組件和所述加密采樣組件之間，所述蠕動(dòng)泵4設(shè)置在所述水質(zhì)過濾組件和所述連續(xù)均勻采樣組件之間，所述三通電磁閥17設(shè)置在所述實(shí)時(shí)混合留樣組件內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述連續(xù)均勻采樣組件包括連續(xù)均勻水樣管路5和第一混合桶6，其中所述連續(xù)均勻水樣管路5的一端與所述水質(zhì)過濾組件連接，二者之間設(shè)置有所述蠕動(dòng)泵4；所述連續(xù)均勻水樣管路5的另一端與所述第一混合桶6聯(lián)通，所述第一混合桶6內(nèi)設(shè)有攪拌器7。

優(yōu)選地，所述實(shí)時(shí)混合留樣組件包括實(shí)時(shí)水樣管路8、混合水樣管路9、第二混合桶10，其中所述實(shí)時(shí)水樣管路8與所述過濾組件連接，所述混合水樣管路9與所述第二混合桶10聯(lián)通；所述實(shí)時(shí)水樣管路8和所述混合水樣管路9二者之間設(shè)置有所述三通電磁閥17，所述三通電磁閥17通過管路與一采樣器連接。

優(yōu)選地，所述加密采樣組件包括一加密采樣管路12，其一端與所述第二電動(dòng)球閥14連接，另一端與所述第二混合桶10聯(lián)通。

優(yōu)選地，還包括一用于顯示和操作的組態(tài)顯示組件，其與所述中央處理單元電連接。

優(yōu)選地，還包括一遠(yuǎn)程控制接口和超標(biāo)檢測(cè)接口，二者均與所述中央處理單元連接。

優(yōu)選地，所述預(yù)處理水路機(jī)構(gòu)還包括一自動(dòng)清洗單元18，其通過清洗液管道與所述第一混合桶6連接。其中清洗液可以為清水，也可以為帶有清潔劑的溶液，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，本實(shí)施例對(duì)此不做限定和贅述。

優(yōu)選地，所述第二混合桶10位于所述第一混合桶6的下方，二者通過所述第一電動(dòng)球閥13控制通斷。

優(yōu)選地，所述中央處理單元為一微控制器。

優(yōu)選地，如圖2所示，所述預(yù)處理水路機(jī)構(gòu)還包括多個(gè)回水管路19，并且在所述過濾器2上端的管路處設(shè)置有第一回水管路191。所述電氣控制組件還包括第三電動(dòng)球閥15和第四電動(dòng)球閥16，其中所述第三電動(dòng)球閥15設(shè)置在一回水管路19和所述第一混合桶6之間，所述第四電動(dòng)球閥16設(shè)置在一回水管路19和所述第二混合桶10之間。

本實(shí)施例的工作原理在于：所述中央處理單元是水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)的核心單元，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)采樣預(yù)處理系統(tǒng)的整體控制。所述水質(zhì)過濾組件，實(shí)現(xiàn)水樣在進(jìn)入水質(zhì)采樣預(yù)處理時(shí)的適度過濾。所述連續(xù)均勻采樣組件實(shí)現(xiàn)在某段設(shè)置的時(shí)間內(nèi)連續(xù)均勻的采集水樣。所述加密采樣組件實(shí)現(xiàn)加密采樣時(shí)，保證能夠獨(dú)立采集水樣，而不影響連續(xù)均勻采樣。所述實(shí)時(shí)及混合留樣組件既能實(shí)現(xiàn)采集保留實(shí)時(shí)水樣，又能實(shí)現(xiàn)采集保留混合水樣。所述自動(dòng)清洗單元18實(shí)現(xiàn)第一混合桶6、第二混合桶10的自動(dòng)清洗。所述污水泵1實(shí)現(xiàn)把污水抽取到過濾器2和采樣管路內(nèi)。所述電氣控制組件實(shí)現(xiàn)各個(gè)單元組件的電氣控制。所述遠(yuǎn)程控制接口是采樣預(yù)處理系統(tǒng)接收遠(yuǎn)程控制指令的預(yù)留接口。所述組態(tài)顯示組件實(shí)現(xiàn)整個(gè)采樣預(yù)處理運(yùn)行過程中的水路動(dòng)態(tài)地顯示和觸摸操作。

在中央處理單元的控制下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)均勻采樣組件的控制、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)加密采樣組件的控制、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)及混合留樣組件的控制、可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗功能。

具體地，如附圖2所示，連續(xù)均勻采樣組件由獨(dú)立的蠕動(dòng)泵4控制、加密采樣組件由獨(dú)立的第二電動(dòng)球閥14控制、實(shí)時(shí)混合留樣組件由獨(dú)立的三通電磁閥17控制，因此這三部分能夠獨(dú)立執(zhí)行，互不影響。當(dāng)污水泵1開啟時(shí)，污水被抽取到適度過濾器2內(nèi)，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3，可以控制污水流經(jīng)回水管路191的水量和壓力，滿足各種取樣和留樣的要求。

其中，連續(xù)均勻采集水樣的具體實(shí)施方式如下：

如圖2所示，蠕動(dòng)泵4按照中央處理單元設(shè)置的工作模式，可以進(jìn)行連續(xù)均勻采樣，當(dāng)采集的混合水樣量達(dá)到時(shí)間要求時(shí)，啟動(dòng)第一混合桶6內(nèi)的攪拌器7對(duì)水樣進(jìn)行攪拌，以防止第一混合桶6內(nèi)形成沉淀。攪拌結(jié)束后，中央處理單元控制第一電動(dòng)球閥13打開，將暫時(shí)存儲(chǔ)在第一混合桶6內(nèi)的污水排放到第二混合桶10內(nèi)，當(dāng)排放結(jié)束時(shí)，關(guān)閉第一電動(dòng)球閥13。在第二混合桶10內(nèi)的水樣可以為在線分析儀提供水樣進(jìn)行分析。

第一混合桶6上的自動(dòng)清洗，可以將清水引入第一混合桶6，對(duì)混合桶以下的管路進(jìn)行清洗。

加密采樣水路的具體實(shí)施方式如下：

當(dāng)中央處理單元通過超標(biāo)檢測(cè)接口檢測(cè)到有超標(biāo)信號(hào)時(shí)，會(huì)啟動(dòng)加密采樣分析功能。中央處理單元通過控制第二電動(dòng)球閥14打開，使水樣流向第二混合桶10，當(dāng)?shù)诙旌贤?0內(nèi)的浮球開關(guān)11檢測(cè)到水位達(dá)到測(cè)量要求時(shí)，中央處理單元控制第二電動(dòng)球閥14關(guān)閉。這時(shí)，存儲(chǔ)在第二混合桶10內(nèi)的水樣可以為在線分析儀提供水樣進(jìn)行分析。當(dāng)在線分析儀分析結(jié)束時(shí)，會(huì)根據(jù)測(cè)量結(jié)果再次輸出超標(biāo)信號(hào)，中央處理單元根據(jù)采集的信號(hào)確定是否進(jìn)入下一次加密采樣。當(dāng)連續(xù)三次(可以設(shè)置)超標(biāo)時(shí)，則判定本次水樣為超標(biāo)。

實(shí)時(shí)及混合采集水樣的具體實(shí)施方案如下：

當(dāng)需要采集實(shí)時(shí)水樣時(shí)，中央處理器通過控制三通電磁閥17，使水路切換到實(shí)時(shí)水樣側(cè)，則可以采集實(shí)時(shí)水樣。當(dāng)需要采集混合水樣時(shí)，中央處理器通過控制三通電磁閥17，使水路切換到混合水樣側(cè)，則可以采集混合水樣。

過濾器2的具體實(shí)施方案如下：

污水在污水泵1的作用下從適度過濾器2的下方進(jìn)入適度過濾器2，通過調(diào)節(jié)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3，使具有一定壓力的污水通過適度過濾器2的濾膜進(jìn)入回水管路191，由于濕度過濾器2內(nèi)有一定孔徑的濾膜，因此可以對(duì)不同的水質(zhì)形成過濾。由于過濾的雜質(zhì)在濾膜的下方，當(dāng)污水泵1停止工作時(shí)，污水在重力作用下從適度過濾器2向下流動(dòng)，從而帶走附著在濾膜上的雜質(zhì)，達(dá)到了自動(dòng)清洗適度過濾器2的作用。

適度過濾器2針對(duì)不同的水質(zhì)，選擇不同孔徑的濾膜，既滿足適度過濾，不影響測(cè)量結(jié)果的要求；又滿足適度過濾，不對(duì)分析儀器的管路形成堵塞的要求。

本發(fā)明可以在測(cè)量時(shí)間間隔內(nèi)的均勻連續(xù)采集水樣，確保采集的分析水樣能夠完全代表在該時(shí)間段內(nèi)污水的真實(shí)濃度，從而保證測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性。并且通過水質(zhì)采樣預(yù)處理的加密分析功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)一些短時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)異常，但是不需要報(bào)警的情況，進(jìn)行自動(dòng)屏蔽，從而降低環(huán)保監(jiān)管的強(qiáng)度。即通過水質(zhì)采樣預(yù)處理水路設(shè)計(jì)，既能實(shí)現(xiàn)采集某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)水樣，又能滿足采集某個(gè)時(shí)間段的混合水樣，同時(shí)還可以滿足環(huán)保主管部門對(duì)污水排放情況的實(shí)時(shí)監(jiān)管和總量計(jì)算的雙重監(jiān)控。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。