專利名稱：連續(xù)測定化學需氧量的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水質監(jiān)測技術，特別是涉及一種連續(xù)測定化學需氧量的方法及裝置。
為了保護環(huán)境，世界各國相繼在水質管理方面實行了總量控制，其中，化學需氧量-COD則是必不可少的控制項目。普遍使用的經典法，測定COD的操作步驟繁瑣;反應時間長，一般情況下，僅消解就需2小時;且試劑用量大，易造成二次污染。八十年代初，日本的伊永隆史提出了以流動注射分析法來測定COD。流動注射分析法操作簡便，快速，反應時間可縮短為15～30分鐘。但由于流動注射分析法以試劑作為流動液，注射入樣品，試劑消耗量極大，二次污染問題嚴重。此外，采用流動注射分析法后，又產生了氣泡和流動液混濁等新問題，影響測定精度。CN2110676U揭示的就是一種采用流動注射分析法測定COD的“流動注射分析-化學需氧量測定儀”。
本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡便，快速，經濟，且可避免二次污染的連續(xù)測定化學需氧量的方法和裝置。
本發(fā)明的進一步目的在于提供一種可對原樣水質進行客觀測定，并避免流動液渾濁的連續(xù)測定化學需氧量的方法。
本發(fā)明的另一個進一步目的在于提供一種可消除流動液氣泡，保證COD測定精度的連續(xù)測定化學需氧量的方法。
本發(fā)明的另一個進一步目的在于提供一種可按設定時間自動注射試劑的裝置。
本發(fā)明的目的是通過下述方法和裝置實現(xiàn)的。
一種以樣品作流動液，試劑作注射液的反相流動注射分析方法，對水中的化學需氧量進行連續(xù)測定與分析，它包括下列步驟
(1).由泵將水樣連續(xù)不斷地抽入管道，作為測定樣品;
(2).注射閥定時將微量試劑注入樣品流動液中;
(3).由樣品流動液和微量試劑組成的工作溶液流入反應管，經恒溫浴反應后，再冷卻至室溫，恒溫浴的反應溫度為90～150℃;
(4).在流動比色皿中，對冷卻后的工作溶液進行檢測，并記錄下檢測曲線。
實現(xiàn)上述方法的測定設備包括由泵，注射閥，反應管，冷卻器和流動比色皿相序連接而成，反應管的內徑可控制在0.8～1.5毫米。
本發(fā)明的進一步目的是通過下述方法實現(xiàn)的，包括下列步驟(1).由泵將水樣連續(xù)不斷地抽入管道，作為測定樣品;
(2).注射閥定時將微量試劑注入樣品流動液中;
(3).由樣品流動液和微量試劑組成的工作溶液流入反應管，經恒溫浴反應后，再冷卻至室溫，恒溫浴的反應溫度為90～150℃;
(4).冷卻后的工作溶液，流入過濾器，濾去反應后的沉淀顆粒，并存儲殘余氣泡;
(5).在流動比色皿中，對濾去沉淀顆粒及消除了殘余氣泡的工作溶液進行檢測，并記錄下檢測曲線。
本發(fā)明的另一個進一步目的是通過下述方法實現(xiàn)的，包括下列步驟(1).由泵將水樣連續(xù)不斷地抽入管道，作為測定樣品;
(2).注射閥定時將微量試劑注入樣品流動液中;
(3).由樣品流動液和微量試劑組成的工作溶液經儲泡器脫去微小氣泡，進入反應管;
(4).脫去氣泡的工作溶液在反應管內經恒溫浴反應后，再冷卻至室溫，恒溫浴的反應溫度為90～150℃;
(5).在流動比色皿中，對冷卻后的工作溶液進行檢測，并記錄下檢測曲線。
本發(fā)明的另一個進一步目的是通過下述裝置實現(xiàn)的，由主軸、底座、旋轉體和壓座組成的注射閥。操縱桿與注射閥主軸連為一體，主軸轉動時帶動操縱桿動作，從而規(guī)律性地控制注射開關。注射開關打開時，旋轉體繞主軸轉動，設置在旋轉體上的試劑進口與樣品回路相通，試劑隨同樣品經由設置在底座上的出口進入反應管。
本發(fā)明由于采用了樣品作為流動液，試劑作為注射液的反相流動注射分析法，每個樣品僅需幾十微升試劑，避免了二次污染;樣品和試劑都由動力裝置輸入，可連續(xù)、自動測定;反應時間快，僅10～20分鐘;抗氯離子干擾能力強，氯離子在5000毫克/升以下不受干擾;試劑用量小，價格低;操作簡便;
本發(fā)明由于采用了先反應，后過濾的測定方法，能使含有顆粒物質的原樣水質作為樣品流動液進行充分反應，保證COD測定值的客觀性;
本發(fā)明由于采用了儲存工作溶液中氣泡的方法，可保證COD的測定精度。
圖1為本發(fā)明的測定方法流程2為本發(fā)明自動注射閥處于注射狀態(tài)時的結構示意圖下面，結合圖示，詳細介紹本發(fā)明的實施例。
實施例一被檢測的海水(氯離子小于5000毫克/升)、江水、河水、井水或自來水等地表水水樣2由泵3以1.6～4.2毫升/分的流速連續(xù)不斷地引入管道，作為樣品流經反應管7、冷卻器8、流動比色皿11。每3～4分鐘操作手動注射閥4將約50微升的KMnO4試劑1送入流動的測試樣品中。注入試劑KMnO4后的測試樣品所組成的工作溶液在1毫米內徑的反應管7內作浸入式恒溫浴反應，可根據(jù)測試樣品的具體情況，將反應管長度設置為7～40米，并可將反應溫度控制在90～105℃，反應時間約為15～10分鐘，然后冷卻至室溫。冷卻后的工作溶液進入流動比色皿11，進行COD連續(xù)測定，每小時測定的峰值為20～15個。反相流動注射分析法測定COD的費用僅為經典法的10～15%，而且與經典法比較，存在線性相關，其相關系數(shù)為0.923。
實施例二被檢測的造紙廠廢水、飯店廢水、賓館廢水以及煤氣廠廢水等含有顆粒物質的廢水水樣2直接由泵3以1.0～2.5毫升/分的流速連續(xù)不斷地引入注射閥4。注射閥4由主軸6、底座17、旋轉體16和壓座15組成，操縱桿8與主軸6連為一體，主軸6轉動時帶動操縱桿8動作，控制注射開關10。注射開關10關閉時，設置在旋轉體16上的試劑進口14回路關閉，原樣樣品2經由樣品進口13、出口12，流入反應管7;注射開關10打開時，旋轉體16繞主軸6轉動，設置在旋轉體16上的試劑進口14與樣品回路相通，按設定的時間定時將大約40微升的K2CrO7試劑1送入流動的測試樣品中。由試劑1和樣品2組成的工作溶液經由設置在底座17上的出口12進入反應管7。注入試劑K2CrO7后的工作溶液在1.2毫米管徑的反應管7內作浸入式恒溫浴反應。根據(jù)測試樣品的具體情況，可將反應管長度設置為20～40米，并可將反應溫度控制在100～150℃，反應時間約為27～10分鐘，然后冷卻至室溫。冷卻后的工作溶液流入過濾器9濾去殘余物質，同時消除殘余的氣泡，再進入流動比色皿11，進行COD連續(xù)測定。反相流動注射分析法測定COD的費用僅為經典法的5～10%，測定樣品的精密度以相對標準偏差表示在1.6～7.0%之間。大大優(yōu)于經典法-10～25%。
樣品名稱 測定次數(shù) 測定平均值 標準差 相對標準偏差X S (RSD%)COD為100毫克/升 10 95.5 4.55 4.8的標樣造紙廢水 11 284 8.34 2.9造紙治理廢水 11 121 8.49 7.0飯店廢水 12 352 5.47 1.6賓館廢水 11 253 5.77 2.3煤氣廢水 11 240 9.67 4.0
實施例三被檢測江水、河水、井水或自來水等地表水水樣2可由泵3以1.6～4.2毫升/分的流速連續(xù)不斷地引入注射閥4。注射閥4由主軸6、底座17、旋轉體16和壓座15組成，操縱桿8與主軸6連為一體，主軸6轉動時帶動操縱桿8動作，控制注射開關10。注射開關10關閉時，設置在旋轉體16上的試劑進口14回路關閉，樣品2經由樣品進口13、出口12，流入儲泡器5;注射開關10打開時，旋轉體16繞主軸6轉動，設置在旋轉體16上的試劑進口14與樣品回路相通，按設定的時間大約每4分鐘將微量的KMnO4試劑送入流動的測試樣品中，并經儲泡器5脫去微小氣泡后，流入反應管7。注入試劑KMnO4后的測試樣品所組成的工作溶液在0.8毫米管徑的反應管7內作浸入式恒溫浴反應，可根據(jù)測試樣品的具體情況，將反應管長度設置為7～40米，并可將反應溫度控制在90～105℃，然后冷卻至室溫。冷卻后的工作溶液進入流動比色皿11，進行COD連續(xù)測定。反相流動注射分析法測定COD的費用僅為經典法的10～15%，而且與經典法比較，存在線性相關，相關系數(shù)＞0.95。
方法對照試驗(單位毫克/升COD)樣品名稱 經典法 本法 相對誤差(%)電廠灰場出水口 3.06 3.17 3.6電廠鍋爐酸洗水(稀1倍) 6.76 6.02 11電廠鍋爐酸洗水(稀4倍) 4.81 4.44 7.7電廠進口長江水 3.70 3.33 10排污口水 6.59 7.15 8.5自來水 3.63 3.64 11長江水 8.42 8.51 1.1臨江水 4.31 4.80 11安亭河水 4.60 5.02 9.1漕河涇河水 5.68 5.35 5.8井水 3.47 3.17 8.權利要求
1.一種連續(xù)測定化學需氧量的方法，其特征在于采用以樣品作流動液，試劑作注射液的反相流動注射分析法，對水中的化學需氧量進行連續(xù)測定與分析，它包括下列步驟(1).由泵(3)將水樣(2)連續(xù)不斷地抽入管道，作為測定樣品；(2).注射閥(4)定時將微量試劑(1)注入樣品流動液中；(3).由樣品流動液和微量試劑組成的工作溶液流入反應管(7)，經恒溫浴反應后，再冷卻至室溫，恒溫浴的反應溫度為90～150℃；(4).在流動比色皿(11)中，對冷卻后的工作溶液進行檢測，并記錄下檢測曲線。
2.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)測定化學需氧量的方法，包括下列步驟(1).由泵(3)將水樣(2)連續(xù)不斷地抽入管道，作為測定樣品;(2).注射閥(4)定時將微量試劑(1)注入樣品流動液中;(3).由樣品流動液和微量試劑組成的工作溶液流入反應管(7)，經恒溫浴反應后，再冷卻至室溫，恒溫浴的反應溫度為90～150℃;(4).冷卻后的工作溶液，流入過濾器(9)，濾去反應后的沉淀顆粒，并存儲殘余氣泡;(5).在流動比色皿(11)中，對濾去沉淀顆粒及消除了殘余氣泡的工作溶液進行檢測，并記錄下檢測曲線。
3.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)測定化學需氧量的方法，包括下列步驟(1).由泵(3)將水樣(2)連續(xù)不斷地抽入管道，作為測定樣品;(2).注射閥(4)定時將微量試劑(1)注入樣品流動液中;(3).由樣品流動液和微量試劑組成的工作溶液經儲泡器(5)脫去微小氣泡，進入反應管(7);(4).脫去氣泡的工作溶液在反應管(7)內經恒溫浴反應后，再冷卻至室溫，恒溫浴的反應溫度為90～150℃;(5).在流動比色皿(11)中，對冷卻后的工作溶液進行檢測，并記錄下檢測曲線。
4.一種用于權利要求1方法所述的連續(xù)測定化學需氧量的裝置，其特征在于由泵(3)，注射閥(4)，反應管(7)，冷卻器(8)和流動比色皿(11)相序連接而成，反應管(7)的內徑可控制在0.8～1.5毫米。
5.根據(jù)權利要求4所述的連續(xù)測定化學需氧量的裝置，其特征在于所述的注射閥(4)由主軸(6)、底座(17)、旋轉體(16)和壓座(15)組成。操縱桿(8)與主軸(6)連為一體，主軸(6)轉動時帶動操縱桿(8)動作，從而規(guī)律性地控制注射開關(10)，注射開關(10)打開時，旋轉體(16)繞主軸(6)轉動，設置在旋轉體(16)上的試劑進口(14)與樣品回路相通，試劑隨同樣品經由設置在底座(17)上的出口(12)進入反應管(7)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種可避免二次污染的連續(xù)測定化學需氧量的方法和裝置，是一種以樣品作流動液，試劑作注射液的反相流動注射分析法。測試過程中樣品和試劑都由動力裝置輸入，先反應，后過濾。采用本發(fā)明的測試方法，可對原樣樣品進行連續(xù)自動測定，反應時間僅10～20分鐘，氯離子在5000毫克/升以下不受干擾，測試精密度高，相對標準偏差一般為1.6～7.0％，與經典法相比，存在線性相關，相關系數(shù)＞0.9。
文檔編號G01N33/18GK1104333SQ9411202
公開日1995年6月28日 申請日期1994年1月21日 優(yōu)先權日1994年1月21日
發(fā)明者華秀, 張志強, 張存潔, 舒仁順 申請人:上海市環(huán)境保護科學研究院