CN106198168B - 一种低盐度水体中锶-90测量的制样装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低盐度水体中锶‑90测量的制样装置，它包括：净化组件，所述净化组件包括水箱、设置于所述水箱内的过滤器；混合组件，所述混合组件包括与所述过滤器相连通的储水箱、安装在所述储水箱内的搅拌器、与所述储水箱相连通用于向其内加入化学试剂的多个加药器；过滤组件，所述过滤组件包括与所述储水箱相连通的滤液收集器以及安装在所述滤液收集器上的锶膜片。通过采用特定结构的净化组件、混合组件和过滤组件，并且通过锶膜片对水体中的锶‑90进行富集，这样能够在较短时间内处理较多样品，大大缩短处理时间和流程。

Description

一种低盐度水体中锶-90测量的制样装置
技术领域
本发明属于环境监测领域，涉及一种制样装置，具体涉及一种低盐度水体中锶-90测量的制样装置。
背景技术
锶-90（即90Sr）是U-235和Pu-239的裂变产物，主要来源于核武器***和核反应堆。在核电厂反应堆中可能由于燃料包壳缺陷或破损进入反应堆一回路，并随着液态放射性流出物向环境排放。锶-90是一种纯β放射性核素，半衰期是28.8年，属于高毒性核素；在放射性锶的同位素中锶-90危害最大，是因为其物理半衰期和生物半衰期（49.3年）长并会持久地沉积在造血的骨骼***中，替代了钙从而引起辐射病（例如白血病）；同时其子体钇-90（即90Y）产生的高能b射线会对骨髓造成严重损伤。
锶-90是环境监测和核设施液态流出物监测中最为关注的放射性核素，通过监测核设施周围环境和液态放射性流出物中锶-90的活度浓度，以确认核设施运行中是否有异常排放，并且可以用于评估核设施的放射性物质排放对公众可能造成的辐射影响。
现有技术中，一般采用发烟硝酸法（GB 6764-86）或萃取色层法（GB 6766-86），通过正比计数器进行测量。这两种分析方法都具有分析步骤繁琐、分析时间长等特点。为了降低分析样品的成本，研发一种快速、便宜的分析水体中锶-90的方法已是形势所需。美国3M公司推出固相萃取片（Solid Phase Extraction Disk）用于测定地下水样品中的锶-90，它的操作步骤简单快速，并节省化学试剂。但该固相萃取片仅适用于处理锶-90的活度浓度较高的水体，不适用于处理锶-90的活度浓度较低的环境水样和核设施液体流出物。
目前，国内和国外尚无水体中锶-90测量的制样装置，为了降低分析样品的成本，有必要研制水体中锶-90测量的制样装置，以便于对低盐度的环境样品和核设施液态流出物样品中的锶-90进行测量。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种低盐度水体中锶-90测量的制样装置。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种低盐度水体中锶-90测量的制样装置，它包括：
净化组件，所述净化组件包括水箱、设置于所述水箱内的过滤器；
混合组件，所述混合组件包括与所述过滤器相连通的储水箱、安装在所述储水箱内的搅拌器、与所述储水箱相连通用于向其内加入化学试剂的多个加药器；
过滤组件，所述过滤组件包括与所述储水箱相连通的滤液收集器以及安装在所述滤液收集器上的锶膜片。
优化地，所述净化组件还包括与所述过滤器相连通的微滤器及与所述微滤器相连通的超滤器。
进一步地，所述微滤器与所述过滤器之间通过增压泵连接。
进一步地，所述混合组件还包括与每个所述加药器相连接的转接头、连接所述转接头和所述储水箱间的蠕动泵以及连接所述蠕动泵和所述储水箱且与所述滤液收集器相连通的第一三通阀。
进一步地，所述过滤组件还包括与所述滤液收集器相连接的抽滤泵、连接所述储水箱和所述滤液收集器的第一两通阀以及与所述滤液收集器相连接用于控制其出液的第二两通阀。
进一步地，所述混合组件还包括与所述储水箱和所述超滤器相连接的第二三通阀以及安装在所述第二三通阀和所述储水箱之间的第三两通阀；所述净化组件还包括连接所述增压泵和所述微滤器且与所述第二三通阀相连接的第三三通阀；所述储水箱内还设有分别与所述第三两通阀、第二三通阀、所述第三三通阀和所述增压泵相电连接的液位控制器。
进一步地，所述第二三通阀和所述第三两通阀之间的管道上安装有压力传感器。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明低盐度水体中锶-90测量的制样装置，通过采用特定结构的净化组件、混合组件和过滤组件，并且通过锶膜片对水体中的锶-90进行富集，这样能够在较短时间内处理较多样品，大大缩短处理时间和流程。
附图说明
图1为本发明低盐度水体中锶-90测量的制样装置的结构示意图；
其中，1、净化组件；11、水箱；12、过滤器；14、微滤器；15、超滤器；16、第三三通阀；2、混合组件；21、储水箱；22、搅拌器；23、第三两通阀；24、第一三通阀；25、蠕动泵；26、转接头；27、加药器；28、压力传感器；29、第二三通阀；3、过滤组件；31、滤液收集器；32、抽滤泵；33、第一两通阀；34、第二两通阀；35、锶膜片。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明。
如图1所示的低盐度水体中锶-90测量的制样装置，主要包括净化组件1、混合组件2和过滤组件3。
其中，净化组件1包括水箱11、设置于水箱11内的过滤器12。混合组件2包括与过滤器12相连通的储水箱21、安装在储水箱21内的搅拌器22、与储水箱21相连通用于向其内加入化学试剂的多个加药器27。过滤组件3包括与储水箱21相连通的滤液收集器31以及安装在滤液收集器31上的锶膜片35（即锶固相萃取膜片，用于萃取水体中的锶-90）。
在本实施例中，为了优化该制样装置的性能，净化组件1还包括与过滤器12相连通的微滤器14以及与微滤器14相连通的超滤器15，这样能够有效去除水体中的杂质，弥补了现有技术不能处理大量水样的缺陷。微滤器14与过滤器12之间通过增压泵13连接。混合组件2还包括与每个加药器27均相连接的转接头26、连接转接头26和储水箱21间的蠕动泵25以及连接蠕动泵25和储水箱21且与滤液收集器31相连通的第一三通阀24，这样能够根据需要向储水箱21中或者滤液收集器31中加入对应的药液（在本实施例中，加药器27有三个，分别盛有浓硝酸、甲醇和2 mol/L的硝酸）。该过滤组件3还包括与滤液收集器31相连接的抽滤泵32、连接储水箱21和滤液收集器31的第一两通阀33以及与滤液收集器31相连接用于控制其出液的第二两通阀34，能够加快水体通过锶膜片35的速度，并可以根据需要控制第一两通阀33和第二两通阀34的通断。
在本实施例中，混合组件2还包括与储水箱21和超滤器15相连接的第二三通阀29以及安装在第二三通阀29和储水箱21之间的第三两通阀23；净化组件1还包括连接增压泵13和微滤器14且与第二三通阀29相连接的第三三通阀16；这样通过向水箱11内引入纯净水，经第三三通阀16、第二三通阀29直接进入储水箱21中，实现对制样装置的反清洗，从而保证制样装置的持久耐用和每次样品测量不会受上次样品的干扰。储水箱21内还设有分别与第三两通阀23、第二三通阀29、第三三通阀16和增压泵13相连接的液位控制器20，第二三通阀29和第三两通阀23之间的管道上安装有压力传感器28，提高了制样装置的自动化程度，可以测量低盐度环境水体和核设施液态流出物中锶-90，从而可以处理大多数水体；如果配套液闪谱仪测量，可达到足够低的探测限，满足环境水样中锶-90测量对探测限的要求。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种低盐度水体中锶-90测量的制样装置，其特征在于，它包括：净化组件（1），所述净化组件（1）包括水箱（11）、设置于所述水箱（11）内的过滤器（12）、与所述过滤器（12）相连通的微滤器（14）以及与所述微滤器（14）相连通的超滤器（15）；
混合组件（2），所述混合组件（2）包括与所述过滤器（12）相连通的储水箱（21）、安装在所述储水箱（21）内的搅拌器（22）、与所述储水箱（21）相连通用于向其内加入化学试剂的多个加药器（27）；
过滤组件（3），所述过滤组件（3）包括与所述储水箱（21）相连通的滤液收集器（31）以及安装在所述滤液收集器（31）上的锶膜片（35），所述锶膜片（35）用于萃取水体中的锶-90；
所述微滤器（14）与所述过滤器（12）之间通过增压泵（13）连接；所述混合组件（2）还包括与每个所述加药器（27）相连接的转接头（26）、连接所述转接头（26）和所述储水箱（21）间的蠕动泵（25）以及连接所述蠕动泵（25）和所述储水箱（21）且与所述滤液收集器（31）相连通的第一三通阀（24）；所述过滤组件（3）还包括与所述滤液收集器（31）相连接的抽滤泵（32）、连接所述储水箱（21）和所述滤液收集器（31）的第一两通阀（33）以及与所述滤液收集器（31）相连接用于控制其出液的第二两通阀（34）；所述混合组件（2）还包括与所述储水箱（21）和所述超滤器（15）相连接的第二三通阀（29）以及安装在所述第二三通阀（29）和所述储水箱（21）之间的第三两通阀（23）；所述净化组件（1）还包括连接所述增压泵（13）和所述微滤器（14）且与所述第二三通阀（29）相连接的第三三通阀（16）；所述储水箱（21）内还设有分别与所述第三两通阀（23）、第二三通阀（29）、所述第三三通阀（16）和所述增压泵（13）相电连接的液位控制器（20）；所述第二三通阀（29）和所述第三两通阀（23）之间的管道上安装有压力传感器（28）；
将纯净水引入所述水箱（11）内，并经所述第三三通阀（16）、所述第二三通阀（29）后进入所述储水箱（21）中以实现对所述制样装置的反清洗。
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