CN112362631A - 一种荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置及检测方法 - Google Patents

一种荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置及检测方法,该装置包括原液供给组件、原液分离组件、样品采集检测与稀释组件、清洗吹扫组件和***控制组件。本发明所公开的装置,通过在监测现场对微滤膜、超滤膜和纳滤膜组件的有机组合,实现对复杂水体中溶解性有机物按其体积大小的物理分离,通过对分离后各溶液的荧光光谱的测定,提取荧光光谱特征信息,建立识别比对数据库,有效降低和消除了由于混合水体中荧光光谱重叠或强荧光信号掩盖弱荧光信号所造成的信息缺失,极大地改善了原有技术中直接对水体检测可能的结果误判,为水质在线监测预警溯源提供更加丰富准确精细的光谱识别比对信息。

Description

一种荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置及检测方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域,特别涉及该领域中的一种荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置及检测方法。
背景技术
利用光学手段对水体质量参数进行光谱法监测是一项水质在线监测新技术,因为监测设备无需使用化学试剂,具有信息量丰富、测量周期短、检测速度快、维护使用成本低等特点,逐渐受到用户的关注。
当前现有的水质在线监测预警溯源仪大多基于被测水样的荧光光谱变化进行设计与开发,其工作原理是利用水样中的有机物在一定波长的激发光照射下,有机物发出特定波长的发射光。通过对这种特定发射波长的光谱识别,从而揭示水样中不同有机物的组成和含量,是荧光光谱法水质在线监测预警溯源技术的基础。但是这种荧光光谱法的水质在线监测装置在对混合有各种不同有机物,特别是当混合的有机物具有相近的发射光谱、或虽不具有相似光谱,但水体中的其它有机物的发射光谱荧光强度明显大于我们所关注的有机物时,在荧光谱图上,就不能有效地观测到所关注的有机物,因此难以准确地完成对水体中溶解性有机物的溯源。
对于上述问题的解决,通常有两种做法,一种做法是对扫描获得的荧光光谱数据进行平行因子解析分离、非负矩阵解析分离、交替三线性解析分离等数学意义上的盲分离,以获取分离后各组分的荧光光谱信息,从而通过进一步的识别比对,得到溯源结果;另一种做法是,当现场在线监测设备不能有效识别有机物时,监测设备自动留样,然后工作人员将留样带回实验室,利用高效液相排阻色谱进行分离,对分离后的水样再次进行荧光或紫外等检测,获得对目标物的识别比对信息。数学上的盲分离由于是对已经得到的荧光光谱数据进行计算,虽然在一定程度上可以改善混合污染物的光谱分离与识别,但是,由于实际水体中污染物种类的复杂性和多样性,如当关注的污染物的荧光信号弱于其它几种有机物荧光信号,或荧光信号重叠或部分重叠时,数学上的盲分离就显得无能为力了。高效液相排阻色谱技术由于依靠排阻色谱柱,将污水中各种污染物按其体积大小排序依次检测,从而实现物理意义上的分离,能给出更加全面的信息。然而,由于高效液相排阻色谱仪器昂贵,需要专业的技术人员现场操作和维护,不能满足现场无人值守的监测需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置及检测方法。
本发明采用如下技术方案:
一种荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其改进之处在于:包括原液供给组件、原液分离组件、样品采集检测与稀释组件、清洗吹扫组件和***控制组件;
原液供给组件包括原液水槽(11),在原液水槽(11)上安装三个管道,其中的第一管道的出口与废液管或清洗液排放管相连接,在该管道上朝着出口方向依次安装流量计(91)、电磁阀(512)和电磁阀(511),在第二管道上朝着出口方向依次安装压力泵(21)和电磁阀(513),在第三管道上安装泄压阀(311),并将第三管道连接至第二管道上电磁阀(513)与出口之间的部分;
原液分离组件由N个滤膜组件(51—5N)串联或者并联组成,N为≥2的自然数,每个滤膜组件有一个入口,两个出口,分别是浓缩液出口和透过液出口;
并联时,在第二管道上靠近出口处安装电磁阀(514),各滤膜组件的入口分别通过一个带电磁阀的管道连接到原液水槽第二管道电磁阀(513)与电磁阀(514)之间的部分,各滤膜组件的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀和电磁阀的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀(512)和电磁阀(511)之间的部分,各滤膜组件的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与多路阀(94)的一个入口相连,另一路则通过带电磁阀的管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连;
串联时,各滤膜组件的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀和电磁阀的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀(512)和电磁阀(511)之间的部分,各滤膜组件的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过一个安装电磁阀的管道与多路阀(94)的一个入口相连,另外一路各滤膜组件头尾相连,即排头滤膜组件(51)通过安装电磁阀的管道连接滤膜组件(52)的入口,滤膜组件(52)通过安装电磁阀的管道连接滤膜组件(53)的入口,依次类推直至滤膜组件(5(N-1))通过安装电磁阀的管道连接排尾滤膜组件(5N)的入口,滤膜组件(5N)通过管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连;排头滤膜组件(51)的入口与安装电磁阀(611)的管道相连接,在该管道的入口上安装三通,该三通的另外两路中,一路与原液水槽第二管道的出口相通,另一路与安装电磁阀(514)的管道相通;
样品采集检测与稀释组件包括样品池(14),在样品池内安装液位传感器,该液位传感器与压力泵(21)电连接,在样品池上设置四个接口,四个接口分别与安装三通的第四管道、安装电磁阀(517)和三通的第五管道、安装电磁阀(417)的第六管道和安装三通的第七管道相连,第四管道三通的另外两路中,一路与安装电磁阀(418)的管道相通,另一路与安装电磁阀(411)的管道相通,该管道的入口与干燥空气单元(95)的出风口相连接,第五管道三通的另外两路中,一路与安装电磁阀(516)的管道相通,一路与安装流量计(92)的管道相通,该管道的入口与多路阀的出口相通,第六管道的入口处安装三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与恒流泵(31)的进液口相通,另一路与安装电磁阀(416)的管道相通,该管道与储液罐(15)上的一个接口相通,恒流泵(31)的出液口与三通混合器(93)的一个入口相通,第七管道三通的另外两路中,一路与安装电磁阀(412)的管道相通,另一路与安装电磁阀(413)的管道相通,该管道的入口处安装三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与恒流泵(32)的出液口相通,另一路通过电磁阀(414)与三通混合器(93)的一个入口相通,恒流泵(32)的进液口通过管道与纯水池(13)相通,储液罐(15)上有四个接口,一个接口与安装电磁阀(416)的管道相通,一个接口与安装电磁阀(420)的管道相通,一个接口与安装电磁阀(421)的管道相通,一个接口与安装电磁阀(419)和三通的管道相通,该三通的另外两路中,一路通过安装电磁阀(415)的管道与三通混合器(93)的一个入口相通,另一路与检测组件(96)的进液口相通,检测组件的出液口与安装电磁阀(422)的管道相通;
清洗吹扫组件包括清洗水槽(12)、上述的纯水池(13)、上述的电磁阀(411)和上述的干燥空气单元(95),清洗水槽有两个接口,其中一个接口通过管道与清洗泵(22)的入口相通,清洗泵的出口通过安装电磁阀(515)的管道与三通相接,该三通的另外两路中,一路与清洗管道相连接,另一路通过泄压阀(312)与清洗水槽的另一个接口相连接;
***控制组件控制装置内的各部件工作。
进一步的,原液水槽是一个由不锈钢或有机玻璃材料制成的圆筒状的容器;原液水槽与第一管道和第三管道相连接的接口位于原液水槽的顶部,与第二管道相连接的接口位于原液水槽的底部,第二管道的入口通过法兰或卡扣与该接口相连接。
进一步的,原液分离组件包括5个滤膜组件(51—55);
并联时,滤膜组件(51-55)的入口分别通过一个带电磁阀(611-615)的管道连接到原液水槽第二管道电磁阀(513)与电磁阀(514)之间的部分,滤膜组件(51-55)的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀(81-85)和电磁阀(811-815)的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀(512)和电磁阀(511)之间的部分,滤膜组件(51-55)的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与多路阀(94)的一个入口相连,另一路则通过带电磁阀(711-715)的管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连;
串联时,滤膜组件(51-55)的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀(81-85)和电磁阀(811-815)的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀(512)和电磁阀(511)之间的部分,滤膜组件(51-55)的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过一个安装电磁阀(711-715)的管道与多路阀(94)的一个入口相连,另外一路各滤膜组件头尾相连,即排头滤膜组件(51)通过安装电磁阀(612)的管道连接滤膜组件(52)的入口,滤膜组件(52)通过安装电磁阀(613)的管道连接滤膜组件(53)的入口,滤膜组件(53)通过安装电磁阀(614)的管道连接滤膜组件(54)的入口,滤膜组件(54)通过安装电磁阀(615)的管道连接排尾滤膜组件(55)的入口,滤膜组件(55)通过管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连。
进一步的,滤膜组件包括表面微孔孔径范围在0.1-0.5μm之间,截留分子量大于500kDa的微滤膜;表面微孔孔径范围在0.001-0.1μm之间,截留分子量在1000Da-500kDa之间的超滤膜;表面微孔孔径范围在1-10nm之间,截留分子量在100Da-2000Da之间的纳滤膜。
进一步的,多路阀(94)为电磁电机制动的多路阀,有一个出口,五个入口,出口编号0,入口编号1、2、3、4、5,不通电时为常闭状态,通电时,电机转动至1号位时,多路阀94-1-0接通,电机转动至2号位时,多路阀94-2-0接通,依次类推,电机转动至5号位时,多路阀94-5-0接通。
进一步的,样品池(14)是一个由玻璃或有机玻璃制成的有底有盖的圆筒状容器,样品池上连接第四管道、第五管道和第六管道的接口位于样品池顶部,样品池上连接第七管道和液位传感器的接口位于样品池底部;储液罐(15)是一个由玻璃或有机玻璃制成的有底有盖的圆筒状容器,储液罐上与安装电磁阀(416)的管道、与安装电磁阀(420)的管道、与安装电磁阀(419)的管道相通的接口位于储液罐的顶部,与安装电磁阀(421)的管道相通的接口位于储液罐的底部。
进一步的,检测组件包括荧光光谱仪或荧光检测器、激发光源、激发单色器、发射单色器、样品检测流通池、检测与信号放大***,光谱测量范围为220nm~800nm,样品检测流通池分别与激发单色器和发射单色器相连,激发单色器出射狭缝与发射单色器的入射狭缝成90度直角,激发单色器与激发光源相连,激发光源包括但不限于氙灯,发射单色器与检测与信号放大***相连,检测与信号放大***包括顺序相连的检测器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制***和显示器,检测器包括但不限于光电倍增管。
进一步的,清洗水槽(12)是由不锈钢或有机玻璃制成的圆筒状的容器,清洗水槽与清洗泵相通的接口位于清洗水槽的底部,清洗水槽与泄压阀相通的接口位于清洗水槽的顶部,清洗水槽中的清洗液由纯水或纯水加螯合剂组成;干燥空气单元包括无油空压机、过滤器和干燥管。
进一步的,***控制组件包括三个模块,第一个模块控制装置中除检测组件外的部件工作,第二个模块控制检测组件工作;第三个模块为数据处理单元。
一种检测方法,适用于上述的装置,其改进之处在于,包括如下步骤:
(1)进样准备:
(11)滤膜组件并联时的清洗:
(111)正向清洗:
(1111)滤膜组件及浓缩液管道的正向清洗:
正向清洗步骤(11111):开启压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、电磁阀(811)、电磁阀(511);使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)的浓缩液出口、电磁阀(811)、电磁阀(511)排入废液管;
正向清洗步骤(11112):正向清洗步骤(11111)结束后,关闭电磁阀(611)和电磁阀(811),同时开启电磁阀(612)和电磁阀(812),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(612)、滤膜组件(52)的浓缩液出口、电磁阀(812)、电磁阀(511)排入废液管;
正向清洗步骤(11113):正向清洗步骤(11112)结束后,关闭电磁阀(612)和电磁阀(812),同时开启电磁阀(613)和电磁阀(813),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(613)、滤膜组件(53)的浓缩液出口、电磁阀(813)、电磁阀(511)排入废液管;
正向清洗步骤(11114):正向清洗步骤(11113)结束后,关闭电磁阀(613)和电磁阀(813),同时开启电磁阀(614)和电磁阀(814),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(614)、滤膜组件(54)的浓缩液出口、电磁阀(814)、电磁阀(511)排入废液管;
正向清洗步骤(11115):正向清洗步骤(11114)结束后,关闭电磁阀(614)和电磁阀(814),同时开启电磁阀(615)和电磁阀(815),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(615)、滤膜组件(55)的浓缩液出口、电磁阀(815)、电磁阀(511)排入废液管;
(1112)滤膜组件及透过液管道、多路阀的正向清洗:
正向清洗步骤(11121):开启压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、多路阀94-1-0、电磁阀(516),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、多路阀94-1-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
正向清洗步骤(11122):正向清洗步骤(11121)结束后,关闭电磁阀(611),关闭多路阀94-1-0;同时开启电磁阀(612)、多路阀94-2-0,使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(612)、滤膜组件(52)透过液出口、多路阀94-2-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
正向清洗步骤(11123):正向清洗步骤(11122)结束后,关闭电磁阀(612),关闭多路阀94-2-0;同时开启电磁阀(613)、多路阀94-3-0,使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、多路阀94-3-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
正向清洗步骤(11124):正向清洗步骤(11123)结束后,关闭电磁阀(613),关闭多路阀94-3-0;同时开启电磁阀(614)、多路阀94-4-0,使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(614)、滤膜组件(54)透过液出口、多路阀94-4-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
正向清洗步骤(11125):正向清洗步骤(11124)结束后,关闭电磁阀(614),关闭多路阀94-4-0;同时开启电磁阀(615)、多路阀94-5-0,使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(615)、滤膜组件(55)透过液出口、多路阀94-5-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
为缩短清洗时间,所述的正向清洗步骤(11111)和正向清洗步骤(11121)可以同时进行,正向清洗步骤(11112)和正向清洗步骤(11122)可以同时进行,依此类推;
(112)反向清洗:
反向清洗步骤(1121):开启清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(711)、电磁阀(611)、电磁阀(514);使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(711)、滤膜组件(51)、电磁阀(611)、电磁阀(514)排入废液管;
反向清洗步骤(1122):反向清洗步骤(1121)结束后,关闭电磁阀(711)和电磁阀(611),同时开启电磁阀(712)和电磁阀(612),使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(712)、滤膜组件(52)、电磁阀(612)、电磁阀(514)排入废液管;
反向清洗步骤(1123):反向清洗步骤(1122)结束后,关闭电磁阀(712)和电磁阀(612),同时开启电磁阀(713)和电磁阀(613),使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(713)、滤膜组件(53)、电磁阀(613)、电磁阀(514)排入废液管;
反向清洗步骤(1124):反向清洗步骤(1123)结束后,关闭电磁阀(713)和电磁阀(613),同时开启电磁阀(714)和电磁阀(614),使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(714)、滤膜组件(54)、电磁阀(614)、电磁阀(514)排入废液管;
反向清洗步骤(1125):反向清洗步骤(1124)结束后,关闭电磁阀(714)和电磁阀(614),同时开启电磁阀(715)和电磁阀(615),使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(715)、滤膜组件(55)、电磁阀(615)、电磁阀(514)排入废液管;
(12)滤膜组件串联时的清洗:
(121)正向清洗:
(1211)滤膜组件及浓缩液管道的正向清洗:
开启压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-615)、电磁阀(811-815)、电磁阀(511);
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)的浓缩液出口、电磁阀(811)、电磁阀(511)排入废液管;
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、电磁阀(612)、滤膜组件(52)的浓缩液出口、电磁阀(812)、电磁阀(511)排入废液管;
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、电磁阀(612)、滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)的浓缩液出口、电磁阀(813)、电磁阀(511)排入废液管;
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、电磁阀(612)、滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(614)、滤膜组件(54)的浓缩液出口、电磁阀(814)、电磁阀(511)排入废液管;
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、电磁阀(612)、滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(614)、滤膜组件(54)透过液出口、电磁阀(615)、滤膜组件(55)的浓缩液出口、电磁阀(815)、电磁阀(511)排入废液管;
(1212)滤膜组件及透过液管道、多路阀的正向清洗:
滤膜组件及浓缩液管道的正向清洗完毕后,关闭电磁阀(612-615),开启电磁阀(711)、电磁阀(516),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(711)、多路阀94-1-0、电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(711),开启电磁阀(612)、电磁阀(712),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(612),滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(712)、多路阀94-2-0、电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(712),开启电磁阀(613)、电磁阀(713),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(612),滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(713)、多路阀94-3-0、电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(713),开启电磁阀(614)、电磁阀(714),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(612),滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(614)、滤膜组件(54)透过液出口、电磁阀(714)、多路阀94-4-0、电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(714),开启电磁阀(615)、电磁阀(715),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(612),滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(614)、滤膜组件(54)透过液出口、电磁阀(615)、滤膜组件(55)透过液出口、电磁阀(715)、多路阀94-5-0、电磁阀(516)排入废液管;
(122)反向清洗:
开启清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(611-615)、电磁阀(514);使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道依次经清洗泵(22)、电磁阀(515)、滤膜组件(55)、电磁阀(615)、滤膜组件(54)、电磁阀(614)、滤膜组件(53)、电磁阀(613)、滤膜组件(52)、电磁阀(612)、滤膜组件(51)、电磁阀(611)、电磁阀(514)排入废液管;
(2)进样:
(21)并联时滤膜组件的进样方法:
(211)经滤膜组件(51)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611)、电磁阀(811)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-1-0,压力调压阀(81),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)进入滤膜组件(51);
从滤膜组件(51)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81)、电磁阀(811)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(51)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-1-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(212)经滤膜组件(52)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(612)、电磁阀(812)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-2-0,压力调压阀(82),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(612)进入滤膜组件(52);
从滤膜组件(52)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(82)、电磁阀(812)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(52)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-2-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(213)经滤膜组件(53)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(613)、电磁阀(813)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-3-0,压力调压阀(83),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(613)进入滤膜组件(53);
从滤膜组件(53)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(83)、电磁阀(813)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(53)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-3-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(214)经滤膜组件(54)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(614)、电磁阀(814)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-4-0,压力调压阀(84),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(614)进入滤膜组件(54);
从滤膜组件(54)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(84)、电磁阀(814)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(54)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-4-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(215)经滤膜组件(55)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(615)、电磁阀(815)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-5-0,压力调压阀(85),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(615)进入滤膜组件(55);
从滤膜组件(55)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(85)、电磁阀(815)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(55)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-5-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(22)串联时滤膜组件的进样方法:
(221)经滤膜组件(51)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611)、电磁阀(711)、电磁阀(811)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-1-0,压力调压阀(81),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)进入滤膜组件(51);
从滤膜组件(51)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81)、电磁阀(811)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(51)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(711)、多路阀94-1-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(222)经滤膜组件(52)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611-612)、电磁阀(712)、电磁阀(811-812)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-2-0,压力调压阀(81-82),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-612)顺序流入滤膜组件(51-52);
从滤膜组件(51-52)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81-82)、电磁阀(811-812)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(52)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(712)、多路阀94-2-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(223)经滤膜组件(53)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611-613)、电磁阀(713)、电磁阀(811-813)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-3-0,压力调压阀(81-83),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-613)顺序流入滤膜组件(51-53);
从滤膜组件(51-53)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81-83)、电磁阀(811-813)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(53)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(713)、多路阀94-3-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(224)经滤膜组件(54)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611-614)、电磁阀(714)、电磁阀(811-814)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-4-0,压力调压阀(81-84),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-614)顺序流入滤膜组件(51-54);
从滤膜组件(51-54)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81-84)、电磁阀(811-814)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(54)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(714)、多路阀94-4-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(225)经滤膜组件(55)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611-615)、电磁阀(715)、电磁阀(811-815)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-5-0,压力调压阀(81-85),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-615)顺序流入滤膜组件(51-55);
从滤膜组件(51-55)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81-85)、电磁阀(811-815)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(55)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(715)、多路阀94-5-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(3)样品采集检测与稀释组件的清洗吹扫干燥方法:
开启恒流泵(32)、电磁阀(413)、电磁阀(516)、电磁阀(517),使得纯水池(13)中的纯水沿管道依次经过恒流泵(32)、电磁阀(413),进入样品池(14)中,纯水充满样品池(14)后,沿管道经过电磁阀(517)和电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(516-517),同时开启电磁阀(418),使得纯水池(13)中的纯水沿管道依次经过恒流泵(32)、电磁阀(413),进入样品池(14)中,纯水充满样品池(14)后,沿管道经过电磁阀(418)排入废液管;
关闭电磁阀(418)和电磁阀(413),同时开启恒流泵(31)、电磁阀(412)、电磁阀(414)和电磁阀(417),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、恒流泵(31)、电磁阀(417)进入样品池(14)后,通过电磁阀(412)排入废液管;
关闭电磁阀(412)和电磁阀(417),同时开启电磁阀(416)和电磁阀(420),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、恒流泵(31)、电磁阀(416)进入储液罐(15)中,纯水充满储液罐(15)后,沿管道经电磁阀(420)排入废液管;
关闭电磁阀(420),同时开启电磁阀(421),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、恒流泵(31)、电磁阀(416)进入储液罐(15)中,纯水充满储液罐(15)后,沿管道经电磁阀(421)排入废液管;
关闭电磁阀(421),同时开启电磁阀(419)和电磁阀(422),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、恒流泵(31)、电磁阀(416),进入储液罐(15)中,纯水充满储液罐(15)后,沿管道经电磁阀(419)、检测组件(96)、电磁阀(422)排入废液管;
关闭电磁阀(416)、电磁阀(419)、恒流泵(31),同时开启电磁阀(415),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、电磁阀(415),检测组件(96)、电磁阀(422)排入废液管;
关闭所有电磁阀、恒流泵,清洗程序结束,转为吹扫程序:
开启电磁阀(411-412)、电磁阀(516-517)、干燥空气单元(95),使得干燥空气单元(95)中的干燥空气沿管道经过电磁阀(411)进入样品池(14)中,随后空气连同样品池(14)中残存的液体经电磁阀(412)、电磁阀(516-517)排入废液管;
关闭电磁阀(412)、电磁阀(516-517),同时开启电磁阀(416-417)、电磁阀(420-421),使得干燥空气单元(95)中的干燥空气沿管道经过电磁阀(411)、样品池(14)、电磁阀(417)、电磁阀(416)进入储液罐(15)中,随后空气连同储液罐(15)中残存的液体经电磁阀(420-421)排入废液管;
关闭电磁阀(420-421),同时开启电磁阀(419)、电磁阀(422),使得干燥空气单元(95)中的干燥空气沿管道经过电磁阀(411)、样品池(14)、电磁阀(417)、电磁阀(416)、储液罐(15)、电磁阀(419)、检测组件(96)、电磁阀(422)排出;
关闭所有电磁阀、恒流泵和干燥空气单元,经过吹扫程序后,样品采集检测与稀释组件中各部件处于待机状态;
(4)样品采集检测与稀释方法:
(41)待测样品直接检测:
开启检测组件(96),待仪器稳定后,开启电磁阀(415)、电磁阀(417)、电磁阀(418)、电磁阀(422)、恒流泵(31),使得样品池(14)中的待测样品沿管道经电磁阀(417)、恒流泵(31)、三通混合器(93)、电磁阀(415)进入检测组件(96)中的流通池,得到荧光光谱,从检测组件(96)流通池流出的液体经电磁阀(422)排入废液管;
(42)待测样品稀释检测:
(421)第一次稀释检测:
开启检测组件(96),待仪器稳定后,开启电磁阀(414)、电磁阀(415)、电磁阀(417)、电磁阀(418)、电磁阀(422)、恒流泵(31-32),使得样品池(14)中的待测样品沿管道经电磁阀(417)、恒流泵(31)流入三通混合器(93),同时纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)流入三通混合器(93),两路液体在三通混合器(93)中混合后沿管道经电磁阀(415)进入检测组件(96)中的流通池,得到荧光光谱,从检测组件(96)流通池中流出的稀释样品经电磁阀(422)排入废液管;控制单位时间内流经恒流泵(31)和恒流泵(32)的液体体积比,即可使原液稀释不同倍数;
原液经第一次稀释并检测后,是否需要再次稀释,由***控制组件进行判断,若检测到稀释后的待测液的荧光强度仍然超出仪器的检测最高值时,将对稀释后的样品进行再稀释,然后再进行荧光检测;
(422)再次稀释检测:
当接收到再次稀释指令后,***通过切换电磁阀,改变稀释液的走向,即关闭电磁阀(422),开启电磁阀(419),使稀释液不再进入检测组件(96),而是经过电磁阀(419)进入储液罐(15)中,等待再次稀释检测;
开启电磁阀(414)、电磁阀(415)、电磁阀(416)、电磁阀(420)、电磁阀(422)、恒流泵(31-32),使得储液罐(15)中的待测样品沿管道经电磁阀(416)、恒流泵(31)流入三通混合器(93),同时纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)流入三通混合器(93),两路液体在三通混合器(93)中混合后沿管道经电磁阀(415)进入检测组件(96)中的流通池,得到荧光光谱,从检测组件(96)流通池中流出的稀释样品经电磁阀(422)排入废液管。
本发明的有益效果是:
本发明所公开的装置,通过在监测现场对微滤膜、超滤膜和纳滤膜组件的有机组合,实现对复杂水体中溶解性有机物按其体积大小的物理分离,通过对分离后各溶液的荧光光谱的测定,提取荧光光谱特征信息,建立识别比对数据库,有效降低和消除了由于混合水体中荧光光谱重叠或强荧光信号掩盖弱荧光信号所造成的信息缺失,极大地改善了原有技术中直接对水体检测可能的结果误判,为水质在线监测预警溯源提供更加丰富准确精细的光谱识别比对信息。
本发明所公开的检测方法,操作简单,检测速度快,精度高。
附图说明
图1是装置的滤膜组件为并联时的连接示意图;
图2是装置的滤膜组件为串联时的连接示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1,本实施例公开了一种荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,包括原液供给组件、原液分离组件、样品采集检测与稀释组件、清洗吹扫组件和***控制组件;
原液供给组件包括原液水槽11,在原液水槽11上安装三个管道,其中的第一管道的出口与废液管或清洗液排放管相连接,在该管道上朝着出口方向依次安装流量计91、电磁阀512和电磁阀511,在第二管道上朝着出口方向依次安装压力泵21和电磁阀513,在第三管道上安装泄压阀311,并将第三管道连接至第二管道上电磁阀513与出口之间的部分,其功能为当***或管道出现压力故障时,泄压阀311将自动泄压,将原液水槽11中的原液返回,保护设备和管道,防止发生意外;
原液分离组件由N个滤膜组件51—5N串联或者并联组成,N为≥2的自然数,每个滤膜组件有一个入口,两个出口,分别是浓缩液出口和透过液出口;
并联时,在第二管道上靠近出口处安装电磁阀514,各滤膜组件的入口分别通过一个带电磁阀的管道连接到原液水槽第二管道电磁阀513与电磁阀514之间的部分,各滤膜组件的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀(用于调节和控制浓缩液管道中液体的压力)和电磁阀的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀512和电磁阀511之间的部分,各滤膜组件的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与多路阀94的一个入口相连,另一路则通过带电磁阀的管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连;
串联时,各滤膜组件的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀和电磁阀的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀512和电磁阀511之间的部分,各滤膜组件的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过一个安装电磁阀的管道与多路阀94的一个入口相连,另外一路各滤膜组件头尾相连,即排头滤膜组件51通过安装电磁阀的管道连接滤膜组件52的入口,滤膜组件52通过安装电磁阀的管道连接滤膜组件53的入口,依次类推直至滤膜组件5(N-1)通过安装电磁阀的管道连接排尾滤膜组件5N的入口,滤膜组件5N通过管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连;排头滤膜组件51的入口与安装电磁阀611的管道相连接,在该管道的入口上安装三通,该三通的另外两路中,一路与原液水槽第二管道的出口相通,另一路与安装电磁阀514的管道相通;
样品采集检测与稀释组件包括样品池14,在样品池内安装液位传感器,该液位传感器与压力泵21电连接,样品池内的液体达到指定液位后,液位传感器触发压力泵21关闭,从而切断多路阀94对样品池14的液体样品供给。在样品池上设置四个接口,四个接口分别与安装三通的第四管道、安装电磁阀517和三通的第五管道、安装电磁阀417的第六管道和安装三通的第七管道相连,第四管道三通的另外两路中,一路与安装电磁阀418的管道相通,另一路与安装电磁阀411的管道相通,该管道的入口与干燥空气单元95的出风口相连接,第五管道三通的另外两路中,一路与安装电磁阀516的管道相通,一路与安装流量计92的管道相通,该管道的入口与多路阀的出口相通,第六管道的入口处安装三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与恒流泵31的进液口相通,另一路与安装电磁阀416的管道相通,该管道与储液罐15上的一个接口相通,恒流泵31的出液口与三通混合器93的一个入口相通,恒流泵是指通过设置恒流泵的转速和脉冲,可以控制在一定时间内流经泵的液体体积保持不变的一类蠕动泵;这种泵通过RS232或RS485接口与电脑通讯,直接由***控制组件中的电脑控制运行,根据需要可以实现顺时针或逆时针转动;三通混合器93是一个由不锈钢或有机玻璃制成的圆柱体,在圆柱体的侧面开有三个圆孔,三个圆孔在圆柱体内部相汇构成的三通混合器,圆孔通过内丝与管路连接;第七管道三通的另外两路中,一路与安装电磁阀412的管道相通,另一路与安装电磁阀413的管道相通,该管道的入口处安装三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与恒流泵32的出液口相通,另一路通过电磁阀414与三通混合器93的一个入口相通,恒流泵32的进液口通过管道与纯水池13相通,储液罐15上有四个接口,一个接口与安装电磁阀416的管道相通,一个接口与安装电磁阀420的管道相通,一个接口与安装电磁阀421的管道相通,一个接口与安装电磁阀419和三通的管道相通,该三通的另外两路中,一路通过安装电磁阀415的管道与三通混合器93的一个入口相通,另一路与检测组件96的进液口相通,检测组件的出液口与安装电磁阀422的管道相通;
纯水池内的纯水来自制备纯水或超纯水的***,该***由市政自来水管经前置过滤器过滤后,进入纯水或超纯水制备***,前置过滤器滤芯为不锈钢丝网,纯水或超纯水***由至少四级过滤组件构成,一级为PP棉、一级为活性炭、一级超滤膜、一级为反渗透膜;由纯水或超纯水***制备出来的水通过管路流入纯水槽中,纯水槽中安装有液位传感器,纯水达到液位后,将触发电磁阀关闭市政自来水进水,从而关闭***对纯水池的进水。
采样是指:由恒流泵31单独或由恒流泵31和恒流泵32共同完成将样品池14或储液罐15中待测样品泵入检测组件96的过程;
稀释是指:当检测组件96检测到待测液的荧光强度超出仪器检测最高值时,***控制组件将自动启动稀释程序,对待测样品进行稀释,对稀释后的样品再进行荧光光谱检测的过程;待测样品的稀释是由两个恒流泵31-32,通过调节恒流泵的参数,如转速和脉冲,在单位时间内,使得两个恒流泵的流量比达到1比1至1比9,从而获得2-10倍的稀释比;
清洗吹扫组件包括清洗水槽12、上述的纯水池13、上述的电磁阀411和上述的干燥空气单元95,清洗水槽有两个接口,其中一个接口通过管道与清洗泵22的入口相通,清洗泵的出口通过安装电磁阀515的管道与三通相接,该三通的另外两路中,一路与清洗管道相连接,另一路通过泄压阀312与清洗水槽的另一个接口相连接;
***控制组件控制装置内的各部件工作。
原液水槽是一个由不锈钢或有机玻璃材料制成的圆筒状的容器;原液水槽与第一管道和第三管道相连接的接口位于原液水槽的顶部,与第二管道相连接的接口位于原液水槽的底部,第二管道的入口通过法兰或卡扣与该接口相连接。
原液分离组件包括5个滤膜组件51—55;
如图1所示,并联时,滤膜组件51-55的入口分别通过一个带电磁阀611-615的管道连接到原液水槽第二管道电磁阀513与电磁阀514之间的部分,滤膜组件51-55的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀81-85和电磁阀811-815的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀512和电磁阀511之间的部分,滤膜组件51-55的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与多路阀94的一个入口相连,另一路则通过带电磁阀711-715的管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连;
如图2所示,串联时,滤膜组件51-55的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀81-85和电磁阀811-815的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀512和电磁阀511之间的部分,滤膜组件51-55的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过一个安装电磁阀711-715的管道与多路阀94的一个入口相连,另外一路各滤膜组件头尾相连,即排头滤膜组件51通过安装电磁阀612的管道连接滤膜组件52的入口,滤膜组件52通过安装电磁阀613的管道连接滤膜组件53的入口,滤膜组件53通过安装电磁阀614的管道连接滤膜组件54的入口,滤膜组件54通过安装电磁阀615的管道连接排尾滤膜组件55的入口,滤膜组件55通过管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连。
滤膜组件如微滤组件、超滤组件和纳滤组件的连接方式与连接数量不仅限于图1、图2所示。
原液分离组件具备的功能是完成原液经滤膜组件分离后的进样,等待样品采集组件的采集与检测。所述的进样是指,原液经过滤膜组件51-55分离后,依次进入样品池14,等待下一步采样与检测的过程;
滤膜组件中微滤膜、超滤膜和纳滤膜的选择对原液的分离至关重要,通常依据原液的性质进行选择,一般情况下,依据原液中溶质分子量的大小或分子体积大小进行选择,优选的膜为透过液分子量<1000,1000-10000,10000-50000,50000-100000,100000-500000等几类;滤膜组件包括表面微孔孔径范围约在0.1-0.5μm之间,截留分子量大于500kDa的微滤膜;表面微孔孔径范围约在0.001-0.1μm之间,截留分子量约在1000Da-500kDa之间的超滤膜;表面微孔孔径范围在1-10nm之间,截留分子量约在100Da-2000Da之间的纳滤膜。
所述的滤膜组件中的微滤膜、超滤膜和纳滤膜是一种用聚乙烯类、聚偏氟乙烯及聚酰胺类等高分子材料制成的膜或无机陶瓷材料制成的膜,可制成管式、板面式、卷式、毛细管式等形式的膜组件;原液在压差作用下,其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧,为透过液,大于膜孔的微粒被截留,为浓缩液,从而实现原液中的微粒与溶剂的分离,滤膜组件的设计采用外压式设计,过滤方式采用错流过滤。
所述的滤膜组件51-55组合包括1个微滤膜组件51、3个超滤膜组件52、53、54和1个纳滤膜组件55;根据原液的性质,微滤膜、超滤膜和纳滤膜的种类和数量可适当增减。
多路阀94为电磁电机制动的多路阀,有一个出口,五个入口,出口编号0,入口编号1、2、3、4、5,不通电时为常闭状态,通电时,电机转动至1号位时,多路阀94-1-0接通,电机转动至2号位时,多路阀94-2-0接通,依次类推,电机转动至5号位时,多路阀94-5-0接通。
样品池14是一个由玻璃或有机玻璃制成的有底有盖的圆筒状容器,样品池上连接第四管道、第五管道和第六管道的接口位于样品池顶部,样品池上连接第七管道和液位传感器的接口位于样品池底部;储液罐15是一个由玻璃或有机玻璃制成的有底有盖的圆筒状容器,储液罐上与安装电磁阀416的管道、与安装电磁阀420的管道、与安装电磁阀419的管道相通的接口位于储液罐的顶部,与安装电磁阀421的管道相通的接口位于储液罐的底部。
检测组件包括荧光光谱仪或荧光检测器、激发光源、激发单色器、发射单色器、样品检测流通池、检测与信号放大***,光谱测量范围为220nm~800nm,荧光光谱仪可以获得三维荧光光谱,荧光检测器可以获得在指定激发波长下的荧光发射光谱;样品检测流通池分别与激发单色器和发射单色器相连,激发单色器出射狭缝与发射单色器的入射狭缝成90度直角,激发单色器与激发光源相连,激发光源包括但不限于氙灯,发射单色器与检测与信号放大***相连,检测与信号放大***包括顺序相连的检测器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制***和显示器,检测器包括但不限于光电倍增管。检测是指:进入检测组件96的待测样品被荧光光谱仪或荧光检测器检测的过程。
清洗水槽12是由不锈钢或有机玻璃制成的圆筒状的容器,清洗水槽与清洗泵相通的接口位于清洗水槽的底部,清洗水槽与泄压阀相通的接口位于清洗水槽的顶部,清洗水槽中的清洗液由纯水或纯水加螯合剂组成;干燥空气单元包括无油空压机、过滤器和干燥管等附属部件,经过滤后的无油压缩空气,再经过干燥管除去压缩空气中的水分,为清洗吹扫管路和部件提供干燥空气;。
***控制组件用于控制原液供给组件、原液分离组件、清洗吹扫组件、样品采集检测与稀释组件等自动运行、数据采集与处理、分析比对识别、结果输出与传输等软硬件,包括三个模块,第一个模块控制装置中除检测组件外的部件(如泵、电磁阀、压力调压阀、多路阀、泄压阀、干燥空气单元、液位传感器、恒流泵的启动和关闭,以完成对其预设的各项功能)工作,第二个模块控制检测组件工作,可控制荧光光谱仪启动及初始化,用于完成荧光光谱仪的自检和复位,在此基础上,完成按预设指令进行的激发波长、发射波长的扫描和数据传输;第三个模块为数据处理单元,完成对下位机数据的读取与处理,建立荧光光谱数据矩阵,提取荧光光谱数据特征,建立识别比对方法,并完成识别比对和结果输出。
本实施例还公开了一种检测方法,适用于上述的装置,包括如下步骤:
(1)进样准备:
(11)滤膜组件并联时的清洗:
(111)正向清洗:
(1111)滤膜组件及浓缩液管道的正向清洗:
正向清洗步骤(11111):开启压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、电磁阀811、电磁阀511;使原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51的浓缩液出口、电磁阀811、电磁阀511排入废液管;
正向清洗步骤(11112):正向清洗步骤(11111)结束后,关闭电磁阀611和电磁阀811,同时开启电磁阀612和电磁阀812,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀612、滤膜组件52的浓缩液出口、电磁阀812、电磁阀511排入废液管;
正向清洗步骤(11113):正向清洗步骤(11112)结束后,关闭电磁阀612和电磁阀812,同时开启电磁阀613和电磁阀813,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀613、滤膜组件53的浓缩液出口、电磁阀813、电磁阀511排入废液管;
正向清洗步骤(11114):正向清洗步骤(11113)结束后,关闭电磁阀613和电磁阀813,同时开启电磁阀614和电磁阀814,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀614、滤膜组件54的浓缩液出口、电磁阀814、电磁阀511排入废液管;
正向清洗步骤(11115):正向清洗步骤(11114)结束后,关闭电磁阀614和电磁阀814,同时开启电磁阀615和电磁阀815,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀615、滤膜组件55的浓缩液出口、电磁阀815、电磁阀511排入废液管;
(1112)滤膜组件及透过液管道、多路阀的正向清洗:
正向清洗步骤(11121):开启压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、多路阀94-1-0、电磁阀516,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口、多路阀94-1-0、流量计92、电磁阀516排入废液管;
正向清洗步骤(11122):正向清洗步骤(11121)结束后,关闭电磁阀611,关闭多路阀94-1-0;同时开启电磁阀612、多路阀94-2-0,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀612、滤膜组件52透过液出口、多路阀94-2-0、流量计92、电磁阀516排入废液管;
正向清洗步骤(11123):正向清洗步骤(11122)结束后,关闭电磁阀612,关闭多路阀94-2-0;同时开启电磁阀613、多路阀94-3-0,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀613、滤膜组件53透过液出口、多路阀94-3-0、流量计92、电磁阀516排入废液管;
正向清洗步骤(11124):正向清洗步骤(11123)结束后,关闭电磁阀613,关闭多路阀94-3-0;同时开启电磁阀614、多路阀94-4-0,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀614、滤膜组件54透过液出口、多路阀94-4-0、流量计92、电磁阀516排入废液管;
正向清洗步骤(11125):正向清洗步骤(11124)结束后,关闭电磁阀614,关闭多路阀94-4-0;同时开启电磁阀615、多路阀94-5-0,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀615、滤膜组件55透过液出口、多路阀94-5-0、流量计92、电磁阀516排入废液管;
为缩短清洗时间,所述的正向清洗步骤(11111)和正向清洗步骤(11121)可以同时进行,正向清洗步骤(11112)和正向清洗步骤(11122)可以同时进行,依此类推;
(112)反向清洗:
反向清洗步骤(1121):开启清洗泵22、电磁阀515、电磁阀711、电磁阀611、电磁阀514;使得清洗水槽12中的清洗液沿管道经清洗泵22、电磁阀515、电磁阀711、滤膜组件51、电磁阀611、电磁阀514排入废液管;
反向清洗步骤(1122):反向清洗步骤(1121)结束后,关闭电磁阀711和电磁阀611,同时开启电磁阀712和电磁阀612,使得清洗水槽12中的清洗液沿管道经清洗泵22、电磁阀515、电磁阀712、滤膜组件52、电磁阀612、电磁阀514排入废液管;
反向清洗步骤(1123):反向清洗步骤(1122)结束后,关闭电磁阀712和电磁阀612,同时开启电磁阀713和电磁阀613,使得清洗水槽12中的清洗液沿管道经清洗泵22、电磁阀515、电磁阀713、滤膜组件53、电磁阀613、电磁阀514排入废液管;
反向清洗步骤(1124):反向清洗步骤(1123)结束后,关闭电磁阀713和电磁阀613,同时开启电磁阀714和电磁阀614,使得清洗水槽12中的清洗液沿管道经清洗泵22、电磁阀515、电磁阀714、滤膜组件54、电磁阀614、电磁阀514排入废液管;
反向清洗步骤(1125):反向清洗步骤(1124)结束后,关闭电磁阀714和电磁阀614,同时开启电磁阀715和电磁阀615,使得清洗水槽12中的清洗液沿管道经清洗泵22、电磁阀515、电磁阀715、滤膜组件55、电磁阀615、电磁阀514排入废液管;
(12)滤膜组件串联时的清洗:
(121)正向清洗:
(1211)滤膜组件及浓缩液管道的正向清洗:
开启压力泵21、电磁阀513、电磁阀611-615、电磁阀811-815、电磁阀511;
使原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51的浓缩液出口、电磁阀811、电磁阀511排入废液管;
使原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口、电磁阀612、滤膜组件52的浓缩液出口、电磁阀812、电磁阀511排入废液管;
使原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口、电磁阀612、滤膜组件52透过液出口、电磁阀613、滤膜组件53的浓缩液出口、电磁阀813、电磁阀511排入废液管;
使原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口、电磁阀612、滤膜组件52透过液出口、电磁阀613、滤膜组件53透过液出口、电磁阀614、滤膜组件54的浓缩液出口、电磁阀814、电磁阀511排入废液管;
使原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口、电磁阀612、滤膜组件52透过液出口、电磁阀613、滤膜组件53透过液出口、电磁阀614、滤膜组件54透过液出口、电磁阀615、滤膜组件55的浓缩液出口、电磁阀815、电磁阀511排入废液管;
即使用原液清洗滤膜组件51的浓缩液管道;使用滤膜组件51的透过液清洗滤膜组件52的浓缩液管道;使用滤膜组件52的透过液清洗滤膜组件53的浓缩液管道;使用滤膜组件53的透过液清洗滤膜组件54的浓缩液管道;使用滤膜组件54的透过液清洗滤膜组件55的浓缩液管道。
(1212)滤膜组件及透过液管道、多路阀的正向清洗:
滤膜组件及浓缩液管道的正向清洗完毕后,关闭电磁阀612-615,开启电磁阀711、电磁阀516,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口,电磁阀711、多路阀94-1-0、电磁阀516排入废液管;
关闭电磁阀711,开启电磁阀612、电磁阀712,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口,电磁阀612,滤膜组件52透过液出口、电磁阀712、多路阀94-2-0、电磁阀516排入废液管;
关闭电磁阀712,开启电磁阀613、电磁阀713,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口,电磁阀612,滤膜组件52透过液出口、电磁阀613、滤膜组件53透过液出口、电磁阀713、多路阀94-3-0、电磁阀516排入废液管;
关闭电磁阀713,开启电磁阀614、电磁阀714,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口,电磁阀612,滤膜组件52透过液出口、电磁阀613、滤膜组件53透过液出口、电磁阀614、滤膜组件54透过液出口、电磁阀714、多路阀94-4-0、电磁阀516排入废液管;
关闭电磁阀714,开启电磁阀615、电磁阀715,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611、滤膜组件51透过液出口,电磁阀612,滤膜组件52透过液出口、电磁阀613、滤膜组件53透过液出口、电磁阀614、滤膜组件54透过液出口、电磁阀615、滤膜组件55透过液出口、电磁阀715、多路阀94-5-0、电磁阀516排入废液管;
(122)反向清洗:
开启清洗泵22、电磁阀515、电磁阀611-615、电磁阀514;使得清洗水槽12中的清洗液沿管道依次经清洗泵22、电磁阀515、滤膜组件55、电磁阀615、滤膜组件54、电磁阀614、滤膜组件53、电磁阀613、滤膜组件52、电磁阀612、滤膜组件51、电磁阀611、电磁阀514排入废液管;
(2)进样:
(21)并联时滤膜组件的进样方法:
(211)经滤膜组件(51)的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀611、电磁阀811、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-1-0,压力调压阀81,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611进入滤膜组件51;
从滤膜组件51的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀81、电磁阀811、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件51的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-1-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(212)经滤膜组件52的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀612、电磁阀812、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-2-0,压力调压阀82,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀612进入滤膜组件52;
从滤膜组件52的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀82、电磁阀812、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件52的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-2-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(213)经滤膜组件53的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀613、电磁阀813、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-3-0,压力调压阀83,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀613进入滤膜组件53;
从滤膜组件(53)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀83、电磁阀813、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件53的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-3-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(214)经滤膜组件54的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀614、电磁阀814、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-4-0,压力调压阀84,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀614进入滤膜组件54;
从滤膜组件54的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀84、电磁阀814、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件54的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-4-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(215)经滤膜组件55的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀615、电磁阀815、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-5-0,压力调压阀85,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀615进入滤膜组件55;
从滤膜组件55的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀85、电磁阀815、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件55的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-5-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(22)串联时滤膜组件的进样方法:
(221)经滤膜组件51的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀611、电磁阀711、电磁阀811、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-1-0,压力调压阀81,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611进入滤膜组件51;
从滤膜组件51的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀81、电磁阀811、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件51的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀711、多路阀94-1-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(222)经滤膜组件52的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀611-612、电磁阀712、电磁阀811-812、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-2-0,压力调压阀81-82,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611-612顺序流入滤膜组件51-52;
从滤膜组件51-52的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀81-82、电磁阀811-812、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件52的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀712、多路阀94-2-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(223)经滤膜组件53的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀611-613、电磁阀713、电磁阀811-813、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-3-0,压力调压阀81-83,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611-613顺序流入滤膜组件51-53;
从滤膜组件51-53的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀81-83、电磁阀811-813、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件53的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀713、多路阀94-3-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(224)经滤膜组件54的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀611-614、电磁阀714、电磁阀811-814、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-4-0,压力调压阀81-84,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611-614顺序流入滤膜组件51-54;
从滤膜组件51-54的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀81-84、电磁阀811-814、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件54的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀714、多路阀94-4-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(225)经滤膜组件55的透过液进样方法:
开启压力泵21、电磁阀611-615、电磁阀715、电磁阀811-815、电磁阀512、电磁阀513、电磁阀517、电磁阀412、电磁阀418、多路阀94-5-0,压力调压阀81-85,使得原液水槽11中的原液沿管道经压力泵21、电磁阀513、电磁阀611-615顺序流入滤膜组件51-55;
从滤膜组件51-55的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀81-85、电磁阀811-815、电磁阀512、流量计91流回到原液水槽11;
从滤膜组件55的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀715、多路阀94-5-0、电磁阀517进入样品池14、再从电磁阀412排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀412,使得透过液不断流入样品池14中,当液位达到液位传感后,触发压力泵21关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(3)样品采集检测与稀释组件的清洗吹扫干燥方法:
开启恒流泵32、电磁阀413、电磁阀516、电磁阀517,使得纯水池13中的纯水沿管道依次经过恒流泵32、电磁阀413,进入样品池14中,纯水充满样品池14后,沿管道经过电磁阀517和电磁阀516排入废液管;
关闭电磁阀516-517,同时开启电磁阀418,使得纯水池13中的纯水沿管道依次经过恒流泵32、电磁阀413,进入样品池14中,纯水充满样品池14后,沿管道经过电磁阀418排入废液管;
关闭电磁阀418和电磁阀413,同时开启恒流泵31、电磁阀412、电磁阀414和电磁阀417,使得纯水池13中的纯水沿管道经恒流泵32、电磁阀414、三通混合器93、恒流泵31、电磁阀417进入样品池14后,通过电磁阀412排入废液管;
关闭电磁阀412和电磁阀417,同时开启电磁阀416和电磁阀420,使得纯水池13中的纯水沿管道经恒流泵32、电磁阀414、三通混合器93、恒流泵31、电磁阀416进入储液罐15中,纯水充满储液罐15后,沿管道经电磁阀420排入废液管;
关闭电磁阀420,同时开启电磁阀421,使得纯水池13中的纯水沿管道经恒流泵32、电磁阀414、三通混合器93、恒流泵31、电磁阀416进入储液罐15中,纯水充满储液罐15后,沿管道经电磁阀421排入废液管;
关闭电磁阀421,同时开启电磁阀419和电磁阀422,使得纯水池13中的纯水沿管道经恒流泵32、电磁阀414、三通混合器93、恒流泵31、电磁阀416,进入储液罐15中,纯水充满储液罐15后,沿管道经电磁阀419、检测组件96、电磁阀422排入废液管;
关闭电磁阀416、电磁阀419、恒流泵31,同时开启电磁阀415,使得纯水池13中的纯水沿管道经恒流泵32、电磁阀414、三通混合器93、电磁阀415,检测组件96、电磁阀422排入废液管;
关闭所有电磁阀、恒流泵,清洗程序结束,转为吹扫程序:
开启电磁阀411-412、电磁阀516-517、干燥空气单元95,使得干燥空气单元95中的干燥空气沿管道经过电磁阀411进入样品池14中,随后空气连同样品池14中残存的液体经电磁阀412、电磁阀516-517排入废液管;
关闭电磁阀412、电磁阀516-517,同时开启电磁阀416-417、电磁阀420-421,使得干燥空气单元95中的干燥空气沿管道经过电磁阀411、样品池14、电磁阀417、电磁阀416进入储液罐15中,随后空气连同储液罐15中残存的液体经电磁阀420-421排入废液管;
关闭电磁阀420-421,同时开启电磁阀419、电磁阀422,使得干燥空气单元95中的干燥空气沿管道经过电磁阀411、样品池14、电磁阀417、电磁阀416、储液罐15、电磁阀419、检测组件96、电磁阀422排出;
关闭所有电磁阀、恒流泵和干燥空气单元,经过吹扫程序后,样品采集检测与稀释组件中各部件处于待机状态;
(4)样品采集检测与稀释方法:
(41)待测样品直接检测:
开启检测组件96,待仪器稳定后,开启电磁阀415、电磁阀417、电磁阀418、电磁阀422、恒流泵31,使得样品池14中的待测样品沿管道经电磁阀417、恒流泵31、三通混合器93、电磁阀415进入检测组件96中的流通池,得到荧光光谱,从检测组件96流通池流出的液体经电磁阀422排入废液管;
(42)待测样品稀释检测:
(421)第一次稀释检测:
开启检测组件96,待仪器稳定后,开启电磁阀414、电磁阀415、电磁阀417、电磁阀418、电磁阀422、恒流泵31-32,使得样品池14中的待测样品沿管道经电磁阀417、恒流泵31流入三通混合器93,同时纯水池13中的纯水沿管道经恒流泵32、电磁阀414流入三通混合器93,两路液体在三通混合器93中混合后沿管道经电磁阀415进入检测组件96中的流通池,得到荧光光谱,从检测组件96流通池中流出的稀释样品经电磁阀422排入废液管;控制单位时间内流经恒流泵31和恒流泵32的液体体积比,即可使原液稀释不同倍数;
原液经第一次稀释并检测后,是否需要再次稀释,由***控制组件进行判断,若检测到稀释后的待测液的荧光强度仍然超出仪器的检测最高值时,将对稀释后的样品进行再稀释,然后再进行荧光检测;
(422)再次稀释检测:
当接收到再次稀释指令后,***通过切换电磁阀,改变稀释液的走向,即关闭电磁阀422,开启电磁阀419,使稀释液不再进入检测组件96,而是经过电磁阀419进入储液罐15中,等待再次稀释检测;
开启电磁阀414、电磁阀415、电磁阀416、电磁阀420、电磁阀422、恒流泵31-32,使得储液罐15中的待测样品沿管道经电磁阀416、恒流泵31流入三通混合器93,同时纯水池13中的纯水沿管道经恒流泵32、电磁阀414流入三通混合器93,两路液体在三通混合器93中混合后沿管道经电磁阀415进入检测组件96中的流通池,得到荧光光谱,从检测组件96流通池中流出的稀释样品经电磁阀422排入废液管。

Claims (10)

1.一种荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其特征在于:包括原液供给组件、原液分离组件、样品采集检测与稀释组件、清洗吹扫组件和***控制组件;
原液供给组件包括原液水槽(11),在原液水槽(11)上安装三个管道,其中的第一管道的出口与废液管或清洗液排放管相连接,在该管道上朝着出口方向依次安装流量计(91)、电磁阀(512)和电磁阀(511),在第二管道上朝着出口方向依次安装压力泵(21)和电磁阀(513),在第三管道上安装泄压阀(311),并将第三管道连接至第二管道上电磁阀(513)与出口之间的部分;
原液分离组件由N个滤膜组件(51—5N)串联或者并联组成,N为≥2的自然数,每个滤膜组件有一个入口,两个出口,分别是浓缩液出口和透过液出口;
并联时,在第二管道上靠近出口处安装电磁阀(514),各滤膜组件的入口分别通过一个带电磁阀的管道连接到原液水槽第二管道电磁阀(513)与电磁阀(514)之间的部分,各滤膜组件的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀和电磁阀的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀(512)和电磁阀(511)之间的部分,各滤膜组件的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与多路阀(94)的一个入口相连,另一路则通过带电磁阀的管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连;
串联时,各滤膜组件的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀和电磁阀的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀(512)和电磁阀(511)之间的部分,各滤膜组件的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过一个安装电磁阀的管道与多路阀(94)的一个入口相连,另外一路各滤膜组件头尾相连,即排头滤膜组件(51)通过安装电磁阀的管道连接滤膜组件(52)的入口,滤膜组件(52)通过安装电磁阀的管道连接滤膜组件(53)的入口,依次类推直至滤膜组件(5(N-1))通过安装电磁阀的管道连接排尾滤膜组件(5N)的入口,滤膜组件(5N)通过管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连;排头滤膜组件(51)的入口与安装电磁阀(611)的管道相连接,在该管道的入口上安装三通,该三通的另外两路中,一路与原液水槽第二管道的出口相通,另一路与安装电磁阀(514)的管道相通;
样品采集检测与稀释组件包括样品池(14),在样品池内安装液位传感器,该液位传感器与压力泵(21)电连接,在样品池上设置四个接口,四个接口分别与安装三通的第四管道、安装电磁阀(517)和三通的第五管道、安装电磁阀(417)的第六管道和安装三通的第七管道相连,第四管道三通的另外两路中,一路与安装电磁阀(418)的管道相通,另一路与安装电磁阀(411)的管道相通,该管道的入口与干燥空气单元(95)的出风口相连接,第五管道三通的另外两路中,一路与安装电磁阀(516)的管道相通,一路与安装流量计(92)的管道相通,该管道的入口与多路阀的出口相通,第六管道的入口处安装三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与恒流泵(31)的进液口相通,另一路与安装电磁阀(416)的管道相通,该管道与储液罐(15)上的一个接口相通,恒流泵(31)的出液口与三通混合器(93)的一个入口相通,第七管道三通的另外两路中,一路与安装电磁阀(412)的管道相通,另一路与安装电磁阀(413)的管道相通,该管道的入口处安装三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与恒流泵(32)的出液口相通,另一路通过电磁阀(414)与三通混合器(93)的一个入口相通,恒流泵(32)的进液口通过管道与纯水池(13)相通,储液罐(15)上有四个接口,一个接口与安装电磁阀(416)的管道相通,一个接口与安装电磁阀(420)的管道相通,一个接口与安装电磁阀(421)的管道相通,一个接口与安装电磁阀(419)和三通的管道相通,该三通的另外两路中,一路通过安装电磁阀(415)的管道与三通混合器(93)的一个入口相通,另一路与检测组件(96)的进液口相通,检测组件的出液口与安装电磁阀(422)的管道相通;
清洗吹扫组件包括清洗水槽(12)、上述的纯水池(13)、上述的电磁阀(411)和上述的干燥空气单元(95),清洗水槽有两个接口,其中一个接口通过管道与清洗泵(22)的入口相通,清洗泵的出口通过安装电磁阀(515)的管道与三通相接,该三通的另外两路中,一路与清洗管道相连接,另一路通过泄压阀(312)与清洗水槽的另一个接口相连接;
***控制组件控制装置内的各部件工作。
2.根据权利要求1所述荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其特征在于:原液水槽是一个由不锈钢或有机玻璃材料制成的圆筒状的容器;原液水槽与第一管道和第三管道相连接的接口位于原液水槽的顶部,与第二管道相连接的接口位于原液水槽的底部,第二管道的入口通过法兰或卡扣与该接口相连接。
3.根据权利要求1所述荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其特征在于:原液分离组件包括5个滤膜组件(51—55);
并联时,滤膜组件(51-55)的入口分别通过一个带电磁阀(611-615)的管道连接到原液水槽第二管道电磁阀(513)与电磁阀(514)之间的部分,滤膜组件(51-55)的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀(81-85)和电磁阀(811-815)的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀(512)和电磁阀(511)之间的部分,滤膜组件(51-55)的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过管道与多路阀(94)的一个入口相连,另一路则通过带电磁阀(711-715)的管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连;
串联时,滤膜组件(51-55)的浓缩液出口分别通过一个带压力调压阀(81-85)和电磁阀(811-815)的管道连接到原液水槽第一管道电磁阀(512)和电磁阀(511)之间的部分,滤膜组件(51-55)的透过液出口分别连接一个三通,该三通的另外两路中,一路通过一个安装电磁阀(711-715)的管道与多路阀(94)的一个入口相连,另外一路各滤膜组件头尾相连,即排头滤膜组件(51)通过安装电磁阀(612)的管道连接滤膜组件(52)的入口,滤膜组件(52)通过安装电磁阀(613)的管道连接滤膜组件(53)的入口,滤膜组件(53)通过安装电磁阀(614)的管道连接滤膜组件(54)的入口,滤膜组件(54)通过安装电磁阀(615)的管道连接排尾滤膜组件(55)的入口,滤膜组件(55)通过管道与清洗吹扫组件的清洗管道相连。
4.根据权利要求1所述荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其特征在于:滤膜组件包括表面微孔孔径范围在0.1-0.5μm之间,截留分子量大于500kDa的微滤膜;表面微孔孔径范围在0.001-0.1μm之间,截留分子量在1000Da-500kDa之间的超滤膜;表面微孔孔径范围在1-10nm之间,截留分子量在100Da-2000Da之间的纳滤膜。
5.根据权利要求3所述荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其特征在于:多路阀(94)为电磁电机制动的多路阀,有一个出口,五个入口,出口编号0,入口编号1、2、3、4、5,不通电时为常闭状态,通电时,电机转动至1号位时,多路阀94-1-0接通,电机转动至2号位时,多路阀94-2-0接通,依次类推,电机转动至5号位时,多路阀94-5-0接通。
6.根据权利要求1所述荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其特征在于:样品池(14)是一个由玻璃或有机玻璃制成的有底有盖的圆筒状容器,样品池上连接第四管道、第五管道和第六管道的接口位于样品池顶部,样品池上连接第七管道和液位传感器的接口位于样品池底部;储液罐(15)是一个由玻璃或有机玻璃制成的有底有盖的圆筒状容器,储液罐上与安装电磁阀(416)的管道、与安装电磁阀(420)的管道、与安装电磁阀(419)的管道相通的接口位于储液罐的顶部,与安装电磁阀(421)的管道相通的接口位于储液罐的底部。
7.根据权利要求1所述荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其特征在于:检测组件包括荧光光谱仪或荧光检测器、激发光源、激发单色器、发射单色器、样品检测流通池、检测与信号放大***,光谱测量范围为220nm~800nm,样品检测流通池分别与激发单色器和发射单色器相连,激发单色器出射狭缝与发射单色器的入射狭缝成90度直角,激发单色器与激发光源相连,激发光源包括但不限于氙灯,发射单色器与检测与信号放大***相连,检测与信号放大***包括顺序相连的检测器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制***和显示器,检测器包括但不限于光电倍增管。
8.根据权利要求1所述荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其特征在于:清洗水槽(12)是由不锈钢或有机玻璃制成的圆筒状的容器,清洗水槽与清洗泵相通的接口位于清洗水槽的底部,清洗水槽与泄压阀相通的接口位于清洗水槽的顶部,清洗水槽中的清洗液由纯水或纯水加螯合剂组成;干燥空气单元包括无油空压机、过滤器和干燥管。
9.根据权利要求1所述荧光光谱法监测水体中溶解性有机物的装置,其特征在于:***控制组件包括三个模块,第一个模块控制装置中除检测组件外的部件工作,第二个模块控制检测组件工作;第三个模块为数据处理单元。
10.一种检测方法,适用于权利要求5所述的装置,其特征在于,包括如下步骤:
(1)进样准备:
(11)滤膜组件并联时的清洗:
(111)正向清洗:
(1111)滤膜组件及浓缩液管道的正向清洗:
正向清洗步骤(11111):开启压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、电磁阀(811)、电磁阀(511);使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)的浓缩液出口、电磁阀(811)、电磁阀(511)排入废液管;
正向清洗步骤(11112):正向清洗步骤(11111)结束后,关闭电磁阀(611)和电磁阀(811),同时开启电磁阀(612)和电磁阀(812),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(612)、滤膜组件(52)的浓缩液出口、电磁阀(812)、电磁阀(511)排入废液管;
正向清洗步骤(11113):正向清洗步骤(11112)结束后,关闭电磁阀(612)和电磁阀(812),同时开启电磁阀(613)和电磁阀(813),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(613)、滤膜组件(53)的浓缩液出口、电磁阀(813)、电磁阀(511)排入废液管;
正向清洗步骤(11114):正向清洗步骤(11113)结束后,关闭电磁阀(613)和电磁阀(813),同时开启电磁阀(614)和电磁阀(814),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(614)、滤膜组件(54)的浓缩液出口、电磁阀(814)、电磁阀(511)排入废液管;
正向清洗步骤(11115):正向清洗步骤(11114)结束后,关闭电磁阀(614)和电磁阀(814),同时开启电磁阀(615)和电磁阀(815),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(615)、滤膜组件(55)的浓缩液出口、电磁阀(815)、电磁阀(511)排入废液管;
(1112)滤膜组件及透过液管道、多路阀的正向清洗:
正向清洗步骤(11121):开启压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、多路阀94-1-0、电磁阀(516),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、多路阀94-1-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
正向清洗步骤(11122):正向清洗步骤(11121)结束后,关闭电磁阀(611),关闭多路阀94-1-0;同时开启电磁阀(612)、多路阀94-2-0,使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(612)、滤膜组件(52)透过液出口、多路阀94-2-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
正向清洗步骤(11123):正向清洗步骤(11122)结束后,关闭电磁阀(612),关闭多路阀94-2-0;同时开启电磁阀(613)、多路阀94-3-0,使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、多路阀94-3-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
正向清洗步骤(11124):正向清洗步骤(11123)结束后,关闭电磁阀(613),关闭多路阀94-3-0;同时开启电磁阀(614)、多路阀94-4-0,使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(614)、滤膜组件(54)透过液出口、多路阀94-4-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
正向清洗步骤(11125):正向清洗步骤(11124)结束后,关闭电磁阀(614),关闭多路阀94-4-0;同时开启电磁阀(615)、多路阀94-5-0,使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(615)、滤膜组件(55)透过液出口、多路阀94-5-0、流量计(92)、电磁阀(516)排入废液管;
为缩短清洗时间,所述的正向清洗步骤(11111)和正向清洗步骤(11121)可以同时进行,正向清洗步骤(11112)和正向清洗步骤(11122)可以同时进行,依此类推;
(112)反向清洗:
反向清洗步骤(1121):开启清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(711)、电磁阀(611)、电磁阀(514);使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(711)、滤膜组件(51)、电磁阀(611)、电磁阀(514)排入废液管;
反向清洗步骤(1122):反向清洗步骤(1121)结束后,关闭电磁阀(711)和电磁阀(611),同时开启电磁阀(712)和电磁阀(612),使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(712)、滤膜组件(52)、电磁阀(612)、电磁阀(514)排入废液管;
反向清洗步骤(1123):反向清洗步骤(1122)结束后,关闭电磁阀(712)和电磁阀(612),同时开启电磁阀(713)和电磁阀(613),使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(713)、滤膜组件(53)、电磁阀(613)、电磁阀(514)排入废液管;
反向清洗步骤(1124):反向清洗步骤(1123)结束后,关闭电磁阀(713)和电磁阀(613),同时开启电磁阀(714)和电磁阀(614),使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(714)、滤膜组件(54)、电磁阀(614)、电磁阀(514)排入废液管;
反向清洗步骤(1125):反向清洗步骤(1124)结束后,关闭电磁阀(714)和电磁阀(614),同时开启电磁阀(715)和电磁阀(615),使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道经清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(715)、滤膜组件(55)、电磁阀(615)、电磁阀(514)排入废液管;
(12)滤膜组件串联时的清洗:
(121)正向清洗:
(1211)滤膜组件及浓缩液管道的正向清洗:
开启压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-615)、电磁阀(811-815)、电磁阀(511);
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)的浓缩液出口、电磁阀(811)、电磁阀(511)排入废液管;
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、电磁阀(612)、滤膜组件(52)的浓缩液出口、电磁阀(812)、电磁阀(511)排入废液管;
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、电磁阀(612)、滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)的浓缩液出口、电磁阀(813)、电磁阀(511)排入废液管;
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、电磁阀(612)、滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(614)、滤膜组件(54)的浓缩液出口、电磁阀(814)、电磁阀(511)排入废液管;
使原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口、电磁阀(612)、滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(614)、滤膜组件(54)透过液出口、电磁阀(615)、滤膜组件(55)的浓缩液出口、电磁阀(815)、电磁阀(511)排入废液管;
(1212)滤膜组件及透过液管道、多路阀的正向清洗:
滤膜组件及浓缩液管道的正向清洗完毕后,关闭电磁阀(612-615),开启电磁阀(711)、电磁阀(516),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(711)、多路阀94-1-0、电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(711),开启电磁阀(612)、电磁阀(712),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(612),滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(712)、多路阀94-2-0、电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(712),开启电磁阀(613)、电磁阀(713),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(612),滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(713)、多路阀94-3-0、电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(713),开启电磁阀(614)、电磁阀(714),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(612),滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(614)、滤膜组件(54)透过液出口、电磁阀(714)、多路阀94-4-0、电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(714),开启电磁阀(615)、电磁阀(715),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)、滤膜组件(51)透过液出口,电磁阀(612),滤膜组件(52)透过液出口、电磁阀(613)、滤膜组件(53)透过液出口、电磁阀(614)、滤膜组件(54)透过液出口、电磁阀(615)、滤膜组件(55)透过液出口、电磁阀(715)、多路阀94-5-0、电磁阀(516)排入废液管;
(122)反向清洗:
开启清洗泵(22)、电磁阀(515)、电磁阀(611-615)、电磁阀(514);使得清洗水槽(12)中的清洗液沿管道依次经清洗泵(22)、电磁阀(515)、滤膜组件(55)、电磁阀(615)、滤膜组件(54)、电磁阀(614)、滤膜组件(53)、电磁阀(613)、滤膜组件(52)、电磁阀(612)、滤膜组件(51)、电磁阀(611)、电磁阀(514)排入废液管;
(2)进样:
(21)并联时滤膜组件的进样方法:
(211)经滤膜组件(51)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611)、电磁阀(811)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-1-0,压力调压阀(81),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)进入滤膜组件(51);
从滤膜组件(51)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81)、电磁阀(811)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(51)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-1-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(212)经滤膜组件(52)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(612)、电磁阀(812)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-2-0,压力调压阀(82),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(612)进入滤膜组件(52);
从滤膜组件(52)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(82)、电磁阀(812)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(52)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-2-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(213)经滤膜组件(53)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(613)、电磁阀(813)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-3-0,压力调压阀(83),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(613)进入滤膜组件(53);
从滤膜组件(53)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(83)、电磁阀(813)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(53)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-3-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(214)经滤膜组件(54)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(614)、电磁阀(814)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-4-0,压力调压阀(84),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(614)进入滤膜组件(54);
从滤膜组件(54)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(84)、电磁阀(814)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(54)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-4-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(215)经滤膜组件(55)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(615)、电磁阀(815)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-5-0,压力调压阀(85),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(615)进入滤膜组件(55);
从滤膜组件(55)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(85)、电磁阀(815)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(55)的透过液出口流出的透过液沿管道经多路阀94-5-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(22)串联时滤膜组件的进样方法:
(221)经滤膜组件(51)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611)、电磁阀(711)、电磁阀(811)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-1-0,压力调压阀(81),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611)进入滤膜组件(51);
从滤膜组件(51)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81)、电磁阀(811)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(51)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(711)、多路阀94-1-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(222)经滤膜组件(52)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611-612)、电磁阀(712)、电磁阀(811-812)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-2-0,压力调压阀(81-82),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-612)顺序流入滤膜组件(51-52);
从滤膜组件(51-52)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81-82)、电磁阀(811-812)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(52)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(712)、多路阀94-2-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(223)经滤膜组件(53)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611-613)、电磁阀(713)、电磁阀(811-813)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-3-0,压力调压阀(81-83),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-613)顺序流入滤膜组件(51-53);
从滤膜组件(51-53)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81-83)、电磁阀(811-813)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(53)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(713)、多路阀94-3-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(224)经滤膜组件(54)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611-614)、电磁阀(714)、电磁阀(811-814)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-4-0,压力调压阀(81-84),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-614)顺序流入滤膜组件(51-54);
从滤膜组件(51-54)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81-84)、电磁阀(811-814)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(54)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(714)、多路阀94-4-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感器后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(225)经滤膜组件(55)的透过液进样方法:
开启压力泵(21)、电磁阀(611-615)、电磁阀(715)、电磁阀(811-815)、电磁阀(512)、电磁阀(513)、电磁阀(517)、电磁阀(412)、电磁阀(418)、多路阀94-5-0,压力调压阀(81-85),使得原液水槽(11)中的原液沿管道经压力泵(21)、电磁阀(513)、电磁阀(611-615)顺序流入滤膜组件(51-55);
从滤膜组件(51-55)的浓缩液出口流出的浓缩液沿管道经过压力调压阀(81-85)、电磁阀(811-815)、电磁阀(512)、流量计(91)流回到原液水槽(11);
从滤膜组件(55)的透过液出口流出的透过液沿管道经电磁阀(715)、多路阀94-5-0、电磁阀(517)进入样品池(14)、再从电磁阀(412)排出残留在管道中的液体;
关闭电磁阀(412),使得透过液不断流入样品池(14)中,当液位达到液位传感后,触发压力泵(21)关闭,同时关闭所有电磁阀,等待采样指令;
(3)样品采集检测与稀释组件的清洗吹扫干燥方法:
开启恒流泵(32)、电磁阀(413)、电磁阀(516)、电磁阀(517),使得纯水池(13)中的纯水沿管道依次经过恒流泵(32)、电磁阀(413),进入样品池(14)中,纯水充满样品池(14)后,沿管道经过电磁阀(517)和电磁阀(516)排入废液管;
关闭电磁阀(516-517),同时开启电磁阀(418),使得纯水池(13)中的纯水沿管道依次经过恒流泵(32)、电磁阀(413),进入样品池(14)中,纯水充满样品池(14)后,沿管道经过电磁阀(418)排入废液管;
关闭电磁阀(418)和电磁阀(413),同时开启恒流泵(31)、电磁阀(412)、电磁阀(414)和电磁阀(417),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、恒流泵(31)、电磁阀(417)进入样品池(14)后,通过电磁阀(412)排入废液管;
关闭电磁阀(412)和电磁阀(417),同时开启电磁阀(416)和电磁阀(420),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、恒流泵(31)、电磁阀(416)进入储液罐(15)中,纯水充满储液罐(15)后,沿管道经电磁阀(420)排入废液管;
关闭电磁阀(420),同时开启电磁阀(421),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、恒流泵(31)、电磁阀(416)进入储液罐(15)中,纯水充满储液罐(15)后,沿管道经电磁阀(421)排入废液管;
关闭电磁阀(421),同时开启电磁阀(419)和电磁阀(422),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、恒流泵(31)、电磁阀(416),进入储液罐(15)中,纯水充满储液罐(15)后,沿管道经电磁阀(419)、检测组件(96)、电磁阀(422)排入废液管;
关闭电磁阀(416)、电磁阀(419)、恒流泵(31),同时开启电磁阀(415),使得纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)、三通混合器(93)、电磁阀(415),检测组件(96)、电磁阀(422)排入废液管;
关闭所有电磁阀、恒流泵,清洗程序结束,转为吹扫程序:
开启电磁阀(411-412)、电磁阀(516-517)、干燥空气单元(95),使得干燥空气单元(95)中的干燥空气沿管道经过电磁阀(411)进入样品池(14)中,随后空气连同样品池(14)中残存的液体经电磁阀(412)、电磁阀(516-517)排入废液管;
关闭电磁阀(412)、电磁阀(516-517),同时开启电磁阀(416-417)、电磁阀(420-421),使得干燥空气单元(95)中的干燥空气沿管道经过电磁阀(411)、样品池(14)、电磁阀(417)、电磁阀(416)进入储液罐(15)中,随后空气连同储液罐(15)中残存的液体经电磁阀(420-421)排入废液管;
关闭电磁阀(420-421),同时开启电磁阀(419)、电磁阀(422),使得干燥空气单元(95)中的干燥空气沿管道经过电磁阀(411)、样品池(14)、电磁阀(417)、电磁阀(416)、储液罐(15)、电磁阀(419)、检测组件(96)、电磁阀(422)排出;
关闭所有电磁阀、恒流泵和干燥空气单元,经过吹扫程序后,样品采集检测与稀释组件中各部件处于待机状态;
(4)样品采集检测与稀释方法:
(41)待测样品直接检测:
开启检测组件(96),待仪器稳定后,开启电磁阀(415)、电磁阀(417)、电磁阀(418)、电磁阀(422)、恒流泵(31),使得样品池(14)中的待测样品沿管道经电磁阀(417)、恒流泵(31)、三通混合器(93)、电磁阀(415)进入检测组件(96)中的流通池,得到荧光光谱,从检测组件(96)流通池流出的液体经电磁阀(422)排入废液管;
(42)待测样品稀释检测:
(421)第一次稀释检测:
开启检测组件(96),待仪器稳定后,开启电磁阀(414)、电磁阀(415)、电磁阀(417)、电磁阀(418)、电磁阀(422)、恒流泵(31-32),使得样品池(14)中的待测样品沿管道经电磁阀(417)、恒流泵(31)流入三通混合器(93),同时纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)流入三通混合器(93),两路液体在三通混合器(93)中混合后沿管道经电磁阀(415)进入检测组件(96)中的流通池,得到荧光光谱,从检测组件(96)流通池中流出的稀释样品经电磁阀(422)排入废液管;控制单位时间内流经恒流泵(31)和恒流泵(32)的液体体积比,即可使原液稀释不同倍数;
原液经第一次稀释并检测后,是否需要再次稀释,由***控制组件进行判断,若检测到稀释后的待测液的荧光强度仍然超出仪器的检测最高值时,将对稀释后的样品进行再稀释,然后再进行荧光检测;
(422)再次稀释检测:
当接收到再次稀释指令后,***通过切换电磁阀,改变稀释液的走向,即关闭电磁阀(422),开启电磁阀(419),使稀释液不再进入检测组件(96),而是经过电磁阀(419)进入储液罐(15)中,等待再次稀释检测;
开启电磁阀(414)、电磁阀(415)、电磁阀(416)、电磁阀(420)、电磁阀(422)、恒流泵(31-32),使得储液罐(15)中的待测样品沿管道经电磁阀(416)、恒流泵(31)流入三通混合器(93),同时纯水池(13)中的纯水沿管道经恒流泵(32)、电磁阀(414)流入三通混合器(93),两路液体在三通混合器(93)中混合后沿管道经电磁阀(415)进入检测组件(96)中的流通池,得到荧光光谱,从检测组件(96)流通池中流出的稀释样品经电磁阀(422)排入废液管。
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