[实用新型]废水中多种重金属元素的实时在线检测装置无效
申请号: | 200820190025.2 | 申请日: | 2008-07-31 |
公开(公告)号: | CN201233392Y | 公开(公告)日: | 2009-05-06 |
发明(设计)人: | 林兆祥;孙奉娄;朱正平;宋述燕 | 申请(专利权)人: | 中南民族大学 |
主分类号: | G01N33/18 | 分类号: | G01N33/18;G01N21/64 |
代理公司: | 武汉荆楚联合知识产权代理有限公司 | 代理人: | 王 健 |
地址: | 430074湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 水中 多种 重金属 元素 实时 在线 检测 装置 | ||
技术领域
本实用新型涉及水污染监测,主要用于工业中排放废水的实时在线检测。
背景技术
水是生命之源,水的质量关系到人类的生存和整个生态系统的平衡,由此可见水污染的危害性之大。为了防止水污染,有效控制废水的排放和及时的治理要同时进行,而控制废水中污染物排放的前提是确定污染物的成份及含量。通过实时在线的测量,可及时发现工业生产过程中排放废水是否超标,以便采取措施减少重大污染事件的发生。
目前常用的检测废水中污染物的方法大多是离线的,代表性的有电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)和火焰光度分析法。这两种方法对污染物质的检测有一定的精度,但均须在实验室内完成,且在检测前需对样品进行前期处理,因此对检测环境要求严格、测试周期较长,因而无法在工业生产过程中进行实时、在线的监测。目前尚未发现可以对废水中多种重金属元素进行现场、实时、连续检测的装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供废水中多种重金属元素的实时在线检测装置。该装置采用激光诱导击穿光谱技术,利用高能量激光将废水中的物质激发到高能态,它们在回到基态时将辐射出各自的特征光谱,分析这些光谱的波长和强度,可得到废水中污染物的成份及其含量。该装置的优点是:可以同时对废水中铅、汞、砷、铬等污染物元素及其含量进行实时、在线的连续检测,结构简单,操作方便,便于工业安装。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
废水中多种重金属元素的实时在线检测装置由脉冲激光器、聚焦透镜、操控间、缓冲气体、样品室、泵浦装置、采样回收容器、收光系统、光纤、滤光片、光电倍增管、数据采集卡和计算机组成。在脉冲激光器的激光发射方向同轴安置聚焦透镜和操控间,样品室实时采集水样,通过泵浦装置泵浦到操控间,聚焦激光与样品作用产生等离子体,其等离子体信号通过收光系统收集,与此同时在操控间通缓冲气体,防止液体溅射影响收光;收光系统的接收端安置在操控间的四个侧面上,收光系统的输出端通过光纤与滤光片的输入端连接,滤光片的输出端连接到光电倍增管的输入端,光电倍增管的输出端连接到数据采集卡的输入端,数据采集卡的输出端连接到计算机。
废水中多种重金属元素的实时在线检测装置采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,利用聚焦的高能量激光束将被测废水中的物质激发到高能态,它们在回到基态的过程中将辐射出各自的特征光谱,分析这些光谱的波长和强度,可得到被测废水中污染物的成份及其含量。元素谱线的确定参照美国国家标准和技术研究院(NIST)的原子光谱标准与技术数据库。在实验室对从现场采集回来的废水进行大量的测量实验,取污染物元素的特征谱线如下:镁-279.6纳米,铁-404.6纳米,铜-324.8纳米、铝-309.3 铅-405.8纳米、汞-253.7纳米、砷-228.8纳米、铬-520.8纳米。利用LIBS技术,可以实时在线地分析工业生产过程中废水污染物排放的结果,这些结果可以作为判断废水污染物的排放是否符合标准的依据。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
1、可以同时确定废水中铅、汞、砷、铬等污染物元素及其含量;
2、可对废水中的铅、汞、砷、铬等污染物进行实时、在线的连续检测;
3、在检测前不需对待测样品进行前期处理,能快速准确地得到分析结果;
4、收光系统由四个收光器组成,能够提高装置的检测限;
5、结构简单,操作方便,便于工业安装。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型收光系统的俯视图。
图3和图4分别为用本实用新型检测到的废水中铅元素405.8纳米和砷元素228.8纳米特征谱线的“强度-浓度”曲线图。
具体实施方式
以下结合附图,对本实用新型作进一步的说明。
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