[发明专利]一种水质监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学探测技术领域，特别是涉及一种水质监测系统及方法。

背景技术

随着工农业生产的发展，工农业生产所产生的废水、废料不断排放到地下水或附近的河流中，造成地下水和河流的污染。为了满足可持续发展的要求，需要对地表水以及工厂排污口的废水进行水质实时监测，以便及时发现被污染的地表水以及排放超标的排污口，及时治理，保护水环境符合可持续发展的需求。

对污水的实时监测，主要检测污水中的化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）、氨氮含量以及重金属含量等污染因子，其中，COD主要测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。监测每种污染因子所需的光源的波长不同，比如：监测COD需要的波长为410nm或600nm左右，监测氨氮所需的波长为660nm左右。监测不同的重金属需要的波长也不同，例如：监测铅需要540nm左右等。

现有的水质分析仪只有一个滤光片，每次只能提供一种波长的光源，每启动一次水质监测系统次只能对污水的一种污染因子进行监测，测量下一个污水因子时，需要关闭水质监测系统手动更换滤光片和试剂容器中的反应试剂，浪费监测时间。如果需要同时监测多种污染因子，则需要多个水质分析仪，成本高，占用空间大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水质监测系统及方法，所述系统可以同时提供多种污水处理因子的监测条件，启动一次可以同时监测多种污水处理因子，造价低，所占空间小。

一种水质监测系统，所述系统包括：

测量装置、控制器、显示器、多个试剂容器、多个备用试剂容器、蒸馏水容器、清洗容器以及废液容器；

所述测量装置包括光源、旋转滤光片、水样容器以及监测光接收器；

所述多个试剂容器装有至少监测两种污染因子的多个反应试剂，每个试剂容器装有一种反应试剂；

所述旋转滤光片包括至少两个滤光片，可以获得至少两种波长的监测光；

多个备用试剂容器用于装反应试剂；

清洗容器用于装清洗试剂，所述清洗试剂用于清洗各个传输管道；

蒸馏水容器用于装蒸馏水，所述蒸馏水用于清洗水样容器或稀释水样；

废液容器用于装系统的废液；

水样容器中的污水样品与反应试剂反应后，光源输出的光信号经旋转滤光片滤光获得监测污水因子所需波长的监测光信号，监测光信号透过水样容器中的污水样品后被监测光接收器接收并发送到控制器；

控制器分析监测光信号后得到污水因子监测结果发送到显示器进行显示。

可选的，所述光源为：

LED白光光源。

可选的，所述水样容器的材质为：

石英玻璃。

可选的，所述旋转滤光片包括：

四个滤光片或六个滤光片。

可选的，所述滤光片包括：

COD监测滤光片、氨氮监测滤光片以及至少两种重金属监测滤光片。

可选的，所述控制器为：

可编程逻辑控制器。

一种水质监测方法，所述方法包括：

当水样容器中装有待测污水样品后，控制器控制与水样容器相连的导管抽取预设种类和体积的反应试剂；

当污水样品与反应试剂反应结束后，控制器控制光源输出光信号；

光信号经旋转滤光片滤光获得监测污水因子所需波长的监测光信号；

监测光信号透过水样容器中的污水样品后被监测光接收器接收并发送到控制器；

控制器分析监测光信号后得到污水因子监测结果发送到显示器进行显示；

控制器控制蒸馏水容器清洗水样容器，并控制旋转滤光片旋转至监测另外一个污水样品所需的滤光片，抽取下一个污水样品进行监测。

可选的，所述方法还包括：

控制器将所有污水样品的监测结果发送到显示器进行显示。

可选的，所述方法还包括：

控制器控制各个试剂传输管道从清洗容器抽取清洗试剂对试剂传输管道进行清洗，并控制将清洗后的废液排放至废液容器。

由上述内容可知，本发明有如下有益效果：