[发明专利]一种水体中Mn(Ⅱ)含量的半定量在线检测装置及其检测方法

说明书

本发明涉及一种水体中Mn(Ⅱ)含量的半定量在线检测装置及其检测方法。该装置包括检测单元、进样单元、投加单元、颜色识别单元、弃样单元、检测结果输出单元和控制单元。所述检测单元包括多个横向依次排列的透明有机玻璃方型皿及配套的搅拌装置；所述进样单元包括多个进水蠕动泵；所述投加单元包括多个加药蠕动泵、高锰酸钾储液罐；所述颜色识别单元包括多个颜色传感器、多个显色剂投加蠕动泵、显色剂储液罐；所述弃样单元包括多个排水蠕动泵。本发明可直接针对水体中的Mn(Ⅱ)含量进行快速半定量检测，检测用时短，可在制水生产中进行在线实时检测，从而及时提醒调整制水生产工艺参数。

技术领域

本发明涉及饮用水处理技术领域，具体涉及一种水体中Mn(Ⅱ)含量的半定量在线检测装置及其检测方法。

背景技术

饮用水中锰含量超过0.05mg/L时，会产生诸如管道沉积物积累，水质发黄发黑和饮用时产生金属涩味等一系列问题。而长期摄入锰超标的饮用水也会造成人体神经元退化和运动机能障碍。因此，各国对饮用水中的锰含量都制订了相对严格的限量标准，欧盟和美国环保局限值均为0.05mg/L(我国限值为0.10mg/L)。

原水中的锰主要以Ⅱ价或Ⅳ价形式存在，其中Mn(Ⅳ)多以悬浮物形态存在，可在混凝沉淀中去除，溶解状态的锰主要是Mn(Ⅱ)，是生产中去除的关键物质。目前制水厂大多采用高锰酸钾氧化除锰工艺，利用高锰酸钾将Mn(Ⅱ)氧化为Mn(Ⅳ)，再通过混凝沉淀去除，其理论反应比为1.92mg KMnO₄/mg Mn(Ⅱ)。但由于原水中还含有其它还原性物质，导致高锰酸钾的实际投加量难以准确把握。当高锰酸钾投量不足或过量时均会导致出厂水锰含量超标，因此如何判断高锰酸钾投量的适宜性是制水生产中需要考虑的一个重要问题。

传统方法是分别检测原水和出厂水中的锰含量，再根据检测结果来判断高锰酸钾投量的适宜性及是否调整。而目前水体锰含量的检测方法主要是针对总锰含量的检测，对于水体中Mn(Ⅱ)含量的检测，则通常是将水样用0.45μm滤膜过滤后，再按照总锰的检测方法进行检测。总锰含量的检测方法目前主要有分光光度法、原子吸收光谱法和电感耦合等离子体发射光谱法等。分光光度法主要包括过硫酸铵法、甲醛肟法和PAN法等，可有效检测出水体中的总锰含量，但检测周期较长，不便于在制水生产中进行实时检测。原子吸收光谱法等仪器检测法分析设备相对昂贵，对人员素质要求较高。因此，设计发明出一种操作简单、可以快速测定水样中Mn(Ⅱ)含量的检测装置具有重要的经济、社会和现实意义。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种水体中Mn(Ⅱ)含量的半定量在线检测装置及其检测方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种水体中Mn(Ⅱ)含量的半定量在线检测装置，所述装置包括检测单元、进样单元、投加单元、颜色识别单元、弃样单元、检测结果输出单元和控制单元。

所述检测单元包括多个横向依次排列的透明有机玻璃方型皿。

所述进样单元包括多个进水蠕动泵，进水蠕动泵的进水端均与外部待测水体连接，出水端则分别连接至各方型皿内。

所述投加单元包括多个加药蠕动泵、高锰酸钾储液罐，加药蠕动泵的进口端均与高锰酸钾储液罐连通，出口端则分别连接至各方型皿内。

所述颜色识别单元包括多个颜色传感器、多个显色剂投加蠕动泵、显色剂储液罐，颜色传感器分别放置于各方型皿外侧，用于检测方型皿中水体的颜色，显色剂投加蠕动泵的进口端均与显色剂储液罐连通，出口端则分别连接至各方型皿内。

所述弃样单元包括多个排水蠕动泵，排水蠕动泵的进水端分别与各方型皿连通，出水端均连接至排水管，可执行排空作业。

所述检测结果输出单元包括声光报警模块。