[发明专利]一种利用紫外检测技术在线测定挥发性脂肪酸的设备

说明书

本发明涉及挥发性脂肪酸检测技术领域，尤其涉及一种利用紫外检测技术在线测定挥发性脂肪酸的设备。本发明通过样品前处理和蒸馏，回收相对清洁的挥发性脂肪酸蒸馏液，并通过加药进行显色络合反应，利用络合产物在紫外条件下的特征吸收，来测定蒸馏液中VFA的含量，最终反推样品中的挥发性脂肪酸的浓度，以此为理论基础，本发明提出了一套能够实现在线检测的一体化检测设备。

技术领域

本发明涉及挥发性脂肪酸检测技术领域，尤其涉及一种利用紫外检测技术在线测定挥发性脂肪酸的设备。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

厌氧发酵技术以其各种优点而被广泛用作一种废水处理方法。厌氧消化是复杂的生物过程，用于在厌氧或缺氧环境中有机物的分解和稳定。在几种厌氧微生物的参与下，有机物被转化为挥发性脂肪酸(VFA)和可再生能源—沼气，可用于替代化石燃料。过程中产生的低分子量羧酸或短链脂肪酸是厌氧生物过程中的重要中间体和代谢产物，基质中的细菌活性是厌氧反应器运行条件的重要指标。

因此将VFA作为厌氧反应过程检测的首要监测指标具有重要的意义。然而，本发明人发现：现有的VFA的监测技术还是以离线人工监测为主，即固定时间取样后，进行实验室的人工测定，实时性较差，无法实时地反映厌氧系统的状态，且本发明人目前还没有发现一套成熟的设备可以做到对VFA的一体化检测。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提出一种利用紫外检测技术在线测定挥发性脂肪酸的设备。该设备具备操作便捷，可针对不同现场环境进行定制性调整，可适用于不同的水质情况，稳定性好，实时性高等优点。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术手段为：

一种利用紫外检测技术在线测定挥发性脂肪酸的设备，包括：样品前处理装置，旋转微滤装置，第一多通道阀，光电定量装置，第一计量蠕动泵，pH调节液储罐，高精度微量泵，pH计，蒸馏反应腔体，曝气导管，循环泵，泄压阀，冷凝液回收仓，三通阀，冷凝装置，冷媒回流泵，加热丝，第一搅拌机，第二计量蠕动泵，第二多通道阀，一级反应装置，加热套，第三计量蠕动泵，第三多通道阀，二级反应装置，第二搅拌机，第四计量蠕动泵，紫外信号接收器，紫外样品仓，紫外信号发射装置，硫酸羟胺溶液储罐，NaOH溶液储罐，酸性FeCl溶液储罐，乙二醇溶液储罐，硫酸溶液储罐。

所述样品前处理装置中设置有旋转微滤装置，样品前处理装置通过第一计量蠕动泵和光电定量装置连通，所述光电定量装置和蒸馏反应腔体的进样口通过第一多通道阀连接，以便于将定量称量后的水样导入蒸馏反应腔体中加热蒸馏分离出VFA。

所述蒸馏反应腔体包括：壳体，pH调节液储罐，高精度微量泵，pH计，曝气导管、加热丝和第一搅拌机；其中，所述壳体形成了用于蒸馏的密闭腔室，且密闭腔室的下部设置有进样口，上部设置有导气口，所述pH调节液储罐和密闭腔室之间通过高精度微量泵连接；所述pH计的测量端位于密闭腔室中，所述曝气导管的一端位于密闭腔室中，所述加热丝缠绕在壳体外壁上，所述第一搅拌机设置在密闭腔室中。

所述冷凝装置包括：外壳，循环泵，泄压阀，冷凝液回收仓和冷凝回流泵；其中，所述外壳形成了用于冷凝气态的VFA密闭腔室，该密闭腔室分为上、下两部分空间，上部空间设置有冷凝管，冷凝管的一端和所述蒸馏反应腔体的导气口连接；下部空间形成冷凝液回收仓，冷凝管的另一端位于冷凝液回收仓中，上部空间设置有冷媒进口和出口，冷媒进口和冷媒回流泵连接。下部空间形设置有冷凝液进口和气体排出口，所述冷凝液进口通过三通阀和第一多通道阀连接；所述气体排出口和曝气导管通过循环泵连接。