[发明专利]氨氮检测设备以及水体水质检测方法

说明书

本发明涉及一种氨氮检测设备以及水体水质检测方法，所述检测设备包括氨气检测单元和氨气发生单元；所述氨气发生单元中包括电解电极，并且所述电解电极在通电流条件下将进入所述氨气发生单元的待测水体电解以产生OH^‑，在所述OH^‑的作用下，所述待测水体中的NH₄⁺转变为氨气，并进入到所述氨气检测单元。

技术领域

本发明属于环保领域，具体而言，涉及水体、尤其是对河水、湖水等水体的水质监测领域。

背景技术

随着环保观念的日益增强，对于各种各样自然水体、生活或工业废水以及二次净化水的水质监测的要求也越来越提出了新的要求和挑战。

无论是自然水体，例如是河水、湖水等水体，还是废水处理后得到的二次净化水，对于其中的氮元素含量的控制和检测是各种环保工艺研究或处理的重点之一。在实际检测或监测方法中，现有的方式通常是基于实地取样，进而通过实验室进行水体中各种目标元素或物质的含量的测定。因此，需要耗费大量的人力物力。另外，虽然检测结果通常精度能够得到保障，可靠性强，但总体上检测或监测的实效性较差，这也在一定程度上降低了检测的意义。例如，通常一次取样到检测结果的得出需要几天甚至一周以上的时间。另外，由于实地取样的规模有限，因此，难以在短时间内进行大规模、大区域的水体水质监测。

进而，也出现了各种基于无人检测或基于物联网的检测方法的出现。例如：

参考文献1提供了一种河道水质自动监测系统与方法，该系统包括河道监测平台以及部署在监测区域的河道自动监测设备，其中河道自动监测设备包括太阳能监测站和无人监测船，河道监测平台用于对河道自动监测设备的综合管理、监测任务管理、监测数据的管理，太阳能监测站用于固定点位的水质监测以及无人监测船的停泊与充电，无人监测船用于对监测区域的河道水质、河道三维结构、地面情况进行自动监测。

参考文献2提供了一种基于物联网的水质监测系统及水质监测方法，系统包括多个水质监测仪和基站，水质监测仪向基站上报能量包；基站在能量包中，提取水质监测仪编号、剩余能量、能量使用率以及时间戳，采用水质监测仪剩余使用时长生成模型、所述水质监测仪编号、剩余能量、能量使用率以及时间戳，生成水质监测仪当前的剩余使用时长，如果当前的剩余使用时长小于预设阈值，就识别所述水质监测仪为没电水质监测仪，向没电水质监测仪发送位置坐标获取请求，接收返回的位置坐标，向预设终端发送通知消息，通知消息包括位置坐标以及水质监测仪编号，以使预设终端接收并显示通知消息。

在包括上述这些检测或监测设备或方法中，对于水体中氮元素的含量的检测，通常使用“氨氮探头”来进行的。

现有在线氨氮探头的工作原理主要基于以下两种典型的探测方法：

第一种方法主要是基于分光光度法，例如基于国标(HJ536–2009)氨氮检测方法进行测量。其将待分析的样品和反应试剂混合后，将溶液中的NH₄⁺离子转化成氨气(NH₃)，氨气从被分析的样品中释放出来。然后将氨气转移到装有指示剂的测量池中，重新溶解在指示剂之中。这些反应将引起溶液颜色的改变，氨氮检测仪利用比色法测量，之后计算并得出氨氮的浓度值。

第二种方式是氨气敏电极法，同样是加入一定的试剂，将NH₄⁺离子转化成氨气(NH₃)，游离态的NH₃透过一层半透膜，进入到离子电极的内部，参与化学反应，改变电极内部电解液的pH值，pH值的变化量与NH₃的浓度成线性关系，由电极感测出来，再换算成氨氮浓度。