[實用新型]廢水中多種重金屬元素的實時在線檢測裝置

無效

• 申請號: 200820190025.2
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN201233392Y
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 林兆祥;孫奉婁;朱正平;宋述燕
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01N21/64
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 王 健

技術領域

本實用新型涉及水污染監測，主要用于工業中排放廢水的實時在線檢測。

背景技術

水是生命之源，水的質量關系到人類的生存和整個生態系統的平衡，由此可見水污染的危害性之大。為了防止水污染，有效控制廢水的排放和及時的治理要同時進行，而控制廢水中污染物排放的前提是確定污染物的成份及含量。通過實時在線的測量，可及時發現工業生產過程中排放廢水是否超標，以便采取措施減少重大污染事件的發生。

目前常用的檢測廢水中污染物的方法大多是離線的，代表性的有電感耦合等離子體發射光譜法(ICP-AES)和火焰光度分析法。這兩種方法對污染物質的檢測有一定的精度，但均須在實驗室內完成，且在檢測前需對樣品進行前期處理，因此對檢測環境要求嚴格、測試周期較長，因而無法在工業生產過程中進行實時、在線的監測。目前尚未發現可以對廢水中多種重金屬元素進行現場、實時、連續檢測的裝置。

發明內容

本實用新型的目的在于提供廢水中多種重金屬元素的實時在線檢測裝置。該裝置采用激光誘導擊穿光譜技術，利用高能量激光將廢水中的物質激發到高能態，它們在回到基態時將輻射出各自的特征光譜，分析這些光譜的波長和強度，可得到廢水中污染物的成份及其含量。該裝置的優點是：可以同時對廢水中鉛、汞、砷、鉻等污染物元素及其含量進行實時、在線的連續檢測，結構簡單，操作方便，便于工業安裝。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

廢水中多種重金屬元素的實時在線檢測裝置由脈沖激光器、聚焦透鏡、操控間、緩沖氣體、樣品室、泵浦裝置、采樣回收容器、收光系統、光纖、濾光片、光電倍增管、數據采集卡和計算機組成。在脈沖激光器的激光發射方向同軸安置聚焦透鏡和操控間，樣品室實時采集水樣，通過泵浦裝置泵浦到操控間，聚焦激光與樣品作用產生等離子體，其等離子體信號通過收光系統收集，與此同時在操控間通緩沖氣體，防止液體濺射影響收光；收光系統的接收端安置在操控間的四個側面上，收光系統的輸出端通過光纖與濾光片的輸入端連接，濾光片的輸出端連接到光電倍增管的輸入端，光電倍增管的輸出端連接到數據采集卡的輸入端，數據采集卡的輸出端連接到計算機。

廢水中多種重金屬元素的實時在線檢測裝置采用激光誘導擊穿光譜(LIBS)技術，利用聚焦的高能量激光束將被測廢水中的物質激發到高能態，它們在回到基態的過程中將輻射出各自的特征光譜，分析這些光譜的波長和強度，可得到被測廢水中污染物的成份及其含量。元素譜線的確定參照美國國家標準和技術研究院(NIST)的原子光譜標準與技術數據庫。在實驗室對從現場采集回來的廢水進行大量的測量實驗，取污染物元素的特征譜線如下：鎂-279.6納米，鐵-404.6納米，銅-324.8納米、鋁-309.3?鉛-405.8納米、汞-253.7納米、砷-228.8納米、鉻-520.8納米。利用LIBS技術，可以實時在線地分析工業生產過程中廢水污染物排放的結果，這些結果可以作為判斷廢水污染物的排放是否符合標準的依據。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

1、可以同時確定廢水中鉛、汞、砷、鉻等污染物元素及其含量；

2、可對廢水中的鉛、汞、砷、鉻等污染物進行實時、在線的連續檢測；

3、在檢測前不需對待測樣品進行前期處理，能快速準確地得到分析結果；

4、收光系統由四個收光器組成，能夠提高裝置的檢測限；

5、結構簡單，操作方便，便于工業安裝。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型收光系統的俯視圖。

圖3和圖4分別為用本實用新型檢測到的廢水中鉛元素405.8納米和砷元素228.8納米特征譜線的“強度-濃度”曲線圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型作進一步的說明。