[發明專利]一種適用于養殖廢水中銅鋅和總氮的一體化監測裝置

在審

• 申請號: 202211310222.4
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115639262A
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 雍陽春;馬楊豪
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;G01N1/38;G01N1/40;G01N1/44
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 汪芬

本發明公開了一種適用于養殖廢水中銅鋅和總氮的一體化監測裝置，包括進樣單元、混勻單元、計量單元、消解模塊、電解池、電化學工作站模塊、數據處理裝置和控制模塊，進樣單元、混勻單元、計量單元、消解模塊、電解池之間通過管道依次連通；電解池內置工作電極、參比電極、對電極，所述工作電極、參比電極、對電極通過導線連接電化學工作站模塊；電化學工作站模塊與數據處理裝置之間信號連接。本裝置利用電化學伏安法快速監測銅鋅和總氮，能夠實現對養殖廢水中的銅鋅和總氮的同時監測。

技術領域

本發明涉養殖廢水快速監測分析領域，尤其涉及一種基于電化學伏安法快速監測養殖廢水中的銅鋅和總氮的一體化監測裝置。

背景技術

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，人民對于餐桌營養的要求也越來越高，這進一步刺激了現代養殖業的發展?，F代集約化養殖為人民提供了豐富營養供給的同時，也為環境帶來了巨大的影響。根據研究數據顯示，2015年畜禽養殖糞污排放量達到了38億噸，其中污水達到了26.3億噸。養殖廢水排放對周邊環境會造成嚴重的影響，主要包括：傳播疾病、污染土地、污染空氣。畜禽養殖廢水主要污染物是鋅、銅、化學需要量、總氮等，其中鋅銅每年的排放量達到7100萬噸；總氮每年的排放量達到102萬噸。由于許多養殖廢水中重金屬含量過高，占比過大，因此需要對其嚴格監控。而總氮的污染也十分嚴重，對其進行監測、處理，從而實現循環利用，這是目前的一個重要方向。

水質監測分為兩大類：傳統水質監測和在線水質監測。傳統水質監測包括色譜法、光譜法、化學發光法等，其優勢在于高靈敏度、高準確度，但局限也很明顯，這類儀器通常費用高昂、體積龐大、難以用于現場監測；而在線水質監測可用于現場監測、高靈敏度，局限在于對水體濁度有一定要求。

由于需要現場監測養殖廢水，因此選擇在線水質監測方法。目前在線水質監測儀監測養殖廢水主要存在兩點挑戰。第一是養殖廢水濁度高、成分復雜，現有的光學水質監測檢測儀難以應用；第二是市面上無原位同時監測養殖廢水中銅鋅和總氮的在線水質監測儀。

發明內容

為了解決現有技術中存在的不足，本申請提出了一種適用于養殖廢水中銅鋅和總氮的一體化監測裝置，能夠高效、靈敏的監測養殖廢水中銅鋅和總氮。

本發明所采用的技術方案如下：

一種適用于養殖廢水中銅鋅和總氮的一體化監測裝置，包括：進樣單元、混勻單元、計量單元、消解模塊、電解池、電化學工作站模塊、數據處理裝置和控制模塊，

所述進樣單元、混勻單元、計量單元、消解模塊、電解池之間通過管道依次連通；

所述電解池內置工作電極、參比電極、對電極，所述工作電極、參比電極、對電極通過導線連接電化學工作站模塊；

所述電化學工作站模塊與數據處理裝置之間信號連接。

進一步，所述電解池配有磁力攪拌器，其中，磁力攪拌子置于電解池內。

進一步，所述計量單元、消解模塊之間設置多位閥，所述多位閥信號連接所述控制模塊。

進一步，工作電極與對電極形成電流回路，參比電極作為測量工作電極的基準電極，待測物質在工作電極表面發生反應，在工作電極表面將化學信號轉化為電信號，并傳輸至電化學工作站模塊。

進一步，所述電化學工作站模塊接受工作電極表面傳輸過來的電信號，轉換為電流曲線。

進一步，數據處理裝置內置分別用于銅鋅和總氮檢測的標準曲線，基于電化學工作站模塊處理后所獲得的電流曲線以及內置的標準曲線，輸出當前電流曲線對應檢測物的檢測結果。

進一步，所述控制模塊包括中央控制器、LCD觸摸屏、電源模塊、信號接口模塊；中央控制器分別信號連接LCD觸摸屏、電源模塊、信號接口模塊、多位閥、消解模塊。