CN213388131U - 水体预处理系统及水质在线监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水体预处理系统及水质在线监测设备，水体预处理系统与水体放射性核素在线监测装置连接，用以向其提供经预处理后的水样，其中，预处理系统包括净水管路、样水处理罐、试剂投料装置以及纯水机，净水管路具有净水出口；样水处理罐与净水出口连接，样水处理罐具有至少两个出水口；试剂投料装置对应样水处理罐设置，用于向样水处理罐内投加处理试剂；纯水机的入口端与净水出口连接，纯水机具有纯水出水口以及超纯水出水口。本实用新型的技术方案中，原水经水体预处理系统处理后，可以得到多种不同精度的样水，以满足水体放射性核素在线监测装置的不同仪表的样水精度要求，通用性较高，提高了水体预处理的效率。

Description

水体预处理系统及水质在线监测设备

技术领域

本实用新型涉及水质在线监测技术领域，特别涉及一种水体预处理系统及水质在线监测设备。

背景技术

在水质在线监测领域中，已出现了多种预处理器，它们配备于监测系统最前端，采集自然河流、人工运河、景观河道、水库下游的原水，供给仪表监测使用，部分仪表不能直接对原水进行检测，而需要对原水进行预处理之后再进行检测。各个水源地对水的监测项目均有区别，有的监测指标为放射性核素。

但不同的放射性核素对应的检测仪表所需要的样水精度不同，目前一般采用不同的预处理系统来处理得到各个仪表所需的样水，通用性较低，使得水体预处理的效率低下，且成本较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种水体预处理系统及水质在线监测设备，旨在解决现有水体预处理系统的通用性较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种水体预处理系统，与水体放射性核素在线监测装置连接，用以向其提供经预处理后的水样，所述水体预处理系统包括：

净水管路，用于净化原水，所述净水管路具有净水出口；

样水处理罐，所述样水处理罐与所述净水出口连接，所述样水处理罐具有至少两个出水口；

试剂投料装置，对应所述样水处理罐设置，用于向所述样水处理罐内投加处理试剂；以及，

纯水机，所述纯水机的入口端与所述净水出口连接，所述纯水机具有纯水出水口以及超纯水出水口。

可选地，所述水体放射性核素在线监测装置包括锶浓缩柜和总放浓缩柜；

所述样水处理罐的出水口的个数为两个；

所述水体预处理系统还包括两位三通电磁阀，所述样水处理罐的出水端与所述两位三通电磁阀的入口连通，所述两位三通电磁阀的两个出口构成两个所述出水口，其中一个所述出水口用于为所述锶浓缩柜提供水样，另一个所述出水口用于为所述总放浓缩柜提供水样。

可选地，所述水体预处理系统还包括排水管路；

所述样水处理罐的底部设有第一排空口，所述第一排空口与所述排水管路连通；和/或，

所述样水处理罐的上端设有溢流口，所述溢流口与所述排水管路连通；和/或，

所述纯水机的底部设有第二排空口，所述第二排空口与所述排水管路连通。

可选地，所述样水处理罐的上端设有溢流口；所述水体预处理系统还包括调节块，所述调节块可沿上下方向活动地设于所述样水处理罐内。

可选地，所述水体预处理系统还包括超纯水罐，所述纯水机的超纯水出口端通过所述超纯水罐与所述超纯水出水口连通，所述超纯水罐内设有液位传感器；和/或，

所述水体预处理系统还包括压力罐，所述纯水机的纯水出口端通过所述压力罐与所述纯水出水口连通。

可选地，所述水体预处理系统还包括排水管路；所述超纯水罐的底部设有第三排空口，所述第三排空口与所述排水管路连通。

可选地，所述样水处理罐的底部设有进气口；所述水体预处理系统还包括空压机，所述空压机通过第一阀与所述进气口连通。

可选地，所述水体预处理系统还包括排污管路，所述排污管路上设有阀门；

所述净水管路包括依次连接的自吸泵、前置过滤器以及膜式过滤器，所述膜式过滤器具有液相出口和排污口，所述液相出口构成所述净水出口，所述排污口与所述排污管路连通；其中，所述前置过滤器的过滤精度低于所述膜式过滤器的过滤精度。

可选地，所述水体预处理系统还包括：

进气管路，包括空压机和第二阀，所述空压机的出气端与所述第二阀的入口连接，所述第二阀的出口连接于所述前置过滤器和所述膜式过滤器之间；以及，

排空管路，包括第三阀，所述第三阀的入口连接于所述自吸泵和所述前置过滤器之间，所述第三阀的出口与所述自吸泵的进水端连接。

本实用新型还提出一种水质在线监测设备，包括：

如上所述的水体预处理系统，所述水体预处理系统的样品处理罐的出水口的个数为两个，其中一个所述出水口为第一出水口，另一个所述出水口为第二出水口；以及，

水体放射性核素在线监测装置，所述水体放射性核素在线监测装置包括锶浓缩柜、总放浓缩柜、氚制样设备以及分别与所述锶浓缩柜、所述总放浓缩柜和所述氚制样设备连接的清洗管路，所述总放浓缩柜与所述第一出水口连通，所述锶浓缩柜与所述第二出水口连通，所述纯水出水口与所述清洗管路连通，所述超纯水出水口与所述氚制样设备连通。

本实用新型的技术方案中，通过设置净水管路，对原水进行净化；净水管路的净水出口与样水处理罐连接，同时通过试剂投料装置的设置，向样水处理罐内投加处理试剂，用以对净水进行再次处理，并根据处理试剂的不同，以得到多种样水；净水出口还与纯水机连接，对净水出口的净水进行处理，得到纯水和超纯水；如此，原水经水体预处理系统处理后，可以得到多种不同精度的样水，以满足水体放射性核素在线监测装置的不同仪表的样水精度要求，通用性较高，提高了水体预处理的效率。此外，本实用新型涉及的水体处理系统对多种样水处理系统进行集成，共用了部分结构，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的水体预处理系统的一实施例的流程；

图2为图1中水体预处理系统的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	水体预处理系统	41	第一阀
1	净水管路	5	纯水机
				11	原水进口	51	超纯水罐
12	自吸泵	510	液位传感器
				13	前置过滤器	511	第二排空阀
14	膜式过滤器	52	压力罐
				15	第一进样阀	520	压力表
16	第二进样阀	c	纯水出水口
				2	样水处理罐	d	超纯水出水口
a	第一出水口	53	纯水进样阀
				b	第二出水口	54	超纯水进样阀
21	第三进样阀	6	排水管路
				22	两位三通电磁阀	7	排污管路
23	第一排空阀	71	排污阀
				3	试剂投料装置	8	第二阀
31	蠕动泵	9	第三阀
				4	空压机	10	手动球阀

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

不同的放射性核素对应的检测仪表所需要的样水精度不同，目前一般采用不同的预处理系统来处理得到各个仪表所需的样水，通用性较低，使得水体预处理的效率低下，且成本较高。

鉴于此，本实用新型提出一种水体预处理系统，与水体放射性核素在线监测装置连接，用以向其提供经预处理后的多种水样，图1至图2为本实用新型提供的水体预处理系统的一实施例。

请参阅图1，在本实施例中，水体预处理系统100包括净水管路1、样水处理罐2、试剂投料装置3以及纯水机5，净水管路1用于净化原水，净水管路1具有净水出口；样水处理罐2与净水出口连接，样水处理罐2具有至少两个出水口；试剂投料装置3对应样水处理罐2设置，用于向样水处理罐2内投加处理试剂；纯水机5的入口端与净水出口连接，纯水机5具有纯水出水口c以及超纯水出水口d。

原水从原水进口11进入，经过净水管路1，对原水进行净化，净水管路1的净水出口与样水处理罐2和纯水机5连接，当净水出口与样水处理罐2连通时，净水进入样水处理罐2，可以直接样水处理罐2，从样水处理罐2的一个出水口流出，也可以通过试剂投料装置3向样水处理罐2投加处理试剂，以对样水处理罐2的净水进行再次处理，经处理试剂处理的净水从样水处理罐2的其他出水口流出，并根据处理试剂的不同，分别从不同出水口流出以得到多种样水；当净水出口与纯水机5连通时，净水出口的净水经纯水机5进一步处理，得到纯水和超纯水。如此，原水经水体预处理系统100处理后，可以得到多种不同精度的样水，以满足水体放射性核素在线监测装置的不同仪表的样水精度要求，通用性较高，提高了水体预处理的效率。此外，请参阅图2，本实用新型涉及的水体处理系统对多种样水处理系统进行集成，结构布置合理，占用空间小，且共用了部分结构，节约成本。

可以理解的是，样水处理罐2的入口与净水出口之间设有第一进样阀15，纯水机5的入口与进水出口之间设有第二进样阀16，用以控制从净水出口流出的净水进入样水处理罐2还是纯水机5。本实用新型对第一进样阀15和第二进样阀16的类型不做限制，可以为控制通断和水体流量的电动阀，也可以为控制通断的电磁阀，当第一进样阀15和第二进样阀16为控制通断的电磁阀时，较优地，安装电磁阀的管路上还连接了用以控制水体流量的手动球阀10。

在本实施例中，水体放射性核素在线监测装置包括锶浓缩柜和总放浓缩柜；对应的，样水处理罐2的出水口的个数为两个，为了便于说明，分别命名为第一出水口a和第二出水口b，第一出水口a流出的为在样水处理罐2未经处理，直接流出的第一样水，第二出水口b流出的为经处理试剂处理后流出的第二样水；水体预处理系统100还包括两位三通电磁阀22，样水处理罐2的出水端与两位三通电磁阀22的入口连通，两位三通电磁阀22的两个出口构成两个出水口，其中，第一出水口a用于为总放浓缩柜提供水样，第二出水口b用于为锶浓缩柜提供水样。需要说明的是，当第二出水口b是为锶浓缩柜提供水样时，处理试剂为氯化钡试剂。此外，试剂投料装置3与样水处理罐2之间还设有蠕动泵31，用以控制向样水处理罐2中加入的氯化钡试剂的量。

具体地，两位三通电磁阀22断电时，一个出口打开，一个出口关闭；通电时，原本打开的出口关闭，原本关闭的出口打开。进一步地，在本实施例中，两位三通电磁阀22与样水处理罐2之间还设有第三进样阀21，当两位三通电磁阀22断电时，与第一出水口a连通的出口打开，同时打开第三进样阀21，即可将样水处理罐2与第一出水口a连通；当两位三通电磁阀22通电时，与第二出水口b连通的出口打开，同时打开第三进样阀21，即可将样水处理罐2与第二出水口b连通。

为了使处理试剂与样水处理罐2的净水反应更充分，在本实施例中，样水处理罐2的底部设有进气口；水体预处理系统100还包括空压机4，空压机4通过第一阀41与进气口连通。在需要制备第二样水时，打开空压机4和第一阀41，通过样水处理罐2的进气口向内注入空气，以产生气泡的方式将处理试剂与样水处理罐2内的净水进行搅拌，使净水的进一步处理效果更好，得到第二样水。

在本实施例中，水体预处理系统100还包括排污管路7，排污管路7上设有阀门，将阀门命名为排污阀71，排污阀71可以为一个电动阀，控制水体的通断和流量，在本实施例中排污阀71包括电磁阀和手动球阀10，电磁阀用以控制通断，手动球阀10控制水体流量；净水管路1包括依次连接的自吸泵12、前置过滤器13以及膜式过滤器14，膜式过滤器14具有液相出口和排污口，液相出口构成净水出口，排污口与排污管路7连通；其中，前置过滤器13的过滤精度低于膜式过滤器14的过滤精度。在本实施例中，前置过滤器13为Y型过滤器，自吸泵12提供动力，将原水吸入净水管路1，依次经过Y型过滤器和膜式过滤器14，对原水进行净化处理。由于原水进口11与膜式过滤器14的入口端连接的为DN15的PVC管，管径20mm，而膜式过滤器14的净水出口端连接的为6mm的透明软管，因此，膜式过滤器还具有排污口用以泄压，排污口流出的水经排污管道排出。

进一步地，所述水体预处理系统100还包括进气管路和排空管路，进气管路包括空压机4和第二阀8，空压机4的出气端与第二阀8的入口连接，所述第二阀8的出口连接于所述前置过滤器13和所述膜式过滤器14之间；排空管路包括第三阀9，第三阀9的入口连接于所述自吸泵12和所述前置过滤器13之间，所述第三阀9的出口与所述自吸泵12的进水端连接。如此，打开第二阀8和第三阀9，关闭自吸泵12排污管路7上的阀门，使空压机4产生的空气经第二阀8和第三阀9吹至原水入口处，以排空排空管路的水，防止冬季管路结冰。

为了清洗样水处理罐2，水体预处理系统100还包括排水管路6，样水处理罐2的底部设有第一排空口，第一排空口与排水管路6连通，用以在制备样水前，对样水处理罐2进行清洗后排空样水处理罐2内的净水。为了清洗纯水机5，纯水机5的底部设有第二排空口，第二排空口与排水管路6连通，用以清洗纯水机5并排空纯水机5内的水。

进一步地，为了调节样水处理罐2内的水量，样水处理罐2的上端设有溢流口，溢流口与排水管路6连通，用以排出样水处理罐2多余的水。

实验室用水对水样的容量精度要求很高，而样水处理罐2内的容积定量并不准确，同时连通净水出口与样水处理罐2的水管内的水也会造成误差，为了使样水处理罐2流出的样水容量较为精确，在本实施例中，水体预处理系统100还包括调节块(图中未示出)，调节块可沿上下向活动的设于样水处理罐2内，用于调节样水处理罐2内的容积。

以监测仪表所需的样水为500mL为例，即需要在样水处理罐2中将样水定量为500mL，假设根据样水处理罐2的内径计算，样水处理罐2的溢流口处为500mL，在使用前，测量样水处理罐2加水管中的水，计算出与500mL的差值，在一实施例中，定量500mL时，实际排水量为520mL，在实际操作时，将调节块向下活动至液面之下适宜位置，以将多余的20mL水排出，从而实现人工校正误差。需要说明的是，调节块螺纹安装于样水处理罐2的顶壁，通过向下旋转的圈数，来控制排出的水量。此外，在使用样水处理罐2前，向下旋转调节块以精确样水处理罐2向第一出水口a或第二出水口b输出的目标水量，并将调节块固定于此位置，后续直接使用样水处理罐定量即可。当需要变换目标水量时，才需要重新调节调节块。

当制备第一样水时，打开自吸泵12和排污阀71，再打开第一进样阀15，原水流经Y型过滤器和膜式过滤器14后进入样水处理罐2，样水处理罐2上设有传感器，用以检测水样的液位，水样升至预设的高液位时，关闭第一进样阀15，通过打开第一排空阀23而打开第一排空口，排空水样，以达到清洗样水处理罐2的目的，重复多次清洗步骤，具体的次数根据实际需要而设置，清洗完毕后，再次流入水样，当水样到达高液位时，继续进样，并使水位到达溢流口处，静置一段时间后，水样到达高液位则传感器输出样水就绪信号；当水样未达到高液位一定时间后，传感器输出报警信号。接收到样水就绪信号后，打开第三进样阀21，使样水流入总放浓缩柜。当制备第二样水时，清洗步骤以及调节样水处理罐2内的容量步骤与制备第一样水相同，在此不做赘述，区别为：还需要向样水处理罐2加入氯化钡试剂和注入空气，并且同时打开第三阀9和两位三通电磁阀22，以向锶浓缩柜流入第二样水。

进一步地，水体预处理系统100还包括超纯水罐51，纯水机5的超纯水出口端通过超纯水罐51与超纯水出水口d连通，超纯水罐51内设有液位传感器510；水体预处理系统100还包括压力罐52，纯水机5的纯水出口端通过压力罐52与纯水出水口c连通。由于压力罐52为纯水机5配套赠送，为了节约成本，直接将其作为储存纯水的纯水罐，对应的，压力罐52内设有压力表520。可以理解的是，超纯水罐51与纯水机5之间设有超纯水进样阀5354，压力罐52与纯水机5之间设有纯水进样阀53。

此外，制备纯水结束后，水管内可能储存有纯水，在制备超纯水前需对管路和超纯水罐51进行清洗，因此，在本实施例中，超纯水罐51底部设有第三排空口，第三排空口与排水管路6连通。

制备纯水时，打开自吸泵12和排污阀71，再打开第二进样阀16和纯水进样阀53，原水流经Y型过滤器和膜式过滤器14后进入纯水机5，纯水机5开始制备纯水，制备出的纯水进入压力罐52，当压力表520到达设定值后，关闭第二进样阀16和纯水进样阀53，以停止制纯水，纯水制备结束后，输出完成信号，压力罐52内的水从纯水出水口c流出，用以清洗总放浓缩柜、锶浓缩柜以及氚制样设备。

制备超纯水时，打开自吸泵12和排污阀71，再打开第二进样阀16和超纯水进样阀5354，原水流经Y型过滤器和膜式过滤器14后进入纯水机5，纯水机5开始制备超纯水，制备出的超纯水进入超纯水罐51，超纯水罐51的容积在100mL，当第一次液位升至预设的高液位后，关闭超纯水进样阀5354，并通过打开第二排空阀511打开超纯水罐51的第三排空口，排空结束后，打开超纯水进样阀5354，当水样至高液位后则输出超纯水就绪信号，反之则输出报警信号。收到超纯水就绪信号之后，超纯水从超纯水出水口d流出。

可以理解的是，水体预处理系统100还包括控制器，控制器与自吸泵12、第一进样阀15、第二进样阀16等电性连接，用以控制它们的打开和关闭。

此外，本实用新型还提出一种水质在线监测设备(图中未示出)，包括如上所述的水体预处理系统100以及水体放射性核素在线监测装置(图中未示出)，水体预处理系统100的样品处理罐的出水口的个数为两个，其中一个出水口为第一出水口a，另一个出水口为第二出水口b；水体放射性核素在线监测装置包括锶浓缩柜、总放浓缩柜、氚制样设备以及分别与锶浓缩柜、总放浓缩柜和氚制样设备连接的清洗管路，总放浓缩柜与第一出水口a连通，锶浓缩柜与第二出水口b连通，纯水出水口c与清洗管路连通，超纯水出水口d与氚制样设备连通。通过一个水体预处理系统100，即可得到水体放射性核素在线监测装置的不同仪表所需要的不同精度的样水，使水质在线监测设备的结构简单，占用空间较小，且成本较低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水体预处理系统，与水体放射性核素在线监测装置连接，用以向其提供经预处理后的水样，其特征在于，包括：

净水管路，用于净化原水，所述净水管路具有净水出口；

样水处理罐，所述样水处理罐与所述净水出口连接，所述样水处理罐具有至少两个出水口；

试剂投料装置，对应所述样水处理罐设置，用于向所述样水处理罐内投加处理试剂；以及，

纯水机，所述纯水机的入口端与所述净水出口连接，所述纯水机具有纯水出水口以及超纯水出水口。

2.如权利要求1所述的水体预处理系统，其特征在于，所述水体放射性核素在线监测装置包括锶浓缩柜和总放浓缩柜；

所述样水处理罐的出水口的个数为两个；

所述水体预处理系统还包括两位三通电磁阀，所述样水处理罐的出水端与所述两位三通电磁阀的入口连通，所述两位三通电磁阀的两个出口构成两个所述出水口，其中一个所述出水口用于为所述锶浓缩柜提供水样，另一个所述出水口用于为所述总放浓缩柜提供水样。

3.如权利要求1所述的水体预处理系统，其特征在于，所述水体预处理系统还包括排水管路；

所述样水处理罐的底部设有第一排空口，所述第一排空口与所述排水管路连通；和/或，

所述样水处理罐的上端设有溢流口，所述溢流口与所述排水管路连通；和/或，

所述纯水机的底部设有第二排空口，所述第二排空口与所述排水管路连通。

4.如权利要求1所述的水体预处理系统，其特征在于，所述样水处理罐的上端设有溢流口；所述水体预处理系统还包括调节块，所述调节块可沿上下方向活动地设于所述样水处理罐内。

5.如权利要求1所述的水体预处理系统，其特征在于，所述水体预处理系统还包括超纯水罐，所述纯水机的超纯水出口端通过所述超纯水罐与所述超纯水出水口连通，所述超纯水罐内设有液位传感器；和/或，

所述水体预处理系统还包括压力罐，所述纯水机的纯水出口端通过所述压力罐与所述纯水出水口连通。

6.如权利要求5所述的水体预处理系统，其特征在于，所述水体预处理系统还包括排水管路；所述超纯水罐的底部设有第三排空口，所述第三排空口与所述排水管路连通。

7.如权利要求1所述的水体预处理系统，其特征在于，所述样水处理罐的底部设有进气口；所述水体预处理系统还包括空压机，所述空压机通过第一阀与所述进气口连通。

8.如权利要求1所述的水体预处理系统，其特征在于，所述水体预处理系统还包括排污管路，所述排污管路上设有阀门；

所述净水管路包括依次连接的自吸泵、前置过滤器以及膜式过滤器，所述膜式过滤器具有液相出口和排污口，所述液相出口构成所述净水出口，所述排污口与所述排污管路连通；其中，所述前置过滤器的过滤精度低于所述膜式过滤器的过滤精度。

9.如权利要求8所述的水体预处理系统，其特征在于，所述水体预处理系统还包括：

进气管路，包括空压机和第二阀，所述空压机的出气端与所述第二阀的入口连接，所述第二阀的出口连接于所述前置过滤器和所述膜式过滤器之间；以及，

排空管路，包括第三阀，所述第三阀的入口连接于所述自吸泵和所述前置过滤器之间，所述第三阀的出口与所述自吸泵的进水端连接。

10.一种水质在线监测设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任意一项所述的水体预处理系统，所述水体预处理系统的样品处理罐的出水口的个数为两个，其中一个所述出水口为第一出水口，另一个所述出水口为第二出水口；以及，

水体放射性核素在线监测装置，所述水体放射性核素在线监测装置包括锶浓缩柜、总放浓缩柜、氚制样设备以及分别与所述锶浓缩柜、所述总放浓缩柜和所述氚制样设备连接的清洗管路，所述总放浓缩柜与所述第一出水口连通，所述锶浓缩柜与所述第二出水口连通，所述纯水出水口与所述清洗管路连通，所述超纯水出水口与所述氚制样设备连通。

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