本发明专利技术公开了一种用于水中VOCs（挥发性有机物）自动在线监测方法和装置，可用于自动快速监测水中VOCs的成份及其浓度，并将实时数据传输到远程中心平台和实现远程反控。该装置主要由自动取水装置，自动进样装置，吹扫捕集浓缩仪，气相色谱仪，串联式检测器，工业控制机及数据传输模块等集成结构组成。本发明专利技术公开的方法和装置适用于美国EPA方法502.2公布的60种挥发性有机物，尤其适用于《生活饮用水卫生标准》规定的29种挥发性有机物的自动在线监测。该方法和装置具有速度快、监测灵敏度高、性能稳定可靠、全自动监测和数据传输等优点，适合于自动监测站、移动式应急监测站、实验室等方面。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水质监测
，特别涉及一种水中VOCs自动在线监测方法及装置。
技术介绍
目前，水中VOCs(挥发性有机物)的成份及其浓度检测主要是通过色谱技术，由于其灵敏度有限，在分析检测之需要先对待测水样进行浓缩分离，现在主要的浓缩分离技术有液体直接进样分离、液液萃取、固相萃取、半渗透膜萃取技术以及顶空进样技术等。上述的这些浓缩分离技术存在着以下的不足之处1)浓缩提取过程会导致挥发性有机物的损失，导致测量结果偏小；2)浓缩过程中(比如液液萃取)会弓I入有毒的有机溶剂，·造成二次污染；3)目前饮用水和环境水样中的挥发性有机物的浓度在ng/L-ii g/L级别，色谱中的毛细管色谱柱注入的体积为微升量级，导致直接分析检测灵敏度达不到要求，通常需要较大体积测试样品的浓缩才能保证探测灵敏度；4)色谱分析仪器安装和使用条件要求较高，具有耗时长和专一性强等特点，难以实现自动化，较难达到突发性水环境污染事件应急监测需求，而针对水源突发污染的快速监测方法目前仍不成熟。目前有一种采用吹扫捕集分析VOCs的检测方法，能够直接测量浓度为PPb量级的挥发性有机物浓度，可以自动进样，不需要溶剂萃取分离，从而简化分析过程，加快分析速度，提高灵敏度。但是，在现有的检测方法中，自动化程度低，各项操作都是以人工为主，包括前期的人工取样，中期处理过程中的仪器控制，以及后期的数据分析，整个过程耗时较长，且需要专业色谱分析人员操作，不可避免的还会带来人工失误；同时，前处理方法不统一，仪器设备复杂，设备维护难度非常大；另一方面，都是以单机检测为主，没有实现联网互通和数据实时传输。因此，如何改进水中VOCs的监测方法及装置，实现全自动无人值守监测和数据分析，减少人工失误比率，提高监测效率，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的第一个目的是提供一种水中VOCs自动在线监测方法，实现全自动无人值守监测和数据分析，减少人工失误比率，提高监测效率。本专利技术的第二个目的是提供一种采用上述方法的水中VOCs自动在线监测装置。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种水中VOCs自动在线监测方法，包括步骤I)工业控制机接收到监测指令后，控制自动采样装置从待测水源中采集得到定量的水样；2)所述工业控制机在接收到采集完成信号的情况下，控制自动前处理装置对所述水样进行前处理，得到能够直接用来气相色谱检测的分析样品；3)所述工业控制机在接收到前处理完成信号的情况下，控制气相色谱检测装置对所述分析样品进行气相色谱检测，得到检测图谱；4)所述工业控制机在接收到检测图谱完成信号的情况下，通过监测分析软件处理该检测图谱，得到定性定量数据。优选的，所述步骤I)中从待测水源中采集得到定量的水样具体包括两个步骤，依次为步骤11)从待测水源中获取定量的水样，和步骤12)输出所述水样。 优选的，所述步骤2)中的前处理具体包括两个步骤，依次为步骤21)对所述水样进行吹扫捕集浓缩，吸附分析样品，和步骤22)热脱附并输出所述分析样品。优选的，所述步骤3)中的气相色谱检测具体包括两个步骤，依次为步骤31)对所述分析样品通过光离子检测器检测，和步骤32)对所述分析样品通过电解电导检测器检测。优选的，在所述步骤4)后还包括步骤5)所述工业控制机将所述定性定量数据上传到上端远程中心平台；在上述整个监测过程中，所述工业控制机监控各个步骤的进行情况，并将这些情况上传到远程中心平台，且所述远程中心平台能够通过所述工业控制机上安装的监测现场控制软件实现远程通讯控制功能。一种水中VOCs自动在线监测装置，包括采用气相色谱仪的气相色谱检测装置，还包括自动采样装置、自动前处理装置和工业控制机，所述工业控制机具有分别用于控制所述自动采样装置、所述自动前处理装置和所述气相色谱检测装置的控制模块，且所述工业控制机具有用于处理检测图谱的数据分析模块。优选的，所述自动采样装置包括自动取水装置和自动进样装置，所述自动取水装置包括主取水管和备用水管，通过PLC控制器控制对应的电磁阀实现自动切换，所述PLC控制器控制继电器，所述继电器控制交流接触器从而控制水泵取水，且所述自动取水装置通过安装在储水池中的液位传感器监测取水量，并可控制三通电磁阀实现余水排放和水池清洗。优选的，自动前处理装置具体为吹扫捕集浓缩仪，包括连接于所述自动取样装置的吹扫捕集管，所述吹扫捕集管的一端连接于载气供给装置；用于吸附水样中被吹扫出的分析样品的捕集阱；用于调节所述捕集阱的温度的捕集阱控温箱；所述吹扫捕集管、所述捕集阱、所述气相色谱仪的气化室和所述载气供给装置之间通过电子六通阀控制切换导通。优选的，所述气相色谱检测装置具体包括气相色谱仪；串联式光离子检测器和电解电导检测器；提供载气的载气供给装置以及氢气供给装置。优选的，还包括通过数据传输模块同所述工业控制机数据通讯的远程中心平台，所述远程中心平台能够通过所述工业控制机上安装的监测现场控制软件实现远程通讯控制功能。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的水中VOCs自动在线监测方法，通过工业控制机来控制自动采样装置、自动前处理装置及检测装置，并能够通过监测分析软件处理该检测图谱，得到定性定量数据，从而实现了全自动无人值守监测和数据分析，能够快速检测出水中VOCs的成份及其浓度，检测灵敏度高，性能稳定可靠，与现有技术中的人工操作相比，该方法更为简便，减少了人工失误比率，提高了监测效率，适合突发性水质污染等复杂水环境监测。本专利技术还提供了一种应用了上述方法的水中VOCs自动在线监测装置，实现了全自动无人值守监测和数据分析，仪器设备模块化集成，具有使用维护方便、易于升级和功能切换的优点，适合于自动监测站、移动式应急监测站、实验室等方面的水中挥发性有机物的成份分析、浓度测量、监测数据传输和仪器远程控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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 根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例提供的水中VOCs自动在线监测方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的自动取水装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的吹扫捕集浓缩仪吹扫阶段的示意图；图4为本专利技术实施例提供的吹扫捕集浓缩仪脱附阶段的示意图；图5为本专利技术实施例提供的气相色谱检测装置的结构示意图。其中，I为自动取水装置，2为自动进样装置，3为吹扫捕集浓缩仪，4为气相色谱仪，5为光离子检测器，6为电解电导检测器，7为工业控制机，8为数据传输模块，9为载气供给装置，10为氢气供给装置，11为PLC控制器；101为取水水管，102为备用水管，103为第一电磁阀，104第二为电磁阀，105为水泵，106为三通电磁阀，107为储水池，108为液位传感器，109为交流接触器，110为继电器；301为吹扫捕集管，302为电子六通阀，303为捕集阱，304为捕集阱控温箱，9_3为接入吹扫捕集浓缩仪的载气，9-4为接入气相色谱仪的载气。具体实施例方式本专利技术公开了一种水中VOCs自动在线监测方法及装置，实现全自动无人值守监测和数据分析，减少人工本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水中VOCs自动在线监测方法，其特征在于，包括步骤：1）工业控制机接收到监测指令后，控制自动采样装置从待测水源中采集得到定量的水样；2）所述工业控制机在接收到采集完成信号的情况下，控制自动前处理装置对所述水样进行前处理，得到能够直接用来气相色谱检测的分析样品；3）所述工业控制机在接收到前处理完成信号的情况下，控制气相色谱检测装置对所述分析样品进行气相色谱检测，得到检测图谱；4）所述工业控制机在接收到检测图谱完成信号的情况下，通过监测分析软件处理该检测图谱，得到定性定量数据。
【技术特征摘要】
1.一种水中VOCs自动在线监测方法，其特征在于，包括步骤 1)工业控制机接收到监测指令后，控制自动采样装置从待测水源中采集得到定量的水样； 2)所述工业控制机在接收到采集完成信号的情况下，控制自动前处理装置对所述水样进行前处理，得到能够直接用来气相色谱检测的分析样品； 3)所述工业控制机在接收到前处理完成信号的情况下，控制气相色谱检测装置对所述分析样品进行气相色谱检测，得到检测图谱； 4)所述工业控制机在接收到检测图谱完成信号的情况下，通过监测分析软件处理该检测图谱，得到定性定量数据。2.根据权利要求I所述的水中VOCs自动在线监测方法，其特征在于，所述步骤I)中从 待测水源中采集得到定量的水样具体包括两个步骤，依次为步骤11)从待测水源中获取定量的水样，和步骤12)输出所述水样。3.根据权利要求2所述的水中VOCs自动在线监测方法，其特征在于，所述步骤2)中的前处理具体包括两个步骤，依次为步骤21)对所述水样进行吹扫捕集浓缩，吸附分析样品，和步骤22)热脱附并输出所述分析样品。4.根据权利要求3所述的水中VOCs自动在线监测方法，其特征在于，所述步骤3)中的气相色谱检测具体包括两个步骤，依次为步骤31)对所述分析样品通过光离子检测器检测，和步骤32)对所述分析样品通过电解电导检测器检测。5.根据权利要求1-4任意一项所述的水中VOCs自动在线监测方法，其特征在于，在所述步骤4)后还包括步骤5)所述工业控制机将所述定性定量数据上传到上端远程中心平台；在上述整个监测过程中，所述工业控制机监控各个步骤的进行情况，并将这些情况上传到远程中心平台，且所述远程中心平台能够通过所述工业控制机上安装的监测现场控制软件实现远程通讯控制功能。6.一种水中VOCs自动在线监测装置，包括采用气相色谱仪(4)的气相色谱检测装置，其特征在于，还包括自动采样装置、自动前处理装置和工业控制机(7)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王武林，文立群，李军，邹雄伟，童设华，申田田，
申请(专利权)人：力合科技湖南股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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