超声波协同臭氧消解光度法测量水体总氮总磷的方法

摘要

本发明提供了一种超声波协同臭氧消解光度法测量水体总氮总磷的方法，它可以解决现有方法存在的不能现场实时检测，分析持续时间长，分析过程繁杂，条件苛刻、能耗大，尤其是产生二次污染等问题。本发明利用超声空化效应协同臭氧氧化作为水样消解手段，常温常压下使水样中有机氮和无机氮转化为硝酸盐，使水样中各种磷酸盐转化为正磷酸盐，再通过紫外可见光检测系统测量水体中硝酸盐和正磷酸盐得出水体中总氮和总磷的方法。

主权项

1.一种超声波协同臭氧消解光度法测量水体总氮总磷的方法，其特征在于该方法采用检测装置，检测装置包括电解式臭氧发生器、臭氧溶液平衡室、带超声波发生器的协同反应室、具有双光束的紫外可见光检测系统、输送臭氧溶液和水样以及其它液体的泵，协同反应室通过管路与输送臭氧溶液和水样管路以及与紫外可见光检测系统的吸收池相连接，所述方法通过检测装置按下述步骤进行：(1)利用臭氧发生器产生稳定浓度的臭氧溶液，通过泵使臭氧溶液流经臭氧溶液平衡室，臭氧溶液平衡室内装有光学玻璃制的臭氧溶液动态平衡管，通过臭氧溶液平衡室的冷却循环水保持臭氧浓度稳定；(2)臭氧溶液在流过臭氧溶液动态平衡管后，与被测水样管路中的水样混合，混合后进入协同反应室，协同反应室上部安装超声波发生器的换能器，超声波发生器通过换能器产生频率范围内的机械振动，协同反应室整体装在恒温槽中，恒温槽保持水样在氧化消解过程中水体温度恒定，臭氧溶液与水样在协同反应室进行混合，同时超声波发生器换能器尖嘴产生机械振动对水体产生空化效应，两者协同作用，氧化消解水样；(3)氧化消解反应完成后，溶液在泵的输送下，一路直接进入紫外可见光检测系统双光束吸收池中的总氮吸收池，另一路与磷显色剂混合，混合后进入反应器进行显色反应，之后进入总磷吸收池；(4)紫外可见光检测系统由氘灯、钨灯、会聚透镜、平面光栅分光系统、旋转镜和反光镜、双光束吸收池、光电倍增管构成；氘灯和钨灯与平面光栅分光系统中的步进电机以及旋转镜的调制器协调，使氘灯和钨灯发出的光通过会聚透镜后进入平面光栅分光系统，平面光栅分光系统中光栅作为色散元件将接受到的复合光衍射分解成光谱，通过平面光栅分光系统中步进电机的运动，分别得到220nm，275nm，700nm波长的单色光，单色光随着旋转镜调制器的运动，使220nm、275nm波长光依次进入总氮吸收池，700nm波长光进入总磷吸收池，被氧化消解后的水样吸收后依次进入光电倍增管，光电倍增管将所接受到的光强信号转换成相应的电信号，得到220nm，275nm，700nm处经被测水样吸收后的光强信号，再根据空白水样得到的光谱数据，计算出220nm，275nm，700nm波长的吸光值；(5)计算机控制数据处理装置对总氮吸收池采集的信号进行量化，根据总氮吸收池的A校＝A220-2A275计算A校，再根据A校与标准总氮的对应关系，计算出水样总氮含量，并进行显示、打印输出；(6)计算机控制数据处理装置对总磷吸收池采集的信号进行量化，根据A700与标准总磷的对应关系，计算出水样总磷含量，并进行显示、打印输出。