申请/专利权人：浙江省海洋水产研究所

申请日：2018-10-15

公开（公告）日：2021-01-12

公开（公告）号：CN109238783B

主分类号：G01N1/14(20060101)

分类号：G01N1/14(20060101);G01N1/34(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.12#授权;2019.02.19#实质审查的生效;2019.01.18#公开

摘要：本发明提供一种水体苯系物原位保存系统，包括，水面采集模块：用于采集水面水样并由污水采集保存器保存；水底采集模块：用于采集水底水样并由污水采集保存器保存；控制模块：用于控制水面采集模块、水底采集模块，进行水样采集及信息获取；污水采集保存器包括柱桩箱体，箱体前后端分别连接有进水管和出水管，箱体内由进水端往出水端依次设有进水室、过滤室、沉淀室和储水室。本发明可实现对监测水域的水面和或水底进行水样采集并将其保存，保证采集信息精准，解决采集水样中石油烃、苯系物出现挥发的问题。

主权项：1.一种水体苯系物原位保存系统，包括：水面采集模块（200）：用于采集水面水样并由污水采集保存器（5）保存；水底采集模块（300）：用于采集水底水样并由污水采集保存器（5）保存；控制模块（100）：用于控制水面采集模块（200）、水底采集模块（300），进行水样采集及信息获取；其特征在于：所述的污水采集保存器（5）包括柱桩箱体（501），所述的箱体（501）前后端分别连接有进水管（502）和出水管（503），所述的箱体（501）内由进水端往出水端依次设有进水室（507）、过滤室（504）、沉淀室（505）和储水室（506）；所述的水面采集模块（200）包括浮块（7），所述的浮块（7）表面分别安装有水泵（4）、污水采集保存器（5）和GPS（6），所述的水泵（4）一端连接有进水口位于水中的抽水管（401），另一端与污水采集保存器（5）连接；所述的进水室（507）与过滤室（504）之间设有与箱体（501）同轴的进水分流板（9），所述进水分流板（9）与安置在箱体（501）内壁上的限位环（901）活动配合连接；所述的进水分流板（9）中部开设有导流孔（903），所述的导流孔（903）孔壁上螺旋环绕设置有菱形状的导流块（904），所述的进水分流板（9）表面环绕均布有导水通槽（902），导水通槽（902）的孔面与进水分流板（9）的垂直面倾斜设置。

全文数据：一种水体苯系物原位保存系统技术领域本发明属于污水采集及保存设备领域，具体涉及一种水体苯系物原位保存系统。背景技术石化行业大气排放VOCs涉及芳香烃类、卤代烃类、烷烃类、酮类、醇类和酚类8类污染物，其中芳香烃类和卤代烃类物质为石化行业首要的VOCs污染物类别，其中三氯甲烷、对（间）二甲苯、十一烷、苯、苯甲醛、对二氯苯、环己酮、邻二甲苯等检出率较高。目前，针对石化工业海域排放特征污染物的研究尚不多，尽管现在的石化工业也在进行企业的转型，致力于环保优先、安全第一，环境影响报告书亦对污染物排放做出了严格要求，但项目建成投产后，往往会由于某些原因没有很好的执行排放要求。而对于项目建成投产后对海洋生态环境的影响研究亦极其匮乏。常见的石化工业特征污染物有石油烃、苯系物等，这些污染物排入海洋后，对海洋生物的影响较大，对排污海域生态系统的的浮游生物、底栖生物、鱼卵仔稚鱼和潮间带生物的群落结构和生态多样性均可能产生影响。现在环保局经常对化工企业排放污水进行取样抽查，也对污水排放的水域或海域进行取样抽查，但是在取样时往往仅在水面上进行取样，时常忽略水底取样，并且在取样后保存装置不太完善导致水样中的石油烃、苯系物部分挥发，使污染物检测评估的数据产生偏差。发明内容本发明的目的在于提供一种水体苯系物原位保存系统，对监测水域的水面和或水底进行水样采集并将其保存，保证采集信息精准，解决采集水样中石油烃、苯系物等出现挥发的问题。本发明为解决上述问题所采取的技术方案为：一种水体苯系物原位保存系统，包括：水面采集模块：用于采集水面水样并由污水采集保存器保存；水底采集模块：用于采集水底水样并由污水采集保存器保存；控制模块：用于控制水面采集模块、水底采集模块，进行水样采集及信息获取；污水采集保存器包括柱桩箱体，箱体前后端分别连接有进水管和出水管，箱体内由进水端往出水端依次设有进水室、过滤室、沉淀室和储水室。本发明通过水面采集模块和水底采集模块分别对水面和水底进行水样采集，以避免对监测水域的水体污染监测不到位的问题，使水体污染评估更为精准，减小评估数据偏差，采用控制模块可实现远程控制水样采集，提高水样采集智能化程度，还可对采集信息进行存储以便于数据分析。所设计的污水采集保存器可实现对采集的水样进行过滤处理，即获取含有溶解性污染物的水样，同时将过滤物截留在污水采集保存器内的过滤室或沉淀室内以便于进一步检测分析，实现固态污染物及富含溶解性污染物的水样采集，益于水样采集数据精准性提升。优选的，控制模块通过无线和或有线分别与水面采集模块、水底采集模块连接。通过上述连接方式可实现远程控制水面采集模块、水底采集模块同时或单独进行水样采集工作，使水样采集更为便捷，水样采集过程中水面采集模块、水底采集模块的地理位置可实时传输至控制模块，通过获取的地理位置信息设定水样采集区域，实现水域划分，对不同水域进行水样采集。优选的，控制模块包括连接有存储器的工控机，工控机还连接有信号接收器。工控机通过信号接收器接收水面采集模块、水底采集模块的地理位置信息并且将地理位置信息存储于存储器内，以便于实现水域划分，对不同水域进行水样采集。优选的，水面采集模块包括浮块，浮块表面分别安装有水泵、污水采集保存器和GPS，水泵一端连接有进水口位于水中的抽水管，另一端与污水采集保存器连接。通过水泵抽取监测水域的水层上部水体进入污水采集保存器内进行处理及保存，GPS可实时将地理位置信息发送至控制模块对不同水域进行水样采集，避免在同一水域采集次数超量，浪费水样采集所用资源。优选的，进水室与过滤室之间设有与箱体同轴的进水分流板，进水分流板与安置在箱体内壁上的限位环活动配合连接。在水样采集时有水泵进行抽水，抽取的谁进入进水室时的水流冲击力较强，出现水流紊动而导致水流侧向和垂直方向混合，使水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题，通过设计进水分流板可在进水时与限位环配合产生滑动并是进水分流板产生旋转使进入的水流形成螺旋水流柱，解决上述问题。优选的，进水分流板中部开设有导流孔，导流孔孔壁上螺旋环绕设置有菱形状的导流块，进水分流板表面环绕均布有导水通槽，导水通槽的孔面与进水分流板的垂直面倾斜设置。采集的水体进入进水室后产生较大的冲击力使进水分流板产生旋转作用，水体通过导水孔形成螺旋水流柱，中部的导流孔形成水流柱，并且导流孔内壁上环绕设置的导流块可对水流流线产生影响使流线更为稳定，降低水流紊动，同时使水体中的微粒物质的水溶性保持恒定，以防其在进水过程中水流流动影响及悬浮颗粒物数量变化使其挥发性和水中溶出性提高，导致水中溶解性污染物含量数据检测精准性降低，有效解决了在采集水样时水流紊动而导致水流侧向和垂直方向的混合，导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题。优选的，水底采集模块包括透水箱，透水箱内设有水泵和GPS，透水箱侧方设有连通管，水泵进水端连接有进水口设于连通管外的抽水管，出水端连接有送水管，送水管与安置在陆地或水面上的污水采集保存器连接。所选用的GPS和水泵均为防水式，通过将透水箱放置到监测水域的水体底部对其水底进行取样，取样包括水样及水底沉淀物，如污泥，保证水样数据分析精准，透水箱还可避免其内部设备在水底受撞击或其他生物攻击而损坏。优选的，透水箱顶部通过吊绳与安置在陆地或水面的起吊设备连接。利用起吊设备和吊绳可实现透水箱放入水底对水底进行取样。优选的，过滤室与沉淀室之间设有滤板，以便于实现过滤水体中的粒污染物，获取富含溶解污染物的水样。优选的，沉淀室与储水室之间设有吸附层，吸附层材料为海绵、树脂、聚乙烯膜中的一种，对沉淀的水体进行一步过滤处理，获取富含溶解污染物的水样。优选的，进水管与箱体连接为倾斜连接或与桶体进水面垂直连接，有益于在进水时进水分流板产生旋转。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过水面采集模块和水底采集模块分别对水面和水底进行水样采集，以避免对监测水域的水体污染监测不到位的问题，使水体污染评估更为精准，减小评估数据偏差，采用控制模块可实现远程控制水样采集，提高水样采集智能化程度，还可对采集信息进行存储以便于数据分析。所设计的污水采集保存器可实现对采集的水样进行过滤处理，即获取含有溶解性污染物的水样，同时将过滤物截留在污水采集保存器内的过滤室或沉淀室内以便于进一步检测分析，实现固态污染物及富含溶解性污染物的水样采集，益于水样采集数据精准性提升。本发明采用了上述技术方案提供的一种水体苯系物原位保存系统，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。附图说明图1为本发明一种水体苯系物原位保存系统的示意图；图2为控制模块示意图；图3为水面采集模块示意图；图4为水底采集模块示意图；图5为污水采集保存器示意图；图6为进水分流板剖视图；图7为进水分流板俯视图。附图标记说明：100-控制模块；200-水面采集模块；300-水底采集模块；1-存储器；2-工控机；3-信号接收器；4-水泵；401-抽水管；402-送水管；5-污水采集保存器；501-箱体；502-进水管；503-出水管；504-过滤室；505-沉淀室；506-储水室；507-进水室；6-GPS；7-浮块；8-起吊设备；801-吊绳；9-进水分流板；901-限位环；902-导水通槽；903-导流孔；904-导流块；10-滤板；11-吸附层；12-透水箱；12a-连通管。具体实施方式以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述：实施例1：如图1-7所示，一种水体苯系物原位保存系统，包括：水面采集模块200：用于采集水面水样并由污水采集保存器5保存；水底采集模块300：用于采集水底水样并由污水采集保存器5保存；控制模块100：用于控制水面采集模块200、水底采集模块300，进行水样采集及信息获取；污水采集保存器5包括柱桩箱体501，箱体501前后端分别连接有进水管502和出水管503，箱体501内由进水端往出水端依次设有进水室507、过滤室504、沉淀室505和储水室506。本发明通过水面采集模块200和水底采集模块300分别对水面和水底进行水样采集，以避免对监测水域的水体污染监测不到位的问题，使水体污染评估更为精准，减小评估数据偏差，采用控制模块100可实现远程控制水样采集，提高水样采集智能化程度，还可对采集信息进行存储以便于数据分析。所设计的污水采集保存器5可实现对采集的水样进行过滤处理，即获取含有溶解性污染物的水样，同时将过滤物截留在污水采集保存器5内的过滤室504或沉淀室505内以便于进一步检测分析，实现固态污染物及富含溶解性污染物的水样采集，益于水样采集数据精准性提升。控制模块100通过无线和或有线分别与水面采集模块200、水底采集模块300连接。通过上述连接方式可实现远程控制水面采集模块200、水底采集模块300同时或单独进行水样采集工作，使水样采集更为便捷，水样采集过程中水面采集模块200、水底采集模块300的地理位置可实时传输至控制模块100，通过获取的地理位置信息设定水样采集区域，实现水域划分，对不同水域进行水样采集。控制模块100包括连接有存储器1的工控机2，工控机2还连接有信号接收器3。工控机2通过信号接收器3接收水面采集模块200、水底采集模块300的地理位置信息并且将地理位置信息存储于存储器1内，以便于实现水域划分，对不同水域进行水样采集。水面采集模块200包括浮块7，浮块7表面分别安装有水泵4、污水采集保存器5和GPS6，水泵4一端连接有进水口位于水中的抽水管401，另一端与污水采集保存器5连接。通过水泵4抽取监测水域的水层上部水体进入污水采集保存器5内进行处理及保存，GPS6可实时将地理位置信息发送至控制模块100对不同水域进行水样采集，避免在同一水域采集次数超量，浪费水样采集所用资源。进水室507与过滤室504之间设有与箱体501同轴的进水分流板9，所述进水分流板9与安置在箱体501内壁上的限位环901活动配合连接。在水样采集时有水泵4进行抽水，抽取的谁进入进水室507时的水流冲击力较强，出现水流紊动而导致水流侧向和垂直方向混合，使水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题，通过设计进水分流板9可在进水时与限位环901配合产生滑动并是进水分流板9产生旋转使进入的水流形成螺旋水流柱，解决上述问题。进水分流板9中部开设有导流孔903，导流孔903孔壁上螺旋环绕设置有菱形状的导流块904，进水分流板9表面环绕均布有导水通槽902，导水通槽902的孔面与进水分流板9的垂直面倾斜设置。采集的水体进入进水室507后产生较大的冲击力使进水分流板9产生旋转作用，水体通过导水孔903形成螺旋水流柱，中部的导流孔903形成水流柱，并且导流孔903内壁上环绕设置的导流块904可对水流流线产生影响使流线更为稳定，降低水流紊动，同时使水体中的微粒物质的水溶性保持恒定，以防其在进水过程中水流流动影响及悬浮颗粒物数量变化使其挥发性和水中溶出性提高，导致水中溶解性污染物含量数据检测精准性降低，有效解决了在采集水样时水流紊动而导致水流侧向和垂直方向的混合，导致水体中的颗粒污染物大量聚集或分散，微粒物质在此情况下吸附进水中的各种小分子物质对水样采集的效率及数据精准性会产生影响的问题。污水采集保存器5内壁及进水分流板9表面均涂覆有防粘涂层，该防粘涂层由A组分和B组分组成，A、B组分质量比为3-3.6:2.5，该A组分由以下成分及重量份组成水性聚氨酯85-96份、甲基丙烯酸丁酯0.3-0.4份、分散剂0.03-0.041份、消泡剂1-2份、湿润剂0.2-0.3份、2-乙基-1,3-己二醇0.1-0.13份、端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂3-7份、4-二甲氨基吡啶3-7份、水25-50份，B组分为六亚甲基二异氰酸酯（HDI）的亲水性脂肪族聚异氰酸酯，采用的端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂具有非常高的防粘性，且其分子结构中含有可与湿润剂反应，同时其在固话交联反应中能与漆膜成为一体，长期保持防粘效果，而采用的2-乙基-1,3-己二醇可在涂料调配中起到组分稳定作用，调和各组分活性与各向异性，同时对各组分的调和后热稳定性提高，增加制备得到的涂料均匀性与致密性，从而使制备得到的涂料在涂覆固化后表面形成致密层，涂层在1400℃以上依旧保持很好的热稳定性，有效避免采集污水中的颗粒物质粘附在污水采集保存器5内壁及进水分流板9表面造成进水堵塞，影响水样采集效率和水样采集精准性，也预防排放的水温较高对采集设备的寿命产生损伤。水底采集模块300包括透水箱12，透水箱12内设有水泵4和GPS6，透水箱12侧方设有连通管12，水泵4进水端连接有进水口设于连通管12外的抽水管401，出水端连接有送水管402，送水管402与安置在陆地或水面上的污水采集保存器5连接。所选用的GPS6和水泵4均为防水式，通过将透水箱12放置到监测水域的水体底部对其水底进行取样，取样包括水样及水底沉淀物，如污泥，保证水样数据分析精准，透水箱12还可避免其内部设备在水底受撞击或其他生物攻击而损坏。透水箱12顶部通过吊绳801与安置在陆地或水面的起吊设备8连接。利用起吊设备8和吊绳801可实现透水箱12放入水底对水底进行取样。过滤室504与沉淀室505之间设有滤板10，以便于实现过滤水体中的粒污染物，获取富含溶解污染物的水样。沉淀室505与储水室506之间设有吸附层11，吸附层11材料为海绵，对沉淀的水体进行一步过滤处理，获取富含溶解污染物的水样。根据实际所需水样可选择拆除滤板10和吸附层11。进水管502与箱体501连接为倾斜连接或与桶体501进水面垂直连接，有益于在进水时进水分流板9产生旋转。实施例2：本发明的一种水体苯系物原位保存系统实际使用时：分别将采集模块200和水底采集模块300放置在同一水域中，起吊设备8将透水箱12放入水体底部后由水泵4对水体底部的水及沉淀物抽取至污水采集保存器5中，采集完成后启动奥设备8再将透水箱12吊起，而浮块7上的水泵4直接对水面进行抽水，将水体送入污水采集保存器5中，采集完成后分别将采集模块200和水底采集模块300中的污水采集保存器5送到实验室内进行分析，在水样采集过程中采集模块200和水底采集模块300中的GPS6实时将其所在地理位置传输至控制模块100，通过获取的地理位置信息设定水样采集区域，实现水域划分，对不同水域进行水样采集。以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

权利要求：1.一种水体苯系物原位保存系统，包括：水面采集模块（200）：用于采集水面水样并由污水采集保存器（5）保存；水底采集模块（300）：用于采集水底水样并由污水采集保存器（5）保存；控制模块（100）：用于控制水面采集模块（200）、水底采集模块（300），进行水样采集及信息获取；其特征在于：所述的污水采集保存器（5）包括柱桩箱体（501），所述的箱体（501）前后端分别连接有进水管（502）和出水管（503），所述的箱体（501）内由进水端往出水端依次设有进水室（507）、过滤室（504）、沉淀室（505）和储水室（506）。2.根据权利要求1所述的一种水体苯系物原位保存系统，其特征在于：所述的控制模块（100）通过无线和或有线分别与水面采集模块（200）、水底采集模块（300）连接。3.根据权利要求1所述的一种水体苯系物原位保存系统，其特征在于：所述的控制模块（100）包括连接有存储器（1）的工控机（2），所述的工控机（2）还连接有信号接收器（3）。4.根据权利要求1所述的一种水体苯系物原位保存系统，其特征在于：所述的水面采集模块（200）包括浮块（7），所述的浮块（7）表面分别安装有水泵（4）、污水采集保存器（5）和GPS（6），所述的水泵（4）一端连接有进水口位于水中的抽水管（401），另一端与污水采集保存器（5）连接。5.根据权利要求1所述的一种水体苯系物原位保存系统，其特征在于：所述的进水室（507）与过滤室（504）之间设有与箱体（501）同轴的进水分流板（9），所述进水分流板（9）与安置在箱体（501）内壁上的限位环（901）活动配合连接。6.根据权利要求5所述的一种水体苯系物原位保存系统，其特征在于：所述的进水分流板（9）中部开设有导流孔（903），所述的导流孔（903）孔壁上螺旋环绕设置有菱形状的导流块（904），所述的进水分流板（9）表面环绕均布有导水通槽（902），导水通槽（902）的孔面与进水分流板（9）的垂直面倾斜设置。7.根据权利要求1所述的一种水体苯系物原位保存系统，其特征在于：所述的水底采集模块（300）包括透水箱（12），所述的透水箱（12）内设有水泵（4）和GPS（6），所述的透水箱（12）侧方设有连通管（12），所述的水泵（4）进水端连接有进水口设于连通管（12）外的抽水管（401），出水端连接有送水管（402），所述的送水管（402）与安置在陆地或水面上的污水采集保存器（5）连接。8.根据权利要求7所述的一种水体苯系物原位保存系统，其特征在于：所述的透水箱（12）顶部通过吊绳（801）与安置在陆地或水面的起吊设备（8）连接。9.根据权利要求1所述的一种水体苯系物原位保存系统，其特征在于：所述的过滤室（504）与沉淀室（505）之间设有滤板（10）。10.根据权利要求1所述的一种水体苯系物原位保存系统，其特征在于：所述的沉淀室（505）与储水室（506）之间设有吸附层（11），所述的吸附层（11）材料为海绵、树脂、聚乙烯膜中的一种。

百度查询： 浙江省海洋水产研究所 一种水体苯系物原位保存系统

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