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幹法汙水COD在線監測係統

更新時間:2017-07-14點擊次數:1164

本法不同於(yu) 傳(chuan) 統的CODCr化學測量法,毋須像濕法那樣先反應後測量,而是直接測量汙水吸光度並將其轉化為(wei) CODCr值,具有快速、準確、故障低、運行費用低等優(you) 點。

1、係統簡介

幹法汙水COD在線監測係統由以下幾個(ge) 單元組成:采水單元,清洗單元,UV-VIS測量單元,控製與(yu) 數據處理單元。各單元相對獨立,又在計算機統調下協同動作,共同完成測汙任務。(見圖1)

圖1  幹法汙水COD在線監測係統框圖

    2、UVVIS法測量COD的原理

       本法測量原理如圖2所示

圖2. UVVIS法測量CODcr原理圖

    由光源(氙燈)發出的連續光1投射到盛有水樣的流動池2上,經水樣吸收後,出射光1´投射到半透鏡3上,之後分成2路,一路透過3後,經紫外濾光片4,照射在檢測器5上,轉化為(wei) 電信號;一路由3反射後,經濾光片6,照射在檢測器7上,轉化為(wei) 電信號。將二路電信號進行調製比較放大後,獲得水樣吸光度A。在適宜濃度範圍內(nei) ,根據比爾定律,水樣中有機物的濃度C與(yu) 吸光度A成正比

C=K1A            (1)

另一方麵,CODCr與(yu) 水樣中有機物濃度成比例

CODCr=K2C        (2)

合並二式可得

CODCr=KA         (3)

式中K為(wei) 比例係數,(3)式表明,水樣的化學需氧量CODCr與(yu) 吸光度A成比例。通過測定吸光度A,即可算出CODCr值,對固定的光學係統而言,測量已知CODCr標準值試樣的吸光度,即可算出K值。當濃度範圍比較寬時,在高濃度部分可能不遵從(cong) 比爾定律,故要進行多項式校準,即:

Y=ax+bx2+cx3       (4)

對工業(ye) 汙染源而言,一但產(chan) 品定型,工藝定型,其排放廢水的有機物組成也就定了,變的隻是CODCr值,這為(wei) 本法的應用開辟了廣闊的天地,關(guan) 鍵在於(yu) 對實際水樣進行校準,通常采用標準方法測定實際水樣CODCr值,並在本係統上測出A值,按CODCr=KA即可算出K值,一但產(chan) 品發生變化,工藝路線發生變化,其排水的有機物組成會(hui) 隨之而變,此時需重新確定實際水樣的K值。

還需指出的是

1)本法適用於(yu) 含芳香烴,不飽和烴等有機汙染物的汙水測定。

2)本法不適用於(yu) 無機汙水CODCr測定,也不適於(yu) 隻含飽和烴的CODCr測定。

3、係統的技術特點

1)快速測定

本係統對汙水的測量周期為(wei) 1分鍾,可以實現連續自動測量,能夠滿足汙水排放標準關(guan) 於(yu) 實時濃度監測的要求,繪製出反映排放狀況的排汙曲線。這是非常重要的,無論是工藝控製,汙水處理過程監控,乃至環境執法均要求測量周期盡可能短。測量周期若長,就可能會(hui) 丟(diu) 掉重要數據(如超標數據),更不可能實現汙水處理過程的監控。濕法儀(yi) 器的大問題在於(yu) 其測量周期太長,一般均≥15分鍾,而不能實時監測濃度變化,不能滿足汙水綜合排放標準要求。

2)采用UVVIS法測量,可有效消除基體(ti) 幹擾

本法采用雙波長測量,樣後分光後,光束分成二路,一路選用UV作測量波長,一路選用VIS作補償(chang) 光路。由於(yu) 樣品分光後,二路光可以相互補償(chang) ,因而對於(yu) 由色度、濁度引起的基體(ti) 效應,本係統將能有效地消除。這點非常重要,許多CODCr自動分析儀(yi) 及進口的UV儀(yi) 器,原則上均不能解決(jue) 基體(ti) 幹擾問題,也會(hui) 直接影響到測試準確性。

3)集成度高

本係統是一個(ge) 完整的測汙係統,集成度非常高,因而能在計算機控製下,實時完成測汙任務。國產(chan) 濕法CODCr在線儀(yi) 器及進口UV在線COD監測儀(yi) ,嚴(yan) 格說來隻是一台自動分析儀(yi) ,並未形成一個(ge) 完整的係統,實質上就是這些儀(yi) 器對汙水監測的複雜性考慮不夠,比如其清洗部分  就異常地簡單。當然濕法儀(yi) 器尚存在多岐管路,根本上難於(yu) 清洗,也是其故障率高的原因。

4)數據存儲(chu) 能力

對在線監控而言,數據儲(chu) 存存能力極為(wei) 重要。無論是國產(chan) 濕法儀(yi) 器還是進口UVCOD在線儀(yi) 器,它們(men) 或者不具備數據存儲(chu) 能力,或者數據存儲(chu) 能力極低(小於(yu) 3個(ge) 月)。本係統能儲(chu) 存一年曆史數據,具有數據安全性好的特點。在信息技術高度發展的今天,入網的計算機有可能因攻擊而丟(diu) 失數據,也有可能因電能超限或停電而丟(diu) 失數據。然而這些問題均不至於(yu) 影響本係統數據的丟(diu) 失,具有數據安全性好的優(you) 勢。無論是對環境執法人員還是用戶,也都需要數據安全性好的在線監測儀(yi) 器。

4、技術性能指標對比

1)本係統與(yu) 濕法CODcr在線監測儀(yi) 技術性能指標對比(見表1)

 

表1  技術性能指標對比

參數

濕法儀(yi) 器

本係統

測量周期

15分鍾

1分鍾,可任意設定

測量範圍

0-1000mg/L

0-15000 mg/L

零點漂移

≤±15% FS

≤±2% FS

量程漂移

≤±15% FS

≤±2% FS

重現性

≤±15% FS

≤±2% FS

準確度

≤±15%

≤±10%

故障率

高,經常維護

數據撲捉率

50%

85%

運行費用

≥2萬(wan) 元/年

極低,≤5千元/年

2)本係統與(yu) 進口UVCOD在線監測儀(yi) 技術性能指標對比(見表2)

表12 技術性能指標對比

參數

進口UVCOD在線監測儀(yi)

幹法汙水COD在線監測係統

測量周期

1分鍾,可任意設定

1分鍾,可任意設定

係統成套性

隻是一台監測儀(yi)

采水單元

雙泵采水單元

清洗單元

薄弱

清洗能力強

數據存儲(chu) 能力

能存儲(chu) 一年曆史數據

零漂

≤±2% FS

≤±2% FS

量程漂移

≤±2% FS

≤±2% FS

重現性

≤±2% FS

≤±2% FS

準確度

≤±15%

≤±10%

故障率

數據捕捉率

≤60%

85%

運行費用

≥1萬(wan) 元/年

≤5千元/年