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技術文章
Technical articles
更新時間：2017-07-14
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本法不同于傳統的CODCr化學測量法，毋須像濕法那樣先反應后測量，而是直接測量污水吸光度并將其轉化為CODCr值，具有快速、準確、故障低、運行費用低等優點。
1、系統簡介
干法污水COD在線監測系統由以下幾個單元組成：采水單元，清洗單元，UV-VIS測量單元，控制與數據處理單元。各單元相對獨立，又在計算機統調下協同動作，共同完成測污任務。（見圖1）
圖1 干法污水COD在線監測系統框圖
2、UV—VIS法測量COD的原理
本法測量原理如圖2所示
圖2. UV—VIS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，經水樣吸收后，出射光1´投射到半透鏡3上，之后分成2路，一路透過3后，經紫外濾光片4，照射在檢測器5上，轉化為電信號；一路由3反射后，經濾光片6，照射在檢測器7上，轉化為電信號。將二路電信號進行調制比較放大后，獲得水樣吸光度A。在適宜濃度范圍內，根據比爾定律，水樣中有機物的濃度C與吸光度A成正比
C＝K1A （1）
另一方面，CODCr與水樣中有機物濃度成比例
CODCr＝K2C （2）
合并二式可得
CODCr＝KA （3）
式中K為比例系數，（3）式表明，水樣的化學需氧量CODCr與吸光度A成比例。通過測定吸光度A，即可算出CODCr值，對固定的光學系統而言，測量已知CODCr標準值試樣的吸光度，即可算出K值。當濃度范圍比較寬時，在高濃度部分可能不遵從比爾定律，故要進行多項式校準，即：
Y=ax+bx2+cx3 （4）
對工業污染源而言，一但產品定型，工藝定型，其排放廢水的有機物組成也就定了，變的只是CODCr值，這為本法的應用開辟了廣闊的天地，關鍵在于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，并在本系統上測出A值，按CODCr＝KA即可算出K值，一但產品發生變化，工藝路線發生變化，其排水的有機物組成會隨之而變，此時需重新確定實際水樣的K值。
還需指出的是
1）本法適用于含芳香烴，不飽和烴等有機污染物的污水測定。
2）本法不適用于無機污水CODCr測定，也不適于只含飽和烴的CODCr測定。
3、系統的技術特點
1）快速測定
本系統對污水的測量周期為1分鐘，可以實現連續自動測量，能夠滿足污水排放標準關于實時濃度監測的要求，繪制出反映排放狀況的排污曲線。這是非常重要的，無論是工藝控制，污水處理過程監控，乃至環境執法均要求測量周期盡可能短。測量周期若長，就可能會丟掉重要數據（如超標數據），更不可能實現污水處理過程的監控。濕法儀器的大問題在于其測量周期太長，一般均≥15分鐘，而不能實時監測濃度變化，不能滿足污水綜合排放標準要求。
2）采用UV—VIS法測量，可有效消除基體干擾
本法采用雙波長測量，樣后分光后，光束分成二路，一路選用UV作測量波長，一路選用VIS作補償光路。由于樣品分光后，二路光可以相互補償，因而對于由色度、濁度引起的基體效應，本系統將能有效地消除。這點非常重要，許多CODCr自動分析儀及進口的UV儀器，原則上均不能解決基體干擾問題，也會直接影響到測試準確性。
3）集成度高
本系統是一個完整的測污系統，集成度非常高，因而能在計算機控制下，實時完成測污任務。國產濕法CODCr在線儀器及進口UV在線COD監測儀，嚴格說來只是一臺自動分析儀，并未形成一個完整的系統，實質上就是這些儀器對污水監測的復雜性考慮不夠，比如其清洗部分 就異常地簡單。當然濕法儀器尚存在多岐管路，根本上難于清洗，也是其故障率高的原因。
4）數據存儲能力
對在線監控而言，數據儲存存能力極為重要。無論是國產濕法儀器還是進口UVCOD在線儀器，它們或者不具備數據存儲能力，或者數據存儲能力極低（小于3個月）。本系統能儲存一年歷史數據，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失數據，也有可能因電能超限或停電而丟失數據。然而這些問題均不至于影響本系統數據的丟失，具有數據安全性好的優勢。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器。
4、技術性能指標對比
1）本系統與濕法CODcr在線監測儀技術性能指標對比（見表1）
表1 技術性能指標對比
參數 | 濕法儀器 | 本系統 |
測量周期 | ≥15分鐘 | 1分鐘，可任意設定 |
測量范圍 | 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 | 低 |
數據撲捉率 | ≤50% | ≥85% |
運行費用 | ≥2萬元/年 | 極低，≤5千元/年 |
2）本系統與進口UVCOD在線監測儀技術性能指標對比（見表2）
表12 技術性能指標對比
參數 | 進口UVCOD在線監測儀 | 干法污水COD在線監測系統 |
測量周期 | 1分鐘，可任意設定 | 1分鐘，可任意設定 |
系統成套性 | 只是一臺監測儀 | 好 |
采水單元 | 無 | 雙泵采水單元 |
清洗單元 | 薄弱 | 清洗能力強 |
數據存儲能力 | 差 | 能存儲一年歷史數據 |
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 | 高 | 低 |
數據捕捉率 | ≤60% | ≥85% |
運行費用 | ≥1萬元/年 | ≤5千元/年
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