COD在线监测仪表在水处理工程中的设计与应用

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2019-08-12

  摘 要:文章对COD在线监测仪表测量原理进行了简要介绍,并从工业废水和地面水两种进水水质角度分别介绍了测量方法的选择。希望通过文章的分析,能够对相关工作提供参考。

  关键词:COD;水处理;应用

  COD是对水中污染物排放总量进行衡量的一个重要指标,其对于废水研究、污水效果评价以及污水监测都有着十分重要的意义。近年来,随着科学技术的不断发展,COD分析仪器越来越多,功能也越来越全面,尤其是COD在线监测仪表的出现,能够及时获取COD数据。除此之外,该仪器还能够实现连续、自动监测,及时将数据发送到相应系统。这样一来,工作人员就能够在第一时间掌握水质变化情况,为开展水质控制工作提供当前可靠依据。COD在线监测技术的发展和应用对于开展水体污染物实时监测的意义是十分重大的。从目前我国的实际发展情况来看,必须建立一套完善的COD在线监测系统,以不断提升监测能力。基于此,文章对COD在线监测仪表进行了详细介绍。

  1 COD在线分析仪表概述

  1.1 工作原理

  过去水质检测工作主要是由人工采样,然后送至检测中心化验室对水进行一系列分析。在这种检测模式下,虽然获取的检测结果更全面、更准确,但是花费时间长,不利于对污水进行实时控制。而COD在线监测仪表最大的特点在于实时性、自动性和连续性,能够在第一时间得到检测结果。但是,由于COD在线监测仪表的使用并不能将实验室分析过程再现出来,所以其检测原理也存在较大差别[1]。以下,对几种常见检测方式的原理进行介绍。

  COD的测量原理是提供氧化剂与水样产生化学反应,通过氧化剂消耗量对COD浓度进行确定。非高氯污水是较为常见的一种污水,通常情况下选择重铬酸盐法对其进行分析,也就是说,选取一定量的重铬酸钾作为氧化剂,在强酸介质下通过催化剂银盐作用氧化耗氧物质,再通过指示剂滴定未被还原的重铬酸钾,通过消耗指示剂量就能够得出消耗氧质量浓度。如果是高氯废水,一般选择碘化钾碱性高锰酸钾法,主要是因为其能够有效避免检测过程中高浓度氯离子的干扰,最后根据碘计算出消耗氧浓度并转换为质量浓度。

  一般来说,COD在线监测仪表测量原理主要有两类:第一类,氧化剂和水样反应。但是需要注意的是,对于不同水质,选取的氧化剂种类也是不同的,而且在氧化方法上也有所区别。电化学法是将工作电极进行通电,这样一来在样剂中就会产生OH基,再将其作为氧化剂。在OH基不断消耗和产生的过程中,电极系统中一直存在电流,因为电位是恒定的,所以电流和耗氧物浓度与OH基消耗量有着密切关系,通过计算,就可以准确获得消耗氧的质量浓度。第二类,光学法。以紫外线法为例,如果在水质监测中光吸收系数和高锰酸钾或者是化学需氧量指数存在相关性,那么就可以将紫外线仪光吸收系数转换为高锰酸钾系数或者是化学需氧量。光源发出的光在通过采样板或者是吸收池时,光电系统接受透过水样的辐射光照后会产生电信号,然后在对数据进行处理,这样就能够得到光吸收系数,SAC=A×1000/lm-l,对SAC进行折算就能够得到COD值[2]。

  1.2 功能

  通过前文介绍我们知道,COD在线监测仪表是一种连续在线工作的仪器,其功能(特点)主要体现在以下几个方面:(1)采样方式多种多样。这是由于水质不同所决定的,采样方式主要有任意间隔时间采样、整点采样点以及等比例采样等。同时,采样接口也存在不同;(2)可以对时间进行设置,根据监测需要对检测频次进行设定;(3)在高温条件下或者是通过强氧化剂消解,根据水质情况调节反应时间,确保氧化的高效;(4)分析周期短,真正做到了实时在线监测。一般来说,在2~6min内就可以完成监测,最长监测时间不超过2h,为开展水质控制工作提供了更加可靠的数据;(5)测定范围广,为10~2000mg/L,有时甚至达到100000mg/L;(6)自动化水平高。从最初的采样、稀释,再到测量、量程转换环节,都实现了自动化,而且还能够自动进行校标和清洗;(7)可以将检测数据输出到相应系统

  中,对检测数据图表进行打印,并具备监控功能,能够远程通信;(8)能对自身运行状态进行检查,一旦检测到仪表自身存在故障,可及时报警;(9)一旦发生断电情况,仪表自身能够进行断电保护,来电时将自动恢复工作状态;(10)可多次使用同一试剂,并且有些监测不需要用到化学试剂,不会产生二次污染;(11)运行稳定,便于维护,而且维护费用比较低。

  2 COD测量方法的选择

  2.1 工业废水

  工业废水一般选择重铬酸钾回流法[3]。操作步骤:(1)如果水样COD值不超过50mg/L,那么应当选择浓度比较低的重铬酸钾溶液进行氧化处理,待加热回流之后,再选取浓度较低的硫酸亚铁回滴;(2)如果水样未经过稀释,那么测定上限应当控制在700mg/L,如果超过这一上限,就必须对水样进行稀释,然后再测定;(3)如果水样污染情况比较严重,那么需要分别选取体积为十分之一的试料和试剂,将其放入到玻璃管(10×150mm)中,摇匀,加热至沸腾,对溶液颜色进行观察。如果溶液变为蓝绿色,则少取试料,再次重复上述步骤,直到溶液颜色为非蓝绿色为止,从而将水样稀释倍数确定出来;(4)将试料置于锥形瓶;(5)空白试验;(6)校核试验,对20mL邻苯二甲酸氢钾溶液COD值进行测定;(7)去干扰试验;(7)水样测定。

  2.2 地面水

  地面水通常选择库仑滴定法。(1)消解系统预处理。首先将消解系统置于洗液中进行浸泡24h,取出并冲洗干净。加入20mL水、硫酸和10mL K2Cr2O7(0.05N),加热回流2h,再冲洗干净;(2)标定扣除本底空白。吸取10mL重二次蒸馏水,计入3mL0.05N重铬酸钾溶液,缓慢滴入27mL硫酸,置入2粒左右玻璃珠,回流。15min后停止加热,待冷却之后,加入33mL重蒸馏水和7mL0.5M硫酸铁溶液,最后进行搅拌和库伦滴定;(3)水样测定。

  3 结束语

  综上所述,文章简单介绍了COD值测量方法的选择,并详细介绍了COD在线监测仪表的工作原理和功能。目前,COD在线监测仪表凭借自身种种优势已经得到了广泛应用。

  参考文献

  [1]谢高超,邓秋生.在线COD-Cr监测仪的测量原理和仪器维护[J].化工自动化及仪表,2015(7).

  [2]申创,姚毅,王劲柏,等.COD自动在线监测仪的故障特征选择和识别研究[J].化工自动化及仪表,2014(23).

  [3]张天祥.ELOX 100型在线COD监测系统常见问题及处理[J].中国石油化工标准与质量,2013(7).

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