淺談TOC、COD在線監(jiān)測(cè)儀的基本原理及其運(yùn)營(yíng)維護(hù)畢業(yè)論文

1、 黃 河 水 利 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）報(bào)告題目：淺談toc、cod在線監(jiān)測(cè)儀的基本原理及其運(yùn)營(yíng)維護(hù) 學(xué) 生：指導(dǎo)教師：專 業(yè)：環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)2012年12月13日黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師意見(jiàn)設(shè)計(jì)課題：淺談toc、cod在線監(jiān)測(cè)儀的基本原理及其運(yùn)營(yíng)維護(hù)指導(dǎo)教師意見(jiàn)：是否同意參加答辯：同意（） 不同意（）指導(dǎo)教師簽名： 摘 要 本文主要論述cod、toc在線監(jiān)測(cè)儀在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的監(jiān)測(cè)原理及其運(yùn)營(yíng)維護(hù)，并針對(duì)kt-08型cod和4100型toc在線監(jiān)測(cè)儀加以實(shí)際說(shuō)明，就其在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中存在的不足和及其應(yīng)對(duì)措施展開討論。關(guān)鍵字：toc、cod、在線監(jiān)測(cè)儀目 錄第1章

2、緒 論4第2章 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成52.1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介52.2水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成52.3水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與傳輸單元72.4 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的監(jiān)控中心82.5水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展歷程82.6 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)102.7 線監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的設(shè)置:112.8 線監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布特點(diǎn)11第3章 cod在線監(jiān)測(cè)原理及運(yùn)營(yíng)維護(hù)123.1 cod現(xiàn)行測(cè)定方法123.2 cod在線監(jiān)測(cè)方法133.3 kt-08型cod在線監(jiān)測(cè)性能特點(diǎn)163.4 kt-08型cod在線監(jiān)測(cè)儀的運(yùn)營(yíng)維護(hù)16第4章 toc在線測(cè)定原理及運(yùn)營(yíng)維護(hù)184.1 toc現(xiàn)行測(cè)定原理184.2 toc-4100在線監(jiān)

3、測(cè)儀監(jiān)測(cè)方法194.3 toc-4100 技術(shù)特點(diǎn)224.4 toc-4100在線監(jiān)測(cè)儀的性能特點(diǎn)224.5 toc在線監(jiān)測(cè)儀的運(yùn)營(yíng)維護(hù)23第5章 現(xiàn)行在線監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀255.1 現(xiàn)行在線監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀255.2 現(xiàn)行在線監(jiān)測(cè)的改進(jìn)方案26第6章 總結(jié)與展望27致謝29參考文獻(xiàn)30第1章 緒 論水是人類賴以生存的重要物質(zhì)之一,在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，由于人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng), 將大量未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)回流水及其他廢棄物直接排入環(huán)境水體, 造成水資源污染,水質(zhì)惡化, 使淡水資源更加短缺, 也使人們意識(shí)到監(jiān)測(cè)水體污染的重要性。水體中除無(wú)機(jī)污染物外, 更多的是有機(jī)污染物, 它們以毒性和使水中

4、溶解氧減少的形式對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響, 危害人體健康。所以有機(jī)污染物指標(biāo)是評(píng)價(jià)水體污染狀況的極其重要的指標(biāo)之一, 而化學(xué)需氧量( cod ) 、總有機(jī)碳（toc）則是表征有機(jī)物質(zhì)含量的重要指標(biāo)。面對(duì)污染形勢(shì)嚴(yán)峻環(huán)境，國(guó)家環(huán)保部制定的排污標(biāo)準(zhǔn)也日趨嚴(yán)格，并對(duì)一些污水排放單位提出了更高的要求。傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法多是人工在某些斷面定時(shí)定點(diǎn)取樣，然后將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室分析，造成監(jiān)測(cè)頻次低、采樣誤差大、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不能及時(shí)反映污水水質(zhì)狀況，影響環(huán)境管理的科學(xué)決策和執(zhí)法的嚴(yán)肅性。面對(duì)多樣化的污水監(jiān)測(cè)，這種傳統(tǒng)的測(cè)定方式難以保證所測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。因此必須采用自動(dòng)化、信息化、科學(xué)化的高科技手段，建立在

5、線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為環(huán)境管理、環(huán)境安全提供技術(shù)支持。早在20世紀(jì)80年代后期，國(guó)際水協(xié)會(huì)就提出了ica（儀器化）技術(shù)的概念。ica技術(shù)的首要條件是儀器化，即運(yùn)用檢測(cè)儀器實(shí)行對(duì)所需信息的自動(dòng)采集，而準(zhǔn)確及時(shí)的信息是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的基礎(chǔ)。近年來(lái)隨著儀表儀器的發(fā)展，大量有關(guān)水、污水和污泥的化學(xué)與物理參數(shù)可連續(xù)或準(zhǔn)確連續(xù)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)。不僅如此，還可以運(yùn)用已有的傳感器和分析儀對(duì)總有機(jī)碳、化學(xué)需氧量、氨氮、溶解氧、六價(jià)鉻、濁度、溫度、電導(dǎo)率等流速或液位的測(cè)定。在線監(jiān)測(cè)儀采用控制化理論和自動(dòng)化技術(shù)，從而確保了數(shù)據(jù)的及時(shí)速性、延續(xù)性、精確性。目前，在線監(jiān)測(cè)儀器已廣泛應(yīng)用于污水處理廠及各種污水排放單位污水排放的實(shí)際監(jiān)測(cè)，

6、為各種污水處理設(shè)施的運(yùn)營(yíng)提供了強(qiáng)有力的工具，提高了監(jiān)測(cè)效率。本論文主要論述cod、toc在線監(jiān)測(cè)儀在污水處理過(guò)程的監(jiān)測(cè)原理及其運(yùn)營(yíng)維護(hù)進(jìn)行實(shí)際說(shuō)明，并針對(duì)其存在的不足展開討論。第2章 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成2.1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介水質(zhì)污染在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一套以在線自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的專用分析軟件和通信網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)綜合性的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系。在線監(jiān)測(cè)可盡早發(fā)現(xiàn)水質(zhì)的異常變化，為防止下游水質(zhì)污染迅速做出預(yù)警預(yù)報(bào)，及時(shí)追蹤污染源，從而為管理決策服務(wù)。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)在國(guó)外起步較早，我國(guó)在水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、移動(dòng)快速分析等預(yù)警預(yù)報(bào)體系建設(shè)方面尚處于

7、探索階段。1998年以來(lái)，我國(guó)已先后在七大水系的10個(gè)重點(diǎn)流域建成了100個(gè)國(guó)家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，各地方根據(jù)環(huán)境管理需要，也陸續(xù)建立了400多個(gè)地方級(jí)地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)周報(bào)。目前國(guó)所用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多為國(guó)外進(jìn)口設(shè)備，水質(zhì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)裝置在制造上已不能滿足快速發(fā)展的水質(zhì)監(jiān)測(cè)的需要，因此，國(guó)產(chǎn)化自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀有廣闊的開發(fā)前景和潛在的銷售市場(chǎng)。線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化、實(shí)現(xiàn)水污染的預(yù)警預(yù)報(bào)，對(duì)于防止污染事件的進(jìn)一步發(fā)展可起到至關(guān)重要的作用；線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)信息的在線查詢和共享，可快速為領(lǐng)導(dǎo)決策提供科學(xué)依據(jù)。2.2水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由采樣單元、分析

8、測(cè)試單元（監(jiān)測(cè)儀器）、數(shù)據(jù)采集與傳輸單元、監(jiān)控中心四部分組成。它能連續(xù)、及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)排污口各監(jiān)測(cè)參數(shù)及其變化狀況；控制中心室可隨時(shí)取得各子站的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)、處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可打印輸出日、周、月、季、年平均數(shù)據(jù)以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各種監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)報(bào)告及圖表（棒狀圖、曲線圖、多軌跡圖、對(duì)比圖等），并可輸入中心數(shù)據(jù)庫(kù)或上網(wǎng)。收集并可長(zhǎng)期存儲(chǔ)指定的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及各種運(yùn)行資料、環(huán)境資料備檢索。系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目超標(biāo)及子站狀態(tài)信號(hào)顯示、報(bào)警功能；自動(dòng)運(yùn)行，停電保護(hù)、來(lái)電自動(dòng)恢復(fù)功能；維護(hù)檢修狀態(tài)測(cè)試，便于例行維修和應(yīng)急故障處理。污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是環(huán)保監(jiān)測(cè)與環(huán)境預(yù)警的信息平臺(tái)。在線監(jiān)測(cè)系

9、統(tǒng)采用先進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，涵蓋水質(zhì)監(jiān)測(cè)、煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)（cems）、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、以及視頻監(jiān)測(cè)等多種環(huán)境在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用；系統(tǒng)以污染源在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，充分貫徹總量管理、總量控制的原則，包含了環(huán)境監(jiān)理信息系統(tǒng)的許多重要功能，充分滿足各級(jí)環(huán)保部門環(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要求，支持各級(jí)環(huán)保部門的環(huán)境監(jiān)理與環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，滿足不同層級(jí)用戶的管理需求。目前，應(yīng)用比較多的是水質(zhì)cod、nh3-n、toc、tn、tp、五參數(shù)、uv等在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。2.2.1采樣單元目前大多數(shù)采用自吸泵或潛水泵方式采樣，建議采用1020目的金屬篩網(wǎng)阻隔，避免漂浮物堵塞采樣口。自吸泵揚(yáng)程應(yīng)保證大于實(shí)際采樣高度的2倍。采用潛水泵采樣的系統(tǒng)，應(yīng)保證潛

10、水泵在液位變化情況下能正常工作。圖2-1是河南新興環(huán)境科技有限公司在測(cè)皮革廢水時(shí)采用的采樣單元。 圖2-1 水質(zhì)采樣單元 2.2.2在線監(jiān)測(cè)儀器（1）cod在線監(jiān)測(cè)儀器根據(jù)氧化方式不同，可將cod在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為兩大類，即采用重鉻酸鉀氧化和非重鉻酸鉀氧化方式。重鉻酸鉀氧化方式可分為重鉻酸鉀消解-光度測(cè)量法，重鉻酸鉀消解-庫(kù)侖滴定法、重鉻酸鉀消解-氧化還原滴定法。非重鉻酸鉀氧化方式可分為臭氧（混合氧化劑）氧化-電化學(xué)測(cè)量法羥基氧化-電化學(xué)測(cè)量法。（2）nh3-n在線監(jiān)測(cè)儀器nh3-n在線監(jiān)測(cè)儀可分為滴定法、比色法、銨離子選擇電極法、氨氣敏電極法、電導(dǎo)法等方法。（3）toc在線監(jiān)測(cè)儀器按原理不同，

11、可將toc在線監(jiān)測(cè)儀器分為燃燒氧化-紅外吸收法、紫外催化氧化-紅外吸收法和電導(dǎo)法。2.3水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)中的數(shù)據(jù)采集與傳輸單元數(shù)據(jù)采集傳輸儀通常采用單片機(jī)、可編程控制器或工控機(jī)方式，不論哪種方式，通訊協(xié)議應(yīng)全國(guó)統(tǒng)一，以方便儀器連接通訊。數(shù)據(jù)傳輸方式可采用電話線、gprs、gsm、局域網(wǎng)、無(wú)線電臺(tái)等多種方式。右圖是新興公司采用的數(shù)采儀實(shí)物圖（2-2）。2.3.1程序整體的運(yùn)行目錄架構(gòu)： 圖2-2 數(shù)采儀實(shí)物圖 run|- bin| |- codecs| | |- qcncodecs.dll| |- sqldrivers| | |- qsqlite4.dll / sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)插件| |- rdb

12、server.exe / 實(shí)時(shí)庫(kù)服務(wù)| |- rdbmonitor.exe / 實(shí)時(shí)庫(kù)監(jiān)視界面| |- hj212server.exe / 212規(guī)約上傳服務(wù)| |- source.dll/ 采集程序開發(fā)庫(kù)| |- xeditor.exe / h9000配置文件編輯器| |- qtcore4.dll / qt核心庫(kù)| |- qtgui4.dll / qt界面庫(kù)| |- qtxml4.dll / qt解析xml庫(kù)| |- qtnetwork4.dll / qt網(wǎng)絡(luò)通訊庫(kù)| |- qtsql4.dll / qt數(shù)據(jù)庫(kù)接口庫(kù)| |- msvcp90.dll / vc2008| |- iceutil.

13、dll / 通訊平臺(tái)庫(kù)| |- bzip2.dll / 通訊平臺(tái)使用的壓縮庫(kù)| |- xxx.exe / 實(shí)際接口程序|- ini| |- rdbserver.xml / 實(shí)時(shí)庫(kù)配置文件| |- rdbmonitor.xml / 實(shí)時(shí)庫(kù)監(jiān)視界面配置文件|- log| |- xxx.log / 實(shí)際接口程序輸出日志|- data| |- hisdata.dat / 數(shù)據(jù)庫(kù)文件|- source| |- source.lib / 采集程序接口庫(kù)文件| |- sourcetest / 采集程序例子|- doc| |- 數(shù)采儀使用說(shuō)明.doc2.4 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)中的監(jiān)控中心監(jiān)控中心的主要作用就是接收、

14、匯總、統(tǒng)計(jì)各污染源的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。表1-1 部分新興公司監(jiān)測(cè)中心在星星皮革和宏達(dá)化工cod檢測(cè)記錄單位日期空白/ml滴定量/ml測(cè)量結(jié)果/(mg/l)星星皮革1.2524.522.846724.522.9463.22.2824.522.677424.522.92643.2224.522.428424.522.62764.2824.523.3646.224.523.1654.15.2324.522.4284.124.522.6574.66.2324.523.3446.724.522.9463.27.2524.522.6674.224.522.5678.3宏達(dá)化工1.2124.523.245124.5

15、23.21522.2524.523.2650.124.523.2650.23.2824.523.294924.523.26504.2024.523.0160.324.523.0060.45.2324.523.713224.523.71326.2324.523.733124.523.76307.2824.522.777024.522.7670.22.5水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展歷程目前在我國(guó)生產(chǎn)銷售水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的廠商約有50家，通過(guò)認(rèn)證的廠家有30多家。我國(guó)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，從技術(shù)引進(jìn)吸收到擁有自主產(chǎn)權(quán)的專利產(chǎn)品，從半自動(dòng)化發(fā)展到信息化，從作坊形式發(fā)展為監(jiān)測(cè)專用儀器的支柱產(chǎn)業(yè)之一

16、，涌現(xiàn)出一批技術(shù)精良、服務(wù)周到、規(guī)模較大的龍頭企業(yè)，縱觀水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展歷程，大致可以分為以下三個(gè)階段。2.5.1 初期階段1996年，國(guó)家環(huán)保局發(fā)布的排污口規(guī)范化整治技術(shù)要求(試行)中規(guī)定：列入重點(diǎn)整治的污水排放口應(yīng)安裝流量計(jì)；一般污水排污口可安裝三角堰、矩形堰、測(cè)流槽等測(cè)流裝置或其他計(jì)量裝置。全國(guó)規(guī)范化的排污口開始安裝流量計(jì)和采樣器，這可稱為最初的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。自上世紀(jì)90年代初到2001年，國(guó)產(chǎn)水質(zhì)cod在線監(jiān)測(cè)儀器開始問(wèn)世，主要生產(chǎn)企業(yè)有：北京環(huán)科環(huán)保技術(shù)公司、南京德林環(huán)保儀器有限公司、蘭州煉化環(huán)?？萍加邢薰?、河北先河科技發(fā)展有限公司、山東省恒大環(huán)保有限公司、廣州怡文科技有限公

17、司等，在重點(diǎn)省份、重點(diǎn)行業(yè)開始推廣應(yīng)用，為國(guó)產(chǎn)cod在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)奠定了基石。此階段的特點(diǎn)可歸納為以下幾點(diǎn)：（1）產(chǎn)品較單一最初排污現(xiàn)場(chǎng)僅安裝流量計(jì)、采樣器和水質(zhì)cod在線監(jiān)測(cè)儀器，因此，根據(jù)行業(yè)發(fā)展需求，各公司推出了自己的產(chǎn)品，但基本都是采用重鉻酸鉀氧化原理的cod在線監(jiān)測(cè)儀器。（2）生產(chǎn)規(guī)模小受市場(chǎng)需求制約以及環(huán)境管理對(duì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)的認(rèn)識(shí)不夠等多方面因素的影響，各公司的資金、技術(shù)投入較小，生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模都小于20人，且以手工單臺(tái)組裝調(diào)試為主，沒(méi)有形成規(guī)?；a(chǎn)。（3）產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定由于當(dāng)時(shí)利用重鉻酸鉀氧化原理的水質(zhì)cod在線監(jiān)測(cè)儀器為全新產(chǎn)品，國(guó)際上無(wú)經(jīng)驗(yàn)可借鑒，將實(shí)驗(yàn)室cod的手工分析流程

18、濃縮成機(jī)械化產(chǎn)品，高溫、強(qiáng)酸等因素影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性，加之國(guó)內(nèi)元器件質(zhì)量不過(guò)關(guān)，使得整機(jī)的穩(wěn)定性受到影響。（4）安裝量小2001年前，全國(guó)已安裝的cod在線監(jiān)測(cè)儀器約百余臺(tái)，且集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份（如江蘇、浙江等），而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，幾乎都沒(méi)有安裝cod在線監(jiān)測(cè)儀器。2.5.2 發(fā)展階段2001年，國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局頒布了化學(xué)需氧量（cod）自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀產(chǎn)品技術(shù)要求（hbc6-2001），根據(jù)此技術(shù)要求，國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)cod在線監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行了適用性檢測(cè)，已有30多家企業(yè)的產(chǎn)品通過(guò)適用性檢測(cè)。此階段的特點(diǎn)有：1）產(chǎn)品逐漸多樣化根據(jù)環(huán)境管理要求和市場(chǎng)需求，在此背景下，國(guó)

19、內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)開始研制其它水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如cod、nh3-n、toc、tn、tp水質(zhì)五參數(shù)等在線監(jiān)測(cè)儀器。2）產(chǎn)品質(zhì)量逐漸穩(wěn)定經(jīng)過(guò)幾年現(xiàn)場(chǎng)的安裝運(yùn)行，逐漸摸索出適合中國(guó)國(guó)情的水質(zhì)cod在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從儀器各零部件的選擇、采樣方式、消解方式、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾矫鎸?duì)儀器進(jìn)行了改進(jìn)，使得儀器的穩(wěn)定性得到飛速提高。3）生產(chǎn)廠家急劇增加本階段，國(guó)際上知名大企業(yè)開始逐漸進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，如島津國(guó)際貿(mào)易有限公司、美國(guó)hach公司等都帶來(lái)了自己先進(jìn)的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商如雨后春筍般的涌現(xiàn)出來(lái)，如江蘇就有8家cod生產(chǎn)廠商。2.5.3 網(wǎng)絡(luò)化階段2006年以后，尤其是“污染源減排三大體系能力建設(shè)”項(xiàng)目實(shí)施后，要求占cod

20、污染負(fù)荷60%以上的國(guó)控重點(diǎn)污染源必須安裝在線監(jiān)測(cè)儀器，且必須聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。初步形成由地（市）、省、國(guó)家的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)。安裝儀器數(shù)量增多、運(yùn)行管理逐步規(guī)范，尤其是出現(xiàn)了一批專業(yè)化運(yùn)營(yíng)維護(hù)隊(duì)伍，對(duì)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀器的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。2.6 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)1）整合污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在全面監(jiān)測(cè)企業(yè)污染物排放狀況的同時(shí)，還可以將企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)畫面?zhèn)魉偷江h(huán)保局，實(shí)現(xiàn)污染源可視化管理。2）采用gprs無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式，徹底擺脫“有線”的束縛，適用范圍廣，運(yùn)行成本低。3）利用gprs無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)在線的特點(diǎn)，建立污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（環(huán)境監(jiān)理信息系統(tǒng)）的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握各個(gè)企業(yè)污染物排放口

21、的實(shí)際運(yùn)行情況和污染物排放的發(fā)展趨勢(shì)與動(dòng)態(tài)。4）人性化的報(bào)警和預(yù)警功能，可以提醒管理人員及時(shí)地關(guān)注和處理可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的事件。5）監(jiān)測(cè)儀表的類型不受限制，只要在系統(tǒng)中進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置即可對(duì)任意儀表類型自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，從而擴(kuò)大了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)種類和應(yīng)用范圍。6）涵蓋在線監(jiān)測(cè)的多種應(yīng)用，包括水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)、煙塵在線監(jiān)測(cè)。7）圍繞污染源在線監(jiān)測(cè)的核心，拓展了在環(huán)境監(jiān)理方面的功能，使得本系統(tǒng)同時(shí)也是一套環(huán)境監(jiān)理信息系統(tǒng)。2.7 線監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的設(shè)置監(jiān)測(cè)子站房應(yīng)盡量選擇建在靠近樣品源（排放口或渠道）的位置以減少分析延時(shí)。監(jiān)測(cè)子站房面積宜大于10m2。儀器放置的地面應(yīng)鋪地磚，要求地面平整和水平，耐腐蝕、無(wú)震動(dòng)。儀器

22、地面應(yīng)高于取樣口地面300mm以上，以保證所布管道中間不得有凸起或凹下。監(jiān)測(cè)子站房嚴(yán)禁設(shè)置在易燃易爆場(chǎng)所。監(jiān)測(cè)子站房靠近污水渠一側(cè)的墻面上節(jié)的要求開設(shè)相應(yīng)的孔，并預(yù)鋪設(shè)好需要的管道。目前使用最多的是彩鋼板房，彩鋼板房具有建造速度快，造價(jià)低廉，外觀大方，不用裝飾的優(yōu)點(diǎn)。如圖1-3所示是彩鋼板監(jiān)測(cè)子站建議尺寸圖。 圖2-3 彩鋼板監(jiān)測(cè)子站建議尺寸圖 2.8 線監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布特點(diǎn)主要以開封市河南新興環(huán)境科技有限公司為例，新型環(huán)境科技有限公司總部坐落在金明廣場(chǎng)往南100米處，其運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要分布在開封市東南方向的周邊縣鎮(zhèn)，如杞縣、尉氏縣、開封縣等。第3章 cod在線監(jiān)測(cè)原理及運(yùn)營(yíng)維護(hù)3.1 cod現(xiàn)行測(cè)

23、定方法cod是指一定條件下，氧化1l水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg /l表示。它反映了水中還原性物質(zhì)污染的程度，而水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物和亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等無(wú)機(jī)物。該指標(biāo)作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)之一，但只能反映能被氧化劑氧化的有機(jī)物。測(cè)定廢( 污) 水的化學(xué)需氧量的方法很多，而我國(guó)規(guī)定用重鉻酸鉀法。下面介紹幾種常見(jiàn)方法的基本原理和特點(diǎn)。3.1.1 重鉻酸鉀法強(qiáng)酸溶液中，用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中的還原性物質(zhì)，過(guò)量的重鉻酸鉀以試鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，根據(jù)其用量計(jì)算水樣中還原性物質(zhì)的需氧量。重鉻酸鉀氧化性很強(qiáng)，可以將大部分有機(jī)物氧化，但芳香族有機(jī)化

24、合物不易被氧化: 揮發(fā)性鏈脂肪族化合物、苯等存在于蒸氣相，不能與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。氯離子能被重鉻酸鉀氧化，并與硫酸銀作用生成沉淀，可加入適量硫酸汞絡(luò)合之。用0.25 mg /l的重鉻酸鉀溶液可測(cè)定大于50 mg/l 的cod值；用0.02 mg /l重鉻酸鉀溶液可測(cè)定550 mg /l的cod值，但準(zhǔn)確度較差。3.1.2 庫(kù)侖滴定法恒電流庫(kù)侖滴定法是一種建立在電解基礎(chǔ)上的分析方法。其原理為在試液中加入適當(dāng)物質(zhì)，以一定強(qiáng)度的恒定電流進(jìn)行電解，使之在工作電極(陽(yáng)極或陰極) 上產(chǎn)生一種試劑(稱滴定劑) ，該試劑與被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定量反應(yīng)，反應(yīng)終點(diǎn)可通過(guò)電化學(xué)等方法指示。依據(jù)電解消耗的電量和法拉

25、第電解定律可計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的含量。本文方法簡(jiǎn)便、快速，試劑用量少，不需要標(biāo)定滴定溶液，尤其適合于工業(yè)廢水的控制分析。當(dāng)用3ml的0.05mg /l重鉻酸鉀溶液測(cè)定標(biāo)定值時(shí)，最低檢出濃度為3 mg /l；測(cè)定上限為100 mg /l。但是只有嚴(yán)格控制消解條件一致和注意經(jīng)常清洗電極，防止玷污，才能獲得較好的重現(xiàn)性。3.1.3 快速密閉消解滴定法或光度法在經(jīng)典重鉻酸鉀-硫酸消解體系中加入助催化劑硫酸鋁與鉬酸銨于具密封塞的加熱管中，放在165的恒溫加熱器內(nèi)快速消解。消解好的試液用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定, 同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。計(jì)算方法同重鉻酸鉀法。若消解后的試液清亮, 可于600 nm 處用分光光度法測(cè)定。3

26、.1.4 氯氣校正法在水中加入已知量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液及硫酸汞溶液、硫酸銀-硫酸溶液，于回流吸收裝置的插管式錐瓶中加熱至沸并回流2 h，同時(shí)從錐瓶插管通入氮?dú)猓瑢⑺畼又形唇j(luò)合而被氧化的那部分氯離子生成的氯氣從回流冷凝管上口導(dǎo)出，用naoh溶液吸收； 消解好的水樣按重鉻酸鉀法測(cè)其cod，為表觀cod；在吸收液中加入ki調(diào)節(jié)ph值約為23，以淀粉為指示劑, 用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，將其消耗量換算成氧的質(zhì)量濃度，即為氯離子影響校正值；表觀cod與氯離子校正值之差, 即為被測(cè)水樣的實(shí)際cod。本方法適用于氯離子含量大于1 000 mg /l，小于20 000 mg /l的高氯廢水cod的測(cè)定檢出限為

27、30 g /l。綜上所述，當(dāng)cod值較小（即小于30 mg /l）時(shí)，適合用庫(kù)侖滴定法；當(dāng)cod 值較大時(shí)適用重鉻酸鉀法；當(dāng)測(cè)定含氯廢水時(shí)，適合用氯氣校正法。這幾種cod 檢測(cè)方法中, 庫(kù)侖滴定法有很多好處：簡(jiǎn)便、需要儀器少、試劑用量少，這些特點(diǎn)使其成為檢測(cè)工業(yè)廢水的控制分析較理想的方法。3.2 cod在線監(jiān)測(cè)方法對(duì)工業(yè)廢水的監(jiān)測(cè)，是實(shí)行水污染控制的重要一環(huán)。工業(yè)廢水是水體的主要污染源。但由于工業(yè)廢水自身的一些特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法已不適用于對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行快速、簡(jiǎn)便的檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)cod的監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)運(yùn)而生。開封市新興環(huán)境科技有限公司使用的cod在線監(jiān)測(cè)儀是codcr （kt

28、 -08 型），kt-08型codcr在線監(jiān)測(cè)儀將gb11914-89規(guī)定的重鉻酸鉀消解法與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)cod 全自動(dòng)測(cè)定。以下將闡述其工作原理、流程及特點(diǎn)。如圖3-1所示是kt-08型cod在線監(jiān)測(cè)儀的結(jié)構(gòu)圖，圖3-2是操作界面圖。 圖3-1 kt -08 型cod在線監(jiān)測(cè)儀的結(jié)構(gòu)圖 圖3-2 操作界面圖3.2.1. kt-08型codcr在線監(jiān)測(cè)儀工作原理水樣、重鉻酸鉀消解溶液、硫酸銀溶液（硫酸銀作為催化劑加入可以更有效地氧化直鏈脂肪化合物）、以及濃硫酸的混合液加熱到165，重鉻酸離子氧化溶液中的有機(jī)物后顏色會(huì)發(fā)生變化，分析儀檢測(cè)此顏色的變化，并把這種變化換算成cod值輸出出來(lái)。

29、消耗的重鉻酸離子量相當(dāng)于可氧化的有機(jī)物量。水樣中還原性的無(wú)機(jī)物，例如亞硝酸鹽、硫化物和亞鐵離子，會(huì)和重鉻酸鉀反應(yīng)，影響測(cè)量結(jié)果，它們消耗的重鉻酸鉀的量會(huì)記入測(cè)量結(jié)果中，使測(cè)量結(jié)果偏高。水樣中氯離子的干擾可以通過(guò)加入硫酸汞消除，因氯離子能與汞離子形成非常穩(wěn)定的氯化汞。3.2.2.檢測(cè)步驟（1）用新的水樣沖洗測(cè)量水樣、試劑體積的容器和消解試管。（2）開啟蠕動(dòng)泵進(jìn)樣。水樣并不直接與蠕動(dòng)泵管接觸，在泵管和水樣間有一個(gè)空氣緩沖區(qū)。進(jìn)樣的體積由一可視測(cè)量系統(tǒng)控制。（3）開啟蠕動(dòng)泵投加試劑（硫酸汞、重鉻酸鉀、硫酸包括催化劑），試劑的體積也由可視測(cè)量系統(tǒng)控制。（4）通過(guò)鼓泡混合水樣和試劑。（5）擰緊消解試管蓋

30、后，由加熱金屬絲將溶液加熱至165，消解時(shí)間由測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)控制。（6）溶液冷卻后，由蠕動(dòng)泵排出溶液。（7）在用戶自定義的測(cè)量周期中，分析儀會(huì)利用內(nèi)置的校準(zhǔn)標(biāo)液和清洗溶液自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)和清洗。3.2.3.技術(shù)規(guī)格（1）方法依據(jù)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb11914-89水質(zhì)-化學(xué)耗氧量測(cè)定-重鉻酸鉀。（2）測(cè)量范圍：30-1000 mg/l cod。（3）準(zhǔn)確度：100mg/l時(shí)，不超過(guò)10%；100mg/l時(shí)，不超過(guò)8mg/l。（4）重復(fù)性：100mg/l時(shí)，不超過(guò)10%；100mg/l時(shí)，不超過(guò)6mg/l。（5）測(cè)量周期：最小測(cè)量周期為20分鐘，據(jù)實(shí)際水樣，可在5120min任意修改消解時(shí)間。（6）采樣周期

31、：時(shí)間間隔（209999min任意可調(diào)）和整點(diǎn)測(cè)量模式。（7）校準(zhǔn)周期：199天任意間隔任意時(shí)刻可調(diào)。（8）維護(hù)周期：一般每月一次，每次約30 min。（9）輸出：rs-232。（10）環(huán)境要求：溫度可調(diào)的室內(nèi)，建議溫度+528濕度90%（不結(jié)露）。（11）電源：ac23010%v，5010%hz，5a。（12）尺寸：長(zhǎng)600寬465高1350mm（矮機(jī)箱型）長(zhǎng)550寬465高1550mm（高機(jī)箱型）（13）其他：異常報(bào)警和斷電不會(huì)丟失數(shù)據(jù)；觸摸屏顯示及指令輸入；異常復(fù)位和斷電后來(lái)電，儀器自動(dòng)排出儀器內(nèi)殘留反應(yīng)物，自動(dòng)恢復(fù)工作狀態(tài)。3.3 kt-08型cod在線監(jiān)測(cè)性能特點(diǎn)kt-08型cod在

32、線監(jiān)測(cè)原理也是基于傳統(tǒng)的測(cè)定方法，但與其傳統(tǒng)的測(cè)定方法相比，kt-08型cod在線監(jiān)測(cè)儀獨(dú)特的設(shè)計(jì)，一方面降低了測(cè)量時(shí)間，在連續(xù)測(cè)定樣品同時(shí)，又不浪費(fèi)藥品，確保經(jīng)濟(jì)可靠。本產(chǎn)品的低故障率、低維護(hù)量、低試劑消耗量主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)（1）選擇閥組件：選擇試劑采樣時(shí)序；（2）計(jì)量組件：通過(guò)可視光電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)試劑精確計(jì)量，克服了蠕動(dòng)泵泵管由于磨損引起的定量誤差；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了微量試劑的精確定量，每劑量?jī)H為1.5毫升，大大減少了試劑使用量。（3）進(jìn)樣組件：蠕動(dòng)泵負(fù)壓吸入，在試劑與泵管之間總是存在一個(gè)空氣緩沖區(qū)，避免了泵管的腐蝕；（4）密封消解組件：高溫高壓消解體系，加快反應(yīng)進(jìn)程，克服了敞口系統(tǒng)腐蝕性氣體揮發(fā)對(duì)

33、設(shè)備的腐蝕；（5）試劑管：采用進(jìn)口改良型聚四氟乙烯透明軟管，管徑大于1.5mm，減少了水樣顆粒堵塞幾率。3.4 kt-08型cod在線監(jiān)測(cè)儀的運(yùn)營(yíng)維護(hù)3.4.1.cod在線監(jiān)測(cè)儀清洗過(guò)程中應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)（1）定期檢查整個(gè)系統(tǒng)，檢查潛水泵進(jìn)出水口，并確保順暢?？纯词欠裼袡C(jī)器損壞。（2）定期檢查并補(bǔ)充各試劑。（3）定期檢查廢液瓶?jī)?nèi)廢液存量，并及時(shí)處理排除，切勿造成廢液溢流。（4）定期檢查所有的連接，看看是否有泄露和腐蝕。（5）定期檢查所有的電纜，看看是否有機(jī)器損壞。（6）定期檢查計(jì)量管潔凈程度，當(dāng)計(jì)量高位或低位信號(hào)任意一路信號(hào)低于600時(shí)，請(qǐng)執(zhí)行“即刻清洗”，如清洗結(jié)束后，計(jì)量管仍然無(wú)法清除干凈

34、，請(qǐng)關(guān)機(jī)后把計(jì)量管拆下手動(dòng)刷洗。用戶可以隨意選定自動(dòng)清洗（大約10分鐘）的時(shí)間間隔。樣品流經(jīng)的所有管路都采用熱酸液進(jìn)行清洗。對(duì)于難以去除的污物，您可以使用市面上銷售的清洗劑進(jìn)行處理。（7）配制試劑時(shí)，一定要按照本說(shuō)明書的配置方法進(jìn)行，否則有可能在加熱器內(nèi)產(chǎn)生黑色不溶結(jié)晶，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)造成設(shè)備管路堵塞。3.4.2在線儀器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 表3-1 興公司在線儀器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄表 采樣時(shí)間流量（升/秒）cod（mg/l）備 注9:003.53329.3尉氏凱華皮革有限公司2012年4月9日9:003.53330.511:003.55528.911:003.55529.7 3.4.3 kt-08型cod在線監(jiān)測(cè)

35、儀在運(yùn)營(yíng)中易出現(xiàn)的故障及維修表3-2 kt-08 型cod在線監(jiān)測(cè)儀在運(yùn)營(yíng)中易出現(xiàn)的故障及維修表異常信息原 因措 施熱電偶異常實(shí)際溫度大于500. 溫度變送器或a/d損壞溫度變送器或a/d轉(zhuǎn)換連線松動(dòng)重新連接a/d、溫度變送器、熱電偶兩兩之間的連線如仍不能排除，請(qǐng)更換溫度變送器、熱電偶或a/d實(shí)際溫度約200. 熱電偶或a/d損壞熱電偶、溫度變送器連線松動(dòng)未采到試劑1無(wú)相應(yīng)的樣品管路漏氣蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)器連線松動(dòng)蠕動(dòng)泵或泵管或?qū)?yīng)驅(qū)動(dòng)器損壞管路堵塞選擇閥故障電路板繼電器損壞補(bǔ)足相應(yīng)試劑重新更換堵塞管道或重新連接漏氣接頭,確保潛水泵的2個(gè)出水口暢通。檢查蠕動(dòng)泵正反工作是否正常，不正常時(shí)請(qǐng)檢查連線、繼電

36、器或更換泵驅(qū)動(dòng)器。檢查選擇閥各通道是否暢通，不暢通時(shí)，請(qǐng)檢查相應(yīng)通道是否堵塞，堵塞時(shí)，請(qǐng)更換選擇閥，未堵塞時(shí)，請(qǐng)檢查連線或更換閥驅(qū)動(dòng)器。檢查或更換電路板繼電器未采到試劑2未采到試劑3未采到標(biāo)一未采到標(biāo)一未采到水樣冷凝故障冷卻風(fēng)扇壞環(huán)境溫度過(guò)高熱電偶或溫度變送器損壞電路板繼電器損壞檢查或更換風(fēng)扇調(diào)低環(huán)境溫度檢查或更換熱電偶、溫度變送器檢查或更換電路板繼電器續(xù)表3-2冷凝故障冷卻風(fēng)扇壞環(huán)境溫度過(guò)高熱電偶或溫度變送器損壞電路板繼電器損壞檢查或更換風(fēng)扇調(diào)低環(huán)境溫度檢查或更換熱電偶、溫度變送器檢查或更換電路板繼電器進(jìn)液/排液錯(cuò)誤管路堵塞（水樣懸浮物、硫酸銀溶液未完全溶解）選擇閥故障計(jì)量光電故障蠕動(dòng)泵及其

37、相應(yīng)配件損壞或連線松動(dòng)電路板繼電器，電磁閥繼電器損壞更換堵塞管路，更換溶解的硫酸銀溶液檢查選擇閥各通道是否暢通，不暢通時(shí)，請(qǐng)檢查相應(yīng)通道是否堵塞，堵塞時(shí)，請(qǐng)更換選擇閥，未堵塞時(shí)，請(qǐng)檢查連線或更換閥驅(qū)動(dòng)器檢查計(jì)量光電信號(hào)是否正常，否則更換光電計(jì)量器件檢查蠕動(dòng)泵正反工作是否正常，不正常時(shí)請(qǐng)檢查連線、繼電器或更換泵驅(qū)動(dòng)器檢查或更換電路板繼電器、電磁閥固態(tài)繼電器。加熱器異常溫度設(shè)置值低于100加熱絲損壞或連線松動(dòng)固態(tài)繼電器損壞熱電偶、溫度變送器或a/d損壞溫度設(shè)置值應(yīng)高于150檢查加熱絲及連線，有問(wèn)題時(shí)更換加熱器檢查或更換加熱固態(tài)繼電器檢查或更換熱電偶、溫度變送器等光電異常在低氯狀態(tài)下測(cè)量高氯水樣，加

38、熱消解時(shí)，加熱器內(nèi)沉淀嚴(yán)重測(cè)量光電系統(tǒng)損壞或接線松動(dòng)計(jì)量光電系統(tǒng)損壞或連線松動(dòng)對(duì)于高氯水樣，應(yīng)采取相應(yīng)設(shè)置方能測(cè)量檢查所有光電信號(hào)是否正常檢查異常光電電路器件和連線測(cè)量數(shù)據(jù)波動(dòng)大環(huán)境溫度波動(dòng)大環(huán)境溫度高加熱溫度不穩(wěn)定試劑污染設(shè)備其他硬件故障安裝空調(diào)重新連線、更換溫度變送器或加熱器更換試劑聯(lián)系維護(hù)部門第4章toc在線測(cè)定原理及運(yùn)營(yíng)維護(hù)4.1 toc現(xiàn)行測(cè)定原理水中toc的測(cè)定方法是先把水中有機(jī)物氧化成co2 ，再測(cè)量co2氣體的一種測(cè)定方法。氧化方式分為燃燒氧化法(也稱為干式氧化法)和濕式氧化法，燃燒氧化法可分為900950的催化燃燒氧化法和680的催化氧化法；濕式氧化法可分為過(guò)硫酸鹽紫外催化氧

39、化法、二氧化鈦?zhàn)贤獯呋趸ê妥贤獯呋趸ǖ取o2的測(cè)定方法常見(jiàn)的有非分散紅外法和電導(dǎo)法，也有將co2甲烷化后進(jìn)行g(shù)c-fid和gc-tod的測(cè)定方法。4.1.1 燃燒氧化一非分散紅外法(ndir)自1962年采用有機(jī)物氧化分解的燃燒方法，并開發(fā)了用非分散紅外氣體分析儀連續(xù)測(cè)定方法以來(lái)，由于這種方法只需一次性轉(zhuǎn)化，流程簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、靈敏度高，比bod 或cod更能直接表示有機(jī)物的總量，使toc測(cè)量?jī)x得到飛速發(fā)展。又因?yàn)樗鼘?duì)所有的有機(jī)物都具有較高的氧化能力和分析時(shí)間較短(只需23min)等特性，許多發(fā)達(dá)國(guó)家率先將本方法列入標(biāo)準(zhǔn)方法。現(xiàn)在toc分析方法被日本jis和astm (美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)

40、會(huì))等采用，美國(guó)epa909方法規(guī)定用燃燒氧化一非分散紅外法測(cè)定水中toc此方法也列入了我國(guó)地面水和飲用水中toc測(cè)定的國(guó)標(biāo)方法(gb13193-91)，歐共體最近也制定了標(biāo)準(zhǔn)對(duì)難以氧化的物質(zhì)要將燃燒氧化溫度提高到1200。4.1.2 濕式氧化法(wao)濕式氧化法目前有過(guò)硫酸鹽氧化法和二氧化鈦催化氧化法。催化濕式氧化法是在傳統(tǒng)的濕式氧化法工藝中加入固體或液體催化劑，從而降低反應(yīng)所需的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應(yīng)時(shí)間，防止設(shè)備腐蝕，降低成本。催化濕式氧化法是80年代中期國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的一種處理高濃度有機(jī)廢水的先進(jìn)環(huán)保技術(shù)，將污水通過(guò)一個(gè)裝有高效氧化性能催化劑的反應(yīng)器，在一定的壓力、溫

41、度及催化劑的作用下將污水中的有機(jī)污染物和其它有毒有害物質(zhì)氧化分解成co2、ho及n 等無(wú)害物后再排放出來(lái)。催化濕式氧化適用于治理焦化、染料、農(nóng)藥、印染、石化、皮革等工業(yè)中含高化學(xué)含氧量(cod510 msl) 或含生化法不能降解的化合物(如氨氮、多環(huán)芳烴、致癌物bap)的各種工業(yè)有機(jī)廢水。4.2 toc4100在線監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)方法4.2.1 測(cè)量原理toc一4100型測(cè)試儀可采用以下兩種toc測(cè)定方式：差減法和加和法。在水中存在有與氧或氫等結(jié)合構(gòu)成有機(jī)化合物的碳（總有機(jī)碳，total organic carbon，toc）和作為二氧化碳、碳酸根離子、碳酸氫根離子等構(gòu)成無(wú)機(jī)化合物的碳（無(wú)機(jī)碳：in

42、organiccarbon ic ,tic/ic ），它們合起來(lái)稱為總碳（total carbon ，tc）。即，成立tc=toc+ic的關(guān)系。toc又分為，經(jīng)通氣處理從試樣揮發(fā)失去的成分（揮發(fā)性有機(jī)碳，pargeable organiccarbon, poc）和不揮發(fā)的成分（不揮發(fā)性有機(jī)non-pargeableorganic carbon ,npoc）。（1）差減法的測(cè)定原理tc (total carbon，總碳)燃燒管中填充有催化劑，并加熱到680，載氣(高純空氣)流量控制為150mlmin，由進(jìn)樣器將樣品輸入到tc燃燒管內(nèi)，樣品中的tc燃燒或分解成為二氧化碳。載氣帶著來(lái)自tc燃燒管的燃

43、燒生成物，經(jīng)冷卻、除濕后，通過(guò)鹵素吸收器，到達(dá)非分散紅外氣體檢測(cè)器(ndir)的樣品池中，檢測(cè)出二氧化碳。ndir的檢測(cè)信號(hào)(模擬信號(hào))為波峰形式，此峰面積由數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行計(jì)算。峰面積與樣品的tc濃度成正比。利用tc標(biāo)準(zhǔn)液預(yù)先得出tc濃度和峰面積的關(guān)系式(工作曲線)，就可以計(jì)算出樣品中的tc濃度。由于ic在水中主要以hco3-形式存在，將樣品酸化后，使試樣中ic轉(zhuǎn)化為二氧化碳。用載氣進(jìn)行通氣吹出處理，并以ndir檢測(cè)，即可測(cè)定式樣中的ic濃度。tc是由toc(總有機(jī)碳)和ic (無(wú)機(jī)碳)組成的。利用tc與ic濃度之差，就可得到toc濃度。（2）加和法的測(cè)量原理在試樣加入少量的鹽酸，使試樣酸化

44、，然后進(jìn)行通氣吹出處理，試樣中的ic變?yōu)閏o：并從試樣中除去。測(cè)定已除去ic的試樣的tc，可測(cè)定toc的濃度。此方法與toc測(cè)定法規(guī)(jis或astm)所記述的采用酸化通氣吹出處理法(除去ic)測(cè)定toc的方法相同。如果試樣中存在揮發(fā)性有機(jī)物，則在上述通氣處理中有可能從試樣中損失，因此，此方法測(cè)定的toc稱為npoc(不揮發(fā)性有機(jī)碳)。對(duì)通氣吹出處理后所揮發(fā)掉的有機(jī)物進(jìn)行toc測(cè)定，稱為poc (粒狀有機(jī)碳)測(cè)定。通氣處理后的揮發(fā)性氣體通過(guò)co：吸收器，試樣中由ic所產(chǎn)生的co：被除去。揮發(fā)氣體中剩余的有機(jī)物(poc)經(jīng)poc燃燒管燃燒成co：，再用ndir檢測(cè)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即可得出poc濃

45、度。（3）toc-4100結(jié)構(gòu)介紹儀器的樣品預(yù)處理單元1）關(guān)閉左側(cè)的采樣閥將樣品采入均化器2）采樣時(shí)通過(guò)濾網(wǎng)去除較大的固體雜質(zhì)3）利用高速旋轉(zhuǎn)的攪拌器，粉碎樣品中懸浮顆粒，并將樣品均化4）采樣后用清洗水清洗濾網(wǎng)及樣品處理部分，等待下次采樣圖4-1 toc-4100在線監(jiān)測(cè)儀的測(cè)量流程圖圖4-2 toc-4100在線監(jiān)測(cè)儀的測(cè)量原理圖興新公司經(jīng)過(guò)多次對(duì)尉氏水站所監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中toc、cod進(jìn)行試驗(yàn)，最終得出cod=2.5*toc,表4-1 尉氏水站中toc、cod實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)采樣時(shí)間流量（升/秒）cod（mg/l）toc(mg/l)9:003.54329.373.759:003.53530.577.25

46、11:003.54528.971.7511:003.55529.774.754.3 toc-4100 技術(shù)特點(diǎn)（1）具有toc和cod轉(zhuǎn)換功能。（2）測(cè)試時(shí)間短（約34分鐘），適合于在線測(cè)量。（3）測(cè)試范圍極寬（5ppm20,000ppm）。（4）可通過(guò)3種不同的方法測(cè)得toc，適合于不同性質(zhì)的廢水 。 1）內(nèi)裝自動(dòng)稀釋功能（稀釋倍率220倍可調(diào)），其特點(diǎn)有a 利用注射器進(jìn)行稀釋，因此精度及穩(wěn)定性高，稀釋水用量少。 b 在操作畫面上可簡(jiǎn)便地設(shè)定稀釋倍率。c 在采集水樣的同時(shí)進(jìn)行稀釋，大大縮短稀釋時(shí)間。d 在稀釋的同時(shí)可進(jìn)行校正，可用一瓶標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行多個(gè)不同量程的校正。4.4 toc-4100在線

47、監(jiān)測(cè)儀的性能特點(diǎn)toc-4100型測(cè)試儀的性能特點(diǎn)與原來(lái)的toc-5000a等型號(hào)相比，toc-4100測(cè)試儀的體積更小，功能更完善，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)。它主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)簡(jiǎn)單。toc一4100測(cè)試儀是一體化儀器，操作簡(jiǎn)單、試劑用量少、快速靈敏、方便準(zhǔn)確，并具有記憶存儲(chǔ)功能。（2）自動(dòng)化程度高，可靠性和可重復(fù)性強(qiáng)。toc-4100測(cè)試儀能自動(dòng)判斷爐溫和基線是否處于適當(dāng)狀態(tài)，并以信號(hào)燈和蜂嗚器通知操作者可以測(cè)定。根據(jù)所用標(biāo)準(zhǔn)曲線， 自動(dòng)給出最佳測(cè)定條件，包括量程、進(jìn)樣量、清洗次數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)的允許值等。當(dāng)樣品的測(cè)定值超過(guò)量程時(shí)，可以自動(dòng)地改變測(cè)試量程，進(jìn)行再測(cè)試。在

48、僅改變量程而不能相適應(yīng)的情況下，則進(jìn)一步改變進(jìn)樣量。利用測(cè)試量程比和進(jìn)量比可以對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行校正。對(duì)同一樣品進(jìn)行兩次以上平行分析，從而得到重復(fù)測(cè)試的樣品平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù)。并可自動(dòng)消除異常值，且追加測(cè)試，這保證了樣品分析的準(zhǔn)確性。對(duì)于稀釋樣品，自動(dòng)進(jìn)行稀釋倍數(shù)的修正。（3）人機(jī)交互功能強(qiáng)。樣品測(cè)定的全過(guò)程、測(cè)定結(jié)果、平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)等均可在液晶(lcd)上顯示。如果儀器出現(xiàn)故障，會(huì)立即靜止在該狀態(tài)下，lcd上會(huì)顯示出故障部位，直到故障排除。系統(tǒng)既可按預(yù)定的報(bào)警策略自動(dòng)處理報(bào)警信息，也可由監(jiān)理人員人工處理。（4）測(cè)定范圍廣。toc-4100分析儀測(cè)定范圍從05ppm至020pp

49、m，適用于從公共用水、自來(lái)水等低濃度toc測(cè)定到處理前的排污水等高濃度toc測(cè)定。通過(guò)采用高性能的鹵素吸收劑，解決了水樣中的鹽分問(wèn)題，因此也適用于海水的toc測(cè)定。（5）具備多種測(cè)定模式。可以采用ic前處理法、差減法(tc-ic)、加和法(poc+npoc)等進(jìn)行toc的在線連續(xù)測(cè)定。（6）使用壽命長(zhǎng)。通過(guò)催化劑將燃燒爐溫度由傳統(tǒng)的850950降至680，延長(zhǎng)了石英燃燒管和儀器的使用壽命。4.5 toc在線監(jiān)測(cè)儀的運(yùn)營(yíng)維護(hù)表4-2 toc-4100日常維護(hù)表序號(hào)toc-4100儀器檢查內(nèi)容要 求1檢查加濕器液位情況液位在兩刻度線之間2檢查b型鹵素洗滌器液位情況液面不能低于氣體出口(注意不能過(guò)高

50、)3檢查儀器外部蒸餾水桶液位情況保證能吸到蒸餾水4檢查氮?dú)馄靠倝毫Σ蛔銜r(shí)需更換氮?dú)馄?檢查氮?dú)馄繙p壓閥出口壓力保持在0.25mpa-0.3mpa之間6檢查機(jī)內(nèi)壓力表指示一般保持在200kpa7檢查載氣流量計(jì)指示一般保持在150ml/min左右8檢查噴射氣流量計(jì)指示一般保持在50ml/min以上9檢查監(jiān)視器中電爐溫度保持在680左右10檢查監(jiān)視器中除濕器溫度保持在10.4左右11檢查檢測(cè)器基線位置基線位置、漂移、噪音是否都o(jì)k12檢查自來(lái)水是否能正常出水13檢查進(jìn)樣狀態(tài)是否能正常進(jìn)樣表4-3 toc-4100定期維護(hù)表:序號(hào)toc-4100儀器檢查內(nèi)容要 求1儀器標(biāo)準(zhǔn)液校正每星期校正2注射器塞頭

51、每月檢查(內(nèi)部有無(wú)污染,是否漏液)3o型圈每月檢查(是否漏氣)4hcl的更換每3個(gè)月更換一次5催化劑每半年檢查(是否發(fā)白破碎)6燃燒管每半年檢查(是否碎裂)7b型鹵素洗滌器中的鐵鉻合金網(wǎng)每半年檢查(是否生銹)8鹵素洗滌器每年檢查(主要看管內(nèi)污染程度)9co2吸收器每年檢查(主要看基線位置是否正常)108通閥定位片定期檢查定位片上的缺口處是否有灰塵11冷凝器定期檢查散熱片中間是否積塵（1）燃燒管的更換:1）燃燒管的壽命和樣品中的鹽分有直接的關(guān)系，鹽分越高壽命越短。2）檢查燃燒管，如發(fā)現(xiàn)燃燒管管壁有細(xì)微的裂紋，必須更換燃燒管。3）燃燒管的安裝方法按照?qǐng)D4-34）原來(lái)的2片鉑網(wǎng)可多次使用（2）注射器

52、的注塞頭的更換:1）用刀在注塞頭的下端處切幾處槽。2）將舊的注塞頭取下（墊圈也一并拿下）。 4-3 燃燒管的安裝方法圖3）安裝新的注塞頭（圖4-4） 4-4 安裝新的注塞頭圖 3.鹵素吸收器的更換如圖4-51) 注意通氣的方向不要接錯(cuò)。2) 更換完成后，檢查有無(wú)漏氣。3) 剛更換完，基線有可能變動(dòng)通氣放置片刻，待基線穩(wěn)定。 圖4-5鹵素吸收器的更換圖4. o型圈的更換 如圖4-6是o型圈實(shí)物圖 1） o型圈共有3種型號(hào)：滑塊和它下部底座之間有兩種o型圈，這部分漏氣時(shí)，2種o型圈一起更換；燃燒管和滑塊底座之間有一種特氟隆涂膜o型圈。2） 更換o型圈時(shí)，不要弄傷墊圈和墊圈安裝部。 4-6 o型圈實(shí)

53、物圖3） toc一4100分析儀操作容易，性能穩(wěn)定，由cpu控制測(cè)試和計(jì)算，以極高的分析保證了樣品的準(zhǔn)確，可以快速可靠地測(cè)定出 樣中的有機(jī)碳濃度。但需要長(zhǎng)期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)才能保證測(cè)量?jī)x的精確度和較長(zhǎng)的使用壽命，下面就廢水中toc測(cè)定需注意以下幾個(gè)問(wèn)題加以說(shuō)明。a 進(jìn)樣量。進(jìn)樣量過(guò)小會(huì)影響重現(xiàn)性和降低方法靈敏度。但進(jìn)樣量又不能太大，否則將影響氣化效果，也不利于石英反應(yīng)管，尤其還往往會(huì)引起殘余濕分干擾或出現(xiàn)回峰滯后。b 樣品稀釋。由于廢水中toc含量較高，對(duì)于不同廢水樣品，在測(cè)定過(guò)程中要適當(dāng)加以稀釋，使其測(cè)定值在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)，從而保證測(cè)定值的準(zhǔn)確。c ic對(duì)toc測(cè)定的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)ic濃度高于toc濃度的2倍時(shí)，其測(cè)量誤差超過(guò)30。因此，在樣品中無(wú)機(jī)碳含量較高的時(shí)候，如果仍用tc減去tc的方法來(lái)計(jì)算toc，會(huì)給toc值帶來(lái)很大的誤差，干擾toc的測(cè)定，在這種情況下，應(yīng)預(yù)先對(duì)樣品進(jìn)行前處理。第5章 現(xiàn)行在線監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀5.1 現(xiàn)行在線監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀由于cod、toc固有