水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹

1、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站孫海林水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展歷程 （一）初期階段（二）發(fā)展階段（三）網(wǎng)絡(luò)化階段初期階段1、產(chǎn)品單一2、生產(chǎn)規(guī)模小3、產(chǎn)品質(zhì)量不是很穩(wěn)定4、安裝量小發(fā)展階段 1、產(chǎn)品逐漸多樣化2、產(chǎn)品質(zhì)量逐漸穩(wěn)定3、生產(chǎn)廠家急劇增加（三）、網(wǎng)絡(luò)化階段 1、三級(jí)網(wǎng)絡(luò)2、專(zhuān)業(yè)運(yùn)營(yíng)三、目前存在問(wèn)題 （一）產(chǎn)品1、產(chǎn)品種類(lèi)需多樣化2、產(chǎn)品功能需豐富3、產(chǎn)品穩(wěn)定性還需加強(qiáng)廢水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述 一、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展 二、廢水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成 三、廢水在線監(jiān)測(cè)設(shè)備 四、數(shù)據(jù)采集、傳輸裝置 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成廢水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常由采樣設(shè)備、廢水在線監(jiān)測(cè)儀器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、

2、通訊設(shè)備和終端接收設(shè)備組成。 數(shù) 據(jù) 采 集 設(shè)備 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 終端接收設(shè)備 氨氮分析儀 TOC 分析儀 pH 計(jì) 流量計(jì) COD 分析儀 采樣系統(tǒng) 排污口 圖 1 廢水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成示意圖 水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備主要是對(duì)污染源排污狀況進(jìn)行分析測(cè)試。 地表水自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要測(cè)定項(xiàng)目有水溫、pH、溶解氧（DO）、電導(dǎo)率、濁度、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總有機(jī)碳（TOC）等。 廢水在線監(jiān)測(cè)設(shè)備通常由COD自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀、氨氮自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀、TOC自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀、總磷自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀、總氮自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀、pH計(jì)、電導(dǎo)率儀、UV儀、流量計(jì)等組成。數(shù)據(jù)采集裝置主要是對(duì)各種監(jiān)測(cè)設(shè)備測(cè)量的數(shù)

3、據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)及處理，它不僅具有黑匣子功能，同時(shí)還能夠?qū)ε盼蹎挝画h(huán)保設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并將有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和輸出。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備對(duì)采集的各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至環(huán)保系統(tǒng)，目前，有多種傳輸方式：電話線方式、GPRS方式、GSM短消息方式、局域網(wǎng)方式、無(wú)線電臺(tái)方式等等。COD自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀 化學(xué)需氧量 化學(xué)需氧量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法 COD自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀 化學(xué)需氧量 化學(xué)需氧量（COD），是指在強(qiáng)酸并加熱條件下，用重鉻酸鉀作為氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量，用氧的mg/L來(lái)表示?；瘜W(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度，其值越小說(shuō)明由有機(jī)物引起的污染越輕，水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽

4、、硫化物等。水被有機(jī)物污染是很普遍的，因此，化學(xué)需氧量也作為有機(jī)物含量的指標(biāo)之一，但只能反映被氧化的有機(jī)物污染，不能反映多環(huán)芳烴、PCB等的污染狀況。CODCr是我國(guó)實(shí)施排放總量控制的指標(biāo)之一?；瘜W(xué)需氧量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法1、重鉻酸鉀法 在酸性溶液中，用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì)，過(guò)量的重鉻酸鉀以亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據(jù)硫酸亞鐵銨的用量計(jì)算出水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量。儀器： 回流裝置：帶250ml錐形瓶全玻璃回流裝置； 加熱裝置：變阻電爐； 50ml酸式滴定管。 化學(xué)需氧量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法2、庫(kù)侖法 水樣以重鉻酸鉀為氧化劑，在10.2mol/L硫酸介質(zhì)中回流氧化后，過(guò)量

5、的重鉻酸鉀用電解產(chǎn)生的亞鐵離子作為庫(kù)侖滴定。根據(jù)電解產(chǎn)生亞鐵離子所消耗的電量，按照法拉第定律進(jìn)行計(jì)算。 儀器： 化學(xué)需氧量測(cè)定儀； 滴定池：150ml錐形瓶； 電極：發(fā)生電極面積為780mm2鉑片； 電磁攪拌器、攪拌子； 回流裝置：帶磨口150ml錐形瓶的回流裝置； 電爐（300w）； 定時(shí)鐘。 3 3、快速密閉催化消解法、快速密閉催化消解法 本方法在經(jīng)典重鉻酸鉀-硫酸消解體系中加入催化劑硫酸鋁鉀和鉬酸銨。同時(shí)密封消解過(guò)程是加壓下進(jìn)行的，因此大大縮短了消解時(shí)間。消解后測(cè)定化學(xué)需氧量的方法可以采用滴定法，也可采用光度法。儀器： 具密封塞的加熱管：50ml； 錐形瓶：150ml； 25ml酸式滴定

6、管（或分光光度計(jì)）； 恒溫定時(shí)加熱裝置。 CODCOD自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀 分類(lèi)：分類(lèi)： COD自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀根據(jù)氧化方式的不同，可以將水質(zhì)COD自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀器分為兩大類(lèi)，即采用重鉻酸鉀氧化方式，和采用非重鉻酸鉀氧化方式 。1、重鉻酸鉀氧化方式 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 重鉻酸鉀消解-光度測(cè)量法 水樣進(jìn)入儀器的反應(yīng)室后，加入過(guò)量的重鉻酸鉀標(biāo)液，用濃硫酸酸化后，在165條件下回流30min（或催化消解，或采用微波快速消解15min），反應(yīng)結(jié)束后，用光度法測(cè)量剩余的Cr（）（600nm）或反應(yīng)生成的Cr（）（440nm）。 重鉻酸鉀

7、消解-庫(kù)侖滴定法 水樣進(jìn)入儀器的反應(yīng)室后，加入過(guò)量的重鉻酸鉀標(biāo)液，用濃硫酸酸化后，在100條件下回流（或催化消解）一定時(shí)間（1520min），反應(yīng)結(jié)束后，用庫(kù)侖滴定法Fe（）測(cè)定剩余的Cr（）。 重鉻酸鉀消解-氧化還原滴定法 水樣進(jìn)入儀器的反應(yīng)室后，加入過(guò)量的重鉻酸鉀標(biāo)液，用濃硫酸酸化后，在150條件下回流30min，反應(yīng)結(jié)束后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定剩余的Cr（），由消耗的重鉻酸鉀的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度得到COD值。儀器組成 儀器一般由采樣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)五部分組成。 采樣系統(tǒng)由采樣泵、采樣管、樣品儲(chǔ)存等組成；進(jìn)樣系統(tǒng)由輸液泵、定量管、電磁閥

8、、管路、接口等組成完成對(duì)水樣和試劑的采集、輸送、試劑混合、廢液排除及反應(yīng)室清洗等功能； 反應(yīng)系統(tǒng)主要有加熱單元或 (和 )反應(yīng)室 ,完成水樣的消解和反應(yīng)；儀器組成 檢測(cè)系統(tǒng)主要是對(duì)消解后的樣品進(jìn)行光度檢測(cè)或滴定； 控制系統(tǒng)包括單片機(jī) (或工控機(jī) )、時(shí)序控制、光檢單元等，完成對(duì)在線分析全過(guò)程的控制。 數(shù)據(jù)處理與傳輸系統(tǒng)包括處理軟件、鍵盤(pán)和顯示屏等，完成對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)采集與處理、顯示、儲(chǔ)存、傳輸及打印輸出。儀器流程圖COD自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀流程圖 儀器特點(diǎn)儀器特點(diǎn) 適用性較強(qiáng)； 測(cè)量周期較長(zhǎng)； 都需要氧化劑； 試劑消耗量較大； 維護(hù)量相對(duì)較大。 主要技術(shù)指標(biāo) 測(cè)定范圍：01000 mg/L； 重復(fù)性：5

9、 %以?xún)?nèi)； 零點(diǎn)漂移：5 mg/L以?xún)?nèi)； 量程漂移：5 %F.S.以?xún)?nèi) 測(cè)定周期：40 min； 輸出信號(hào)：420 mA，RS232/RS485。 羥基氧化-電化學(xué)測(cè)量法 儀器采用三電極系統(tǒng)(工作電極、參比電極、輔助電極)，參比液是飽和硫酸鈉溶液，輔助電極采用鉑金電極。當(dāng)對(duì)工作電極施加一定電壓時(shí)，工作電極表面將產(chǎn)生大量的羥基自由基。羥基自由基具有很高的氧化電位,它迅速氧化水中的有機(jī)物, 羥基自由基被消耗的同時(shí),工作電極上電流將產(chǎn)生變化。電流的變化與水中有機(jī)物的含量成正比關(guān)系，通過(guò)計(jì)算電流變化便可測(cè)量出水中有機(jī)物的含量。 羥基氧化-電化學(xué)測(cè)量法 其采用了反重力的取樣方法，樣品是從樣品流中間反方向

10、抽??；所以，可以排除大的顆粒，采集到更小的固體顆粒。因此，保證了樣品的代表性。較大的管道尺寸避免了管路的堵塞。儀器采樣系統(tǒng)儀器采樣系統(tǒng)儀器特點(diǎn) 測(cè)量周期： 610 min , 測(cè)量范圍： 010000 mg/L， 準(zhǔn)確度：5 %。 輸出信號(hào)： 420 mA，RS232/RS485 試劑： 去離子水(與樣品混合)，電解液(14.2 g/l NaSO4溶液），再生液(71 g/l NaSO4溶液）， 校正液(1000 mg/l 葡萄糖溶解.） 由于采用葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，硫酸鈉作為電解液，因此減少了“二次污染”。儀器運(yùn)行的穩(wěn)定性相對(duì)較好，運(yùn)行成本相對(duì)較低。但其適用性一般，需要針對(duì)不同性質(zhì)的的污水標(biāo)

11、定不同的工作曲線，且當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí)，需要重新標(biāo)校其標(biāo)準(zhǔn)曲線。 生物法生物法測(cè)量原理 在特殊的生物反應(yīng)器內(nèi)利用被測(cè)量水樣進(jìn)行生物基質(zhì)（細(xì)菌）的馴化培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)馴化培養(yǎng)后的生物基質(zhì)對(duì)于水樣具有良好的適應(yīng)性，可以迅速降解水樣中的可生物降解有機(jī)物。 分為兩個(gè)步驟： 測(cè)量初始溶解氧的濃度； 測(cè)量終止時(shí)溶解氧的濃度。 測(cè)量原理 計(jì)算出生物基質(zhì)的氧呼吸率OUR ； 依據(jù)OUR 就可以計(jì)算出水樣中有機(jī)物質(zhì)的濃度，高的OUR，說(shuō)明水樣中含有高的RABOD（Readily Assimilable Biochemical Oxygen Demand）快速可吸收生化需氧量，反之亦然。 TOCTOC自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀自動(dòng)在

12、線監(jiān)測(cè)儀 TOC 總有機(jī)碳(TOC),是以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測(cè)定采用燃燒法，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD5或者COD更能直接表示有機(jī)物的總量，常被用來(lái)評(píng)價(jià)水體中有機(jī)物污染的程度。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定實(shí)驗(yàn)室測(cè)定TOCTOC方法方法 按工作原理的不同，可分為燃燒氧化-非分散紅外吸收法、電導(dǎo)法、氣相色譜法、濕法氧化-非分散紅外吸收法等。其中燃燒氧化-非分散紅外吸收法只需一次性轉(zhuǎn)化，流程簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、靈敏度高，因此這種TOC分析儀被廣泛采用。差減法測(cè)定總有機(jī)碳 將試樣連同凈化空氣分別導(dǎo)入高溫燃燒管和低溫反應(yīng)管中，經(jīng)高溫燃燒管的水樣受高溫催化氧化，使有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)碳酸

13、鹽均轉(zhuǎn)化成二氧化碳；經(jīng)低溫反應(yīng)管的水樣受酸化而使無(wú)機(jī)碳酸鹽分解成二氧化碳；其所生成的二氧化碳依次導(dǎo)入非分散紅外檢測(cè)器。由于一定波長(zhǎng)的紅外線可被二氧化碳選擇吸收，在一定濃度范圍內(nèi)二氧化碳對(duì)紅外吸收的強(qiáng)度與二氧化碳的濃度成正比，故可對(duì)水樣總碳（TC）和無(wú)機(jī)碳（IC）進(jìn)行定量測(cè)量?？偺寂c無(wú)機(jī)碳的差值，即為總有機(jī)碳（TOC）。直接法測(cè)定總有機(jī)碳 將水樣酸化曝氣，將無(wú)機(jī)碳酸鹽分解生成二氧化碳驅(qū)除，再注入高溫燃燒管中，可直接測(cè)定總有機(jī)碳。但由于在曝氣過(guò)程中會(huì)造成水中的揮發(fā)性有機(jī)物的損失而產(chǎn)生測(cè)定誤差。 TOC自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀分類(lèi) 燃燒氧化紅外吸收法 紫外催化氧化紅外吸收法 電導(dǎo)法。燃燒氧化紅外吸收法 是采用

14、燃燒水樣中的有機(jī)物，生成的二氧化碳用非分散紅外分析儀測(cè)量，并計(jì)算出TOC濃度的方法。水中一般存在CO32-、HCO3-等形態(tài)的無(wú)機(jī)碳（IC）和有有機(jī)化合物形態(tài)的總有機(jī)碳（TOC）。測(cè)定方式也是分為兩種，一種是先測(cè)量出樣品中的總碳（TC）和無(wú)機(jī)碳（IC），TOC=TC-IC。另一種則是先酸化樣品并通過(guò)曝氣除去樣品中的IC，然后測(cè)量TC，此時(shí)TOC=TC。測(cè)定原理 樣品在進(jìn)樣裝置中酸化后（加入鹽酸或硝酸），將無(wú)機(jī)碳變成二氧化碳，通過(guò)氮?dú)猓ɑ蚣儍艨諝猓┏ザ趸?；有機(jī)物在燃燒管里燃燒氧化后生成二氧化碳，用非分散紅外分析儀測(cè)量，算出樣品中的TOC濃度。圖4是一種燃燒氧化紅外吸收法的自動(dòng)在線TOC監(jiān)測(cè)

15、儀的流程圖，水樣酸化曝氣后（除去無(wú)機(jī)碳），有機(jī)物在680下密閉燃燒氧化成二氧化碳，用紅外檢測(cè)器計(jì)算出TOC。 燃燒氧化-紅外吸收法自動(dòng)在線TOC監(jiān)測(cè)儀流程圖。 ?樣品入口濾網(wǎng)洗水進(jìn)樣均化器殺菌劑樣品預(yù)處理單元樣品預(yù)處理單元 主要性能指標(biāo) 測(cè)量范圍：0-1000mg/L； 重現(xiàn)性：2 %F.S； 測(cè)量周期：7 min。紫外催化氧化-紅外吸收法測(cè)定原理 水樣經(jīng)過(guò)酸化處理后曝氣除去無(wú)機(jī)碳，水中有機(jī)物在紫外光的照射下催化氧化成二氧化碳，用紅外檢測(cè)器測(cè)量，計(jì)算出總有機(jī)碳的濃度。 紫外催化氧化-紅外吸收法原理圖 主要性能指標(biāo) 測(cè)量范圍：0-1000mg/L； 重現(xiàn)性：2 %F.S； 測(cè)量周期：10min。

16、 燃燒-電導(dǎo)分析法原理 用穩(wěn)流閥控制的載氣通過(guò)六通閥向TC氧化管送氣，穿過(guò)加熱至900的催化劑后，冷卻至2左右，除去水分，進(jìn)入電導(dǎo)池二氧化碳檢測(cè)器進(jìn)行定量，測(cè)定TC。同時(shí)通過(guò)IC反應(yīng)爐，加入催化劑，加熱至150，除去水分，進(jìn)入電導(dǎo)池二氧化碳檢測(cè)器進(jìn)行定量，測(cè)定IC，TC減去IC即得TOC。電導(dǎo)度計(jì)算L=K/A=*C/1000式中：L：電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)度（單位：歐姆） K：電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率（由溶液的種類(lèi)、濃度、溫度決定）； A：電導(dǎo)池常數(shù)（由電導(dǎo)池的幾何尺寸決定）； ：電解液當(dāng)量電導(dǎo)； C：電解液當(dāng)量濃度； 電導(dǎo)計(jì)算 當(dāng)電解液的幾何尺寸、電解液的成分及濃度固定，電導(dǎo)池兩對(duì)電極的溫度環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定

17、，那么電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)只與離子的濃度有關(guān)。當(dāng)電導(dǎo)液流量、氣體流量、溫度、溶液當(dāng)量濃度恒定時(shí)，反應(yīng)率是固定的。因此，電導(dǎo)的變化僅與二氧化碳?xì)怏w濃度有關(guān)，因此，通過(guò)對(duì)電導(dǎo)度變化的測(cè)定便可得反應(yīng)氣體中二氧化碳的濃度。主要技術(shù)指標(biāo) 測(cè)量范圍：4000 mg/L； 精密度5%： 準(zhǔn)確度：5%； 測(cè)量周期：5 min；實(shí)驗(yàn)室測(cè)定方法與在線監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)原理方法主實(shí)驗(yàn)室測(cè)定方法與在線監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)原理方法主要差異分析要差異分析 氧化劑不同氧化劑不同 消解方式、溫度、時(shí)間不同消解方式、溫度、時(shí)間不同 樣品和試劑用量不同樣品和試劑用量不同 終點(diǎn)判定（檢測(cè)）方法不同終點(diǎn)判定（檢測(cè)）方法不同 樣品預(yù)處理不同樣品預(yù)處理不

18、同 氧化劑不同氧化劑不同 實(shí)驗(yàn)室分析方法采用重鉻酸鉀為氧化劑，而在線監(jiān)測(cè)儀器采用羥基、燃燒、臭氧等作為氧化劑，UV法不用氧化劑而直接測(cè)量。 電極電勢(shì)是比較氧化性的數(shù)量重要標(biāo)準(zhǔn)。羥基自由基(.OH)是一種重要的活性氧，從分子式上看是由氫氧根（OH-）失去一個(gè)電子形成。羥基自由基具有極強(qiáng)的電子能力也就是氧化能力，氧化電位2.8v。是自然界中僅次于氟的氧化劑。 (重鉻酸鉀/鉻離子)=1.23V。 臭氧是氧的同素異性體，臭氧具有極強(qiáng)的氧化能力，在水中的氧化還原電位 2.07V .它的氧化能力高于氯（ 1.36V ）、二氧化氯（1.5V）。消解方式、溫度、時(shí)間不同消解方式、溫度、時(shí)間不同實(shí)驗(yàn)室分析方法將

19、回流瓶放置于電爐上加熱消解，反應(yīng)溫度在146左右，消解時(shí)間為2h。 采用重鉻酸鉀為氧化劑的在線監(jiān)測(cè)儀器多采用加熱棒加熱敞口常壓消解，或用微波加熱密閉加壓消解，反應(yīng)溫度多在165左右，加熱時(shí)間在8min30min之間。采用TOC法的在線監(jiān)測(cè)儀，多采用燃燒爐催化燃燒方法，加熱溫度在650左右，加熱時(shí)間1min3min。 電化學(xué)法在線監(jiān)測(cè)儀無(wú)需加熱，反應(yīng)時(shí)間在1min3min，整個(gè)測(cè)量過(guò)程一般在5min左右完成。加熱棒敞口常壓消解 電熱絲敞口常壓消解 電熱絲敞口常壓消解 TOC燃燒爐 電熱絲加熱密閉加壓消解 微波消解 樣品和試劑用量不同樣品和試劑用量不同 實(shí)驗(yàn)室分析方法為取20.00ml混合均勻水樣

20、置于50ml回流瓶中,加入10.00ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入30ml硫酸-硫酸銀溶液。 采用重鉻酸鉀為氧化劑的在線監(jiān)測(cè)儀器通常采取3.3ml水樣、4.7ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、8ml硫酸-硫酸銀溶液（以北京環(huán)科環(huán)保技術(shù)公司為例）。 采用燃燒法（TOC法）的在線監(jiān)測(cè)儀器通常采取10ml水樣、50l鹽酸。 采用羥基氧化法的在線儀器通常采取10ml水樣、20ml硫酸鈉，15ml電解液。終點(diǎn)判定（檢測(cè)）方法不同終點(diǎn)判定（檢測(cè)）方法不同 實(shí)驗(yàn)室是以試亞鐵靈作指示劑、用硫酸亞鐵銨溶液滴定至紅褐色，由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。 采用重鉻酸鉀為氧化劑的在線監(jiān)測(cè)儀器（光度法）采用通常采用發(fā)光二

21、極管測(cè)定消解后水樣，根據(jù)透過(guò)光線強(qiáng)弱折算COD值。 采用燃燒法（TOC法）的在線監(jiān)測(cè)儀器是采樣紅外分析儀測(cè)定CO2量，算出TOC值，折算COD。 采用羥基氧化的儀器是通過(guò)工作電極的電流的變化，折算水中COD含量。 樣品預(yù)處理不同樣品預(yù)處理不同 實(shí)驗(yàn)室COD分析方法是將樣品采集并固定后帶回實(shí)驗(yàn)室分析，分析時(shí)將樣品混勻回流滴定。水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀多采用潛水泵或自吸泵將水樣從污水渠采集到儀器旁，再通過(guò)蠕動(dòng)泵將定量水樣加入儀器內(nèi)。多在水樣采集的源頭或進(jìn)儀器前加裝有過(guò)濾裝置。 氧化劑不同對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響氧化劑不同對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響 氧化劑不同，其對(duì)水體中還原性物質(zhì)的氧化能力就不同，氧化率也就不同，從而直接影響

22、最終的分析值。就氧化能力而言，燃燒法氧化率最高為100%；羥基、臭氧氧化率次之；然后是重鉻酸鉀為90%95%， UV法采用紫外光照射的方法，氧化率為0。 對(duì)于容易氧化的有機(jī)物而言（如葡萄糖），采用不同的氧化劑其消耗量折合成氧的量是相同的，得到的結(jié)果也是相同的。而對(duì)于難消解的有機(jī)物（如多環(huán)芳烴），則氧化率最高，折合成的耗氧量也就越高，得到的值也就越高。 消解方式不同對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響消解方式不同對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響 消解方式、消解時(shí)間、消解溫度不同也直接影響著氧化率及氧化效率?，F(xiàn)行大多數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀采用了加熱棒加熱敞口常壓消解方式，由于消解液中提高了酸的濃度，其消解溫度較實(shí)驗(yàn)室回流法有所提高，消解效率也

23、較實(shí)驗(yàn)室法高，消解時(shí)間大大縮短。微波加壓的消解效果要好于加熱棒加熱方式，但其制造成本相對(duì)較高。 對(duì)于加熱消解的方式而言，消解時(shí)間越長(zhǎng)，消解溫度越高，消解也就越充分，測(cè)得的值也就越高。樣品和試劑用量不同對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響樣品和試劑用量不同對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響 由于分析方法的不同，所用試劑的種類(lèi)及用量自然不盡相同。但水樣樣品的攝入量，關(guān)系到采樣水樣的代表性。一般水樣的攝入量越大，采集的水樣越具代表性，水樣計(jì)量系統(tǒng)的誤差對(duì)測(cè)量精度帶來(lái)的影響就越小。 樣品預(yù)處理不同對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響樣品預(yù)處理不同對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響 取樣是監(jiān)測(cè)的前導(dǎo)，由于水體不常含有一些懸浮態(tài)的有機(jī)物，采集的水樣不同將直接導(dǎo)致分析結(jié)果不同。 水

24、質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由于是在現(xiàn)場(chǎng)分析，且由于實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，儀器管路口徑偏小，為預(yù)防堵塞或多或少對(duì)樣品進(jìn)行了過(guò)濾，將樣品中顆粒物排除在分析之外，使得在線監(jiān)測(cè)分析值普遍低于實(shí)驗(yàn)室分析方法。氨氮自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀氨氮自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀 氨氮（NH3-N）以游離氨（NH3）或銨鹽形式存在于水中，兩者的組成比取決于水的pH值和水溫。當(dāng)pH值高時(shí)，游歷氨的比例較高。反之，則銨鹽的比例較高，水溫則相反。 水中氨氮的來(lái)源主要為生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物，某些工業(yè)廢水，如焦化廢水和合成氨化肥廠廢水等，以及農(nóng)田排水。 氨氮實(shí)驗(yàn)室測(cè)定方法氨氮實(shí)驗(yàn)室測(cè)定方法 通常有納氏試劑比色法、氣相分子吸收法、苯酚-次氯酸鹽（或

25、水楊酸-次氯酸鹽）比色法和電極法等。納氏試劑比色法具有操作簡(jiǎn)便、靈敏等特點(diǎn)，苯酚-次氯酸鹽比色法具有靈敏、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。而電極法具有通常不需要對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理和測(cè)量范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。氣相分子吸收法較為簡(jiǎn)單，使用專(zhuān)用儀器或原子吸收儀都可達(dá)到良好的效果。氨氮自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀氨氮自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀 滴定法測(cè)定原理 這種方法測(cè)定氨氮的原理是完全基于實(shí)驗(yàn)室GB7478-87中規(guī)定的分析方法，樣品在一定的條件下，經(jīng)加熱蒸餾，釋放出的氨冷卻后被吸收于硼酸溶液中，再用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，當(dāng)電極電位滴定至終點(diǎn)時(shí)停止滴定，根據(jù)鹽酸所消耗的體積，計(jì)算出水中氨氮的含量。儀器流程圖儀器流程圖滴定法主要技術(shù)指標(biāo) 此類(lèi)儀器由于需要加熱蒸

26、餾，因此測(cè)定周期較長(zhǎng)，約為40min左右；測(cè)量范圍可根據(jù)水樣濃度進(jìn)行選擇選擇：0.220mg/L（低量程），101500mg/L（高量程）；因與國(guó)標(biāo)方法基本一致，準(zhǔn)確度相對(duì)較高，高量程時(shí)為測(cè)量值的5%，低量程時(shí)為測(cè)量值的10%；重現(xiàn)性：高量程時(shí)為3%，低量程時(shí)為5%。 比色法測(cè)定原理比色法測(cè)定原理 廢水被導(dǎo)入一個(gè)樣品池，與定量的氫氧化鈉混合，樣品中所有的銨鹽轉(zhuǎn)換成為氣態(tài)氨，氣態(tài)氨擴(kuò)散到一個(gè)裝有定量指示劑（水楊酸-次氯酸）的比色池中，氨氣再被溶解，生成NH4+，NH4+在強(qiáng)堿性介質(zhì)中，與水楊酸鹽和次氯酸離子反應(yīng)，在亞硝基五氰絡(luò)鐵（）酸鈉（俗稱(chēng)“硝普鈉”）的催化下，生成水溶性的藍(lán)色化合物，儀器內(nèi)置

27、雙光束、雙濾光片比色計(jì)，測(cè)量溶液顏色的改變（測(cè)定波長(zhǎng)為670 nm），從而得到氨氮的濃度。 氨氣敏電極法氨氮在線監(jiān)測(cè)儀氨氣敏電極法氨氮在線監(jiān)測(cè)儀 測(cè)量原理： 水樣經(jīng)過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)入儀器，儀器通過(guò)蠕動(dòng)泵將水樣和EDTA、NaOH試劑定量的加入到測(cè)量室中，EDTA用于防止重金屬離子在強(qiáng)堿性溶液中水解生成的沉淀阻塞透氣膜，加入的NaOH使水樣pH值調(diào)節(jié)至pH=12左右。 此時(shí)水樣中的NH4+轉(zhuǎn)為氣態(tài)的NH3（NH4+OH- NH3+H2O），氨氣通過(guò)滲透膜進(jìn)入到電極內(nèi)，使得電極內(nèi)部的平衡反應(yīng)NH4+ NH3+H+發(fā)生變化，引起電極內(nèi)部H+變化，由pH玻璃內(nèi)電極測(cè)得其變化，并產(chǎn)生與樣品中銨離子濃度有關(guān)的輸

28、出電壓，得出相應(yīng)的氨氮濃度。 測(cè)量原理測(cè)量原理電導(dǎo)法氨氮在線監(jiān)測(cè)儀氨氮在線監(jiān)測(cè)儀 原理 該儀器采用吹脫-電導(dǎo)法，即在堿性條件下，用空氣將氨從水樣中吹出，氣流中的氨被吸收液吸收，引起吸收液的電導(dǎo)變化，電導(dǎo)變化值與吹出的氨量和水樣中氨氮含量成正比關(guān)系，用簡(jiǎn)單的電導(dǎo)法完成測(cè)量。測(cè)試方法比較 滴定法氨氮在線監(jiān)測(cè)儀適于測(cè)定氨氮含量高的水樣，在測(cè)定氨氮濃度低的水樣時(shí)誤差較大，水中的揮發(fā)性胺類(lèi)會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高，且由于使用酸、堿試劑，易造成腐蝕，儀器維護(hù)工作量較大。 電極法氨氮在線監(jiān)測(cè)儀儀器結(jié)構(gòu)一般較簡(jiǎn)單，比色法由于需要加入顯色劑等，需要配置蠕動(dòng)泵及管線，結(jié)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜。測(cè)試方法比較測(cè)試方法比較 氨氣敏電極法

29、準(zhǔn)確度較高，抗干擾能力強(qiáng)，但由于使用了氣體滲透膜，易導(dǎo)致氣孔堵塞，設(shè)備維護(hù)工作量較大，氨氣敏電極價(jià)格較貴； 銨離子選擇電極法對(duì)水中Na+、K+、H+、Rb+、Li+、Cs+等一價(jià)陽(yáng)離子選擇性較差，水中一價(jià)陽(yáng)離子濃度較高時(shí)可使氨氮測(cè)定結(jié)果偏高；測(cè)試方法比較 水楊酸比色法氨氮在線監(jiān)測(cè)儀價(jià)格較低，運(yùn)行成本也較低，無(wú)二次污染，但故障率較高，儀器維護(hù)工作量較大。 電導(dǎo)法測(cè)量結(jié)果不受水樣中濁度和色度等的干擾，省時(shí)、準(zhǔn)確。對(duì)水樣無(wú)特殊要求，無(wú)須超濾柱等輔助過(guò)濾設(shè)施，試劑用量少，運(yùn)行成本相對(duì)較低。流量計(jì) 應(yīng)用于廢水自動(dòng)監(jiān)測(cè)的流量計(jì)主要為超聲波流量計(jì)，而電磁流量計(jì)及轉(zhuǎn)子流量計(jì)等主要應(yīng)用于生產(chǎn)工藝過(guò)程流量計(jì)量。

30、應(yīng)用超聲波測(cè)量的流量計(jì)主要有：超聲波時(shí)差式流量計(jì)、超聲波多普勒流量計(jì)、超聲波明渠流量計(jì)、超聲波非滿管（渠）流量計(jì)等類(lèi)型。超聲波明渠流量計(jì)測(cè)量原理超聲波明渠流量計(jì)測(cè)量原理 超聲波明渠流量計(jì)主要由耐腐蝕的量水槽，非接觸式超聲波液位傳感器，微電腦監(jiān)控儀組成。 被測(cè)液體流過(guò)量水槽（堰）形成一定的節(jié)流液位高度，在自由流狀態(tài)下，其渡過(guò)水槽液體流量Q與水位H 滿足關(guān)系式： Q=C*Hn。式中C、n 為與量水槽結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)。 數(shù)據(jù)采集傳輸儀工作原理 數(shù)據(jù)采集傳輸儀通過(guò)數(shù)字通道、模擬通道、開(kāi)關(guān)量通道采集監(jiān)測(cè)儀表的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、狀態(tài)等信息，然后通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)、狀態(tài)傳輸至上位機(jī)；上位機(jī)通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制命令，數(shù)

31、據(jù)采集傳輸儀根據(jù)命令控制監(jiān)測(cè)儀表工作。 數(shù)據(jù)采集傳輸儀外觀要求數(shù)據(jù)采集傳輸儀表面不應(yīng)有明顯銼痕、劃傷、裂縫、變形和污染，儀器表面涂鍍層應(yīng)均勻，不應(yīng)起泡、龜裂、脫落和磨損。 數(shù)據(jù)采集傳輸儀應(yīng)在明顯位置標(biāo)有儀器的名稱(chēng)、型號(hào)、制造廠名、廠址、出廠編號(hào)、出廠日期。 數(shù)據(jù)采集傳輸儀通訊方式要求數(shù)據(jù)采集傳輸儀應(yīng)至少具備下列通訊方式之一：無(wú)線傳輸方式，通過(guò)GPRS、CDMA等無(wú)線方式與上位機(jī)通訊，數(shù)據(jù)采集傳輸儀應(yīng)能通過(guò)串行口與任何標(biāo)準(zhǔn)透明傳輸?shù)臒o(wú)線模塊連接。以太網(wǎng)方式，直接通過(guò)局域網(wǎng)或internet與上位機(jī)通訊。 有線方式，通過(guò)電話線、ISDN或ASDL方式與上位機(jī)通訊。 數(shù)據(jù)采集單元應(yīng)至少具備5個(gè)RS2

32、32(或RS485)數(shù)字輸入通道，用于連接監(jiān)測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、命令雙向傳輸，通訊協(xié)議推薦使用modbus RTU協(xié)議。應(yīng)至少具備8個(gè)模擬量輸入通道，應(yīng)支持4mA20mA電流輸入或1V5V電壓輸入，應(yīng)至少達(dá)到12位分辯率。應(yīng)至少具備4個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入通道，用于接入污染治理設(shè)施工作狀態(tài)。開(kāi)關(guān)量電壓輸入范圍為05V。數(shù)據(jù)采集傳輸儀平均無(wú)故障時(shí)間應(yīng)在9000小時(shí)以上。數(shù)據(jù)采集傳輸儀的溫度、濕度環(huán)境應(yīng)符合GB/T 17214.1 工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置工作條件 氣候條件B類(lèi)場(chǎng)所的要求，振動(dòng)性能符合GB/T6587.4電子測(cè)量?jī)x器振動(dòng)試驗(yàn) 的要求，抗電磁干擾能力應(yīng)符合GB/T17626電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)的

33、有關(guān)要求。儀器應(yīng)自帶備用電池或配裝不間斷電源（UPS），在外部供電切斷情況下能保證數(shù)據(jù)采集傳輸儀連續(xù)工作6小時(shí)，并且在外部電源斷電時(shí)自動(dòng)通知上位機(jī)或維護(hù)人員。數(shù)據(jù)采集傳輸儀必須能夠在供電（特別是斷電后重新供電）后可靠地自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，并且所存數(shù)據(jù)不丟失。數(shù)據(jù)采集傳輸儀應(yīng)具有數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，導(dǎo)出方式可以是通過(guò)磁盤(pán)、U盤(pán)、存儲(chǔ)卡或?qū)Ｓ密浖?shù)據(jù)采集傳輸儀應(yīng)具有看門(mén)狗復(fù)位功能，防止系統(tǒng)死機(jī)。 數(shù)據(jù)采集傳輸儀如果采用工控機(jī)，應(yīng)具有硬件/軟件防病毒、防攻擊機(jī)制。具備保密功能，能設(shè)置密碼，通過(guò)密碼才能調(diào)取相關(guān)的數(shù)據(jù)資料。存儲(chǔ)容量將數(shù)據(jù)采集傳輸儀連接好，按1分鐘間隔存儲(chǔ)分鐘數(shù)據(jù)，在5.1的檢測(cè)條件下，不斷電連續(xù)

34、運(yùn)行80小時(shí)，在上位機(jī)提取分鐘歷史數(shù)據(jù)，應(yīng)能完整顯示80小時(shí)的分鐘數(shù)據(jù)（4800條）。控制功能將間歇采樣的監(jiān)測(cè)儀表通過(guò)數(shù)字通道與數(shù)據(jù)采集傳輸儀連接，在上位機(jī)發(fā)送即時(shí)采樣控制指令，監(jiān)測(cè)儀表應(yīng)能正確響應(yīng)；通過(guò)上位機(jī)設(shè)置監(jiān)測(cè)儀器的采樣時(shí)間，監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)該能按照設(shè)定時(shí)間進(jìn)行采樣。水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)核查資質(zhì)資質(zhì)儀器設(shè)備認(rèn)證u環(huán)境保護(hù)部環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心適用性檢測(cè)u中環(huán)協(xié)（北京）認(rèn)證中心的認(rèn)證u有效期內(nèi)運(yùn)營(yíng)人員資質(zhì)u運(yùn)行人員應(yīng)持有省級(jí)以上環(huán)境保護(hù)部門(mén)頒發(fā)的運(yùn)營(yíng)資質(zhì)崗位證書(shū)；u運(yùn)行機(jī)構(gòu)應(yīng)持有國(guó)家頒發(fā)的環(huán)境污染治理設(shè)施運(yùn)營(yíng)資質(zhì)證書(shū)（自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)類(lèi)）。數(shù)據(jù)有效性審核u人員經(jīng)環(huán)保部培訓(xùn)合格。u監(jiān)測(cè)設(shè)備經(jīng)

35、過(guò)數(shù)據(jù)有效性審核，并在有效期內(nèi)。 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)核查數(shù)據(jù)有效性審核u人員經(jīng)環(huán)保部培訓(xùn)合格。u監(jiān)測(cè)設(shè)備經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)有效性審核，并在有效期內(nèi)。 站房站房距離u監(jiān)測(cè)站房距離排污口距離不大于50m。房間要求u 站房面積應(yīng)補(bǔ)小于9m2。u 監(jiān)測(cè)站房應(yīng)做到專(zhuān)室專(zhuān)用。站房應(yīng)密閉，安裝空調(diào)，保證室內(nèi)清 潔，環(huán)境溫度、相對(duì)濕度和大氣壓等應(yīng)符合ZBY 120-83的要求。u 監(jiān)測(cè)用房?jī)?nèi)應(yīng)有合格的給、排水設(shè)施，應(yīng)使用自來(lái)水清洗儀器及有關(guān)裝置。u 監(jiān)測(cè)用房應(yīng)有完善、規(guī)范的接地裝置和避雷措施，防盜和防止人為破壞的設(shè)施。制度制度崗位責(zé)任管理制度 崗位責(zé)任制管理制度的審查主要有以下九個(gè)方面的內(nèi)容：u排污單位的責(zé)任；u運(yùn)行

36、機(jī)構(gòu)的責(zé)任；u設(shè)備供應(yīng)商或設(shè)備制造商的責(zé)任；u管理人員的崗位責(zé)任；u運(yùn)行維護(hù)人員的崗位責(zé)任；u事故報(bào)告及應(yīng)急制度；u設(shè)備更新（更換）程序和制度；u設(shè)備檔案建立和存檔管理制度；u設(shè)備日常運(yùn)行自查制度。設(shè)備操作和使用制度 設(shè)備操作和使用制度的審查內(nèi)容主要有以下三個(gè)方面： u設(shè)備使用管理說(shuō)明；u系統(tǒng)運(yùn)行操作規(guī)程；u系統(tǒng)運(yùn)行作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。 設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)制度 設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)制度的審查內(nèi)容主要有以下四個(gè)方面： u日常巡檢制度及巡檢內(nèi)容；u定期維護(hù)制度及定期維護(hù)內(nèi)容；u定期校驗(yàn)和校準(zhǔn)制度及內(nèi)容；u易損、易耗品的定期檢查和更換制度。設(shè)備校驗(yàn)和比對(duì)制度 設(shè)備操作和使用制度的審查內(nèi)容主要有以下三個(gè)方面：u 采用國(guó)家認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)的頻次、周 期的規(guī)定；u每月至少2次用標(biāo)氣或校準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)一次儀器零點(diǎn)和量程并觀察響應(yīng)時(shí)間和回零時(shí)間；u每三個(gè)月對(duì)儀器進(jìn)行一次標(biāo)定校驗(yàn)和對(duì)比監(jiān)測(cè)，根據(jù)