UV 法COD 在线监测仪浅谈
2014-03-22杜宇
杜 宇
(本溪市环境监测中心站 辽宁本溪 117000)
近年来,水环境污染已经变成了我国首要的环境问题,环境监测是环境保护的重要基础和支撑,能够为环境管理和污染治理提供科学依据,伴随着信息技术的发展,环境监测逐步从手工监测向自动监测过度[1]。由于经济的快速发展,城市企业的不断增加和改扩建。国家从推进在线监测工作以来,在线监测仪器的数量也在不断增加。
1 COD 在线监测仪的种类
1.1 测量仪表的构成
测量仪表品种多、类型复杂、结构各异,但都担负着共同的任务:测量出被测参数的值,所以,它们在构成上就有明显的共性,它们大致由测量(传感器)部分、中间传送部分和显示部分(包括变换成其他信号)构成,各部分之间的关系如图1所示[2]。
测量仪表的组成示意图
1.2 COD 在线监测仪的分类
按照分析原理,可将COD在线监测仪分成大致4类,即重铬酸盐法COD在线监测仪、UV法COD在线监测仪、电化学法COD在线监测仪和TOC法COD在线监测仪。其中,重铬酸盐法在线分析仪又可以分为4类,即光度比色法COD在线监测仪、库仑滴定法在线监测仪、氧化还原滴定法COD在线监测仪和流动注射法COD在线监测仪;电化学法COD在线监测仪可以分为羟基及臭氧法COD在线监测仪和臭氧氧化法COD在线监测仪2类;TOC法COD在线监测仪可以分为非分散红外吸收法COD在线监测仪和红外吸收法COD在线监测仪2类。
北京,就是背景;上海,就是商海;欲望,就是渔网;老公,就是劳工;晚上,就是玩赏;云雨,就是孕育;升职,便是升值;同居,就是痛聚;誓言,就是失言;男人,就是难人;理想,就是离乡;缘分,就是怨愤;失去,就是拾取;清醒,就是庆幸;结婚,就是皆昏。
λR-参比光束能量
2 UV 法
2.1 基本原理
由于工业废水随生产工艺变化而产生较大差异,就是废水中污染物的主要污染物质也会随生产工艺、作业时间的变化而产生较大的变化,通常的工业废水水量相对较少,一旦废水中出现高浓度集中排放时,工业废水的抗浓度冲击能力差,从而容易引起排放水水质变化,这时UV法在线COD监测仪的调校系数已经失效,在线监测仪的示值数据已经不能代表排放水COD的污染状况,从而也会失去在线监控的效用,UV法在线COD监测仪很难承受千变万化的工业污水冲击,使其应用受到明显的限制[3]。
沟渠生态修复区主要位于河道、灌渠、排涝渠两侧及坑塘周边地带,是维系平原生态的重要廊道。该区域农田排涝系统不完善、不达标。沟渠直线化、规则化、硬质化严重,在纵向、横向、垂向上不连续化。河渠生态功能丧失,水生态系统受损。坑塘被填埋、挤占严重,雨洪调蓄、入渗、湿地净化功能减少。该区以生态修复为主,实施防洪空间扩展与达标防洪、沟渠系清理与水系连通、水环境改善、坑塘恢复与治理、河滨缓冲带建设等措施。
λx-出射光束能量
通过式(2)可知被测污水中COD的含量与λR、λW的比值有关,同时由于利用双光束测量,被测样品色度、浊度、悬浮物发生变化时同时影响λR、λW,但不影响λR、λW的比值,特别是水中的氯离子的存在也可同样进行补偿测量,这却是化学法不能胜任的[3]。
1)采用加压酸浸法处理含钛高炉渣,研究确定最佳工艺条件为:初始盐酸浓度18%,浸出温度140℃,浸出时间6 h,液固比L:S=5:1,在此工艺条件下,CaO脱除率98%,MgO脱除率96%,Fe脱除率85%,Al2O3脱除率78%,TiO2损失率小于3%。
K-仪器常数;
λ0-入射光束能量
UV法测量COD采用双波长方式,经过推导,将上式转化为:
孙改会说:“我就是想干点事、干成事。过去带着家人来到新疆,口袋里除了300元钱,一无所有。当时就想着多挣点钱,好养活我们全家。哪知这么多年来,依托团场各种扶持创业的优惠政策,不仅顺顺利利让三个儿女读完本科、读研究生,而且还让我有时间、有机会办更大的事,回报团场,实现自己的人生价值。跟着团场发展的节奏奔跑,绝对没有错!”□
利用UV吸光度值与COD值具有相关性的特点,可以换算出COD值。其中,UV法测量COD的关键是吸光度值能够和COD值取得良好的相关性。
式中:C-被测样品的COD含量
仪器的基本测量原理是基于污水中的有机物对紫外线的吸收,工作过程是在流动的样品池中充满要测量的污水,发光光源发出强烈的紫外光通过样品池到达半透反射镜将光束一分为二,一路光(工作光速)直射到光电元件,另一路光(参比光束)照到另一光电元件,工作光束和参比光束的工作波长不同,污水对其光学能量的吸收也不同,根据朗伯-比尔定律[3]。
试验动物选用48周龄、体况一致、体重相近的360只蛋鸡。随机分为4组,每组3个重复,每个重复30只。每个组分别饲喂一种日粮。预试期1周,正式期6周。
3 基于UVM-4020 的实例介绍
下面通过上海岛津国际贸易有限公司的UVM-4020的COD在线监测仪来对UV法COD自动在线监测仪做简要说明。
3.1 测量原理
λW-工作光束能量
党的十八大把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局。此后,党中央、国务院就加快推进生态文明建设作出一系列决策部署,先后印发《关于加快推进生态文明建设的意见》《生态文明体制改革总体方案》,强力推动全国范围内的生态文明建设。
3.2 WMW 法概念
加权多波长吸光度检测法:WMW:WeightedMultiWavelength abosorptiometry,测定243nm~290nm之间5个波长的吸光度,同时配合使用各波长吸光度的加权系数。
总UV吸光度=(aA243+bA254+cA365+dA275+eA290) (3)式中:A243/A254/A265/A275/A290—各波长243/254/265/275/290的吸光度;
a、b、c、d、e—各波长的加权系数。
3.3 WMW 法的特点
根据有机污染物质的不同,它的UV吸收光谱也不同。以前的UV法COD仪只测定254nm吸光度,对试样水质变化的响应性差。WMW法检测5个有代表性的有机物质的UV吸收光谱,并且选择和COD相关系数最合适的各个波长的加权系数,适合监测的废水范围更加广泛。
4 结语
UV计法(254nm)由于有价格低;运行成本低;易维护;易操作;性能稳定;双管路双波长自动校正悬浮物和光源变化的影响;特殊清洗器清洗池污染,无二次污染等优点,被广泛的应用于企业的重点在线监测中。但是此方法也存在不是行业的标准方法,不可在执法中使用等问题。
[1]刘健.废水污染源在线监控系统理论与实践[M].河南:黄河水利出版社,2007.
[2]施汉昌,周小红,刘艳臣,等.污水处理在线监测仪器原理与应用(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2013.