化学需氧量检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种化学需氧量检测装置，包括：用于盛放待测污水样品的紫外线可透射的样品池；用于向所述样品池发射紫外线光束的紫外线光源；用于将透射通过样品池的紫外线光束进行分光处理的分光器；用于检测分光处理后的紫外线光束的各波长光束的光强的紫外线光强检测器；用于根据紫外线光强检测器输出的紫外线光束的各波长的光强计算化学需氧量的数据处理器。由上述技术方案可知，本实用新型专利技术采用广谱紫外线测量方法，使得测量结果能在较大的应用范围内准确反映ＣＯＤ值，减小了测量误差。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种化学需氧量(简称COD)检测装置，尤其是一种用紫外线照射并通过光谱分析来进行COD检测的装置。
技术介绍
化学需氧量(COD)是指水中可用化学方法氧化的有机污染物的氧当量的表示方法，以mg/L来表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水体有机物污染是很普遍的，因此，化学需氧量也是水中有机物相对含量(水的污染程度)的指标之一。 现有技术中测量COD方法可以通过化学方法(如高锰酸钾法、重鉻酸钾法)和紫外分析法，但现有的采用紫外分析法的COD检测仪器，是基于单波长紫外线进行测量，由于污水中的有机物组份种类复杂，并不是所有的有机物都对某一特定波长产生吸收，因此，用单波长的紫外线进行COD检测无法全面的准确的反映COD值。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种化学需氧量检测装置，能够在在较大光谱范围内进行COD检测，提高COD检测的准确度。 为实现上述目的，本技术提供了一种化学需氧量检测装置，包括 用于盛放待测污水样品的紫外线可透射的样品池； 用于向所述样品池发射紫外线光束的紫外线光源； 用于接收所述紫外线光源发射的透射通过样品池的紫外线光束，并进行分光处理的分光器； 用于接收并检测所述分光器分光处理后的紫外线光束中各波长光束的光强的紫外线光强检测器； 用于根据紫外线光强检测器输出的紫外线光束的各波长的光强计算化学需氧量的数据处理器，与所述紫外线光强检测器连接。 由上述技术方案可知，本技术采用多波长的紫外线测量方法，使得测量结果能在较大的应用范围内准确反映COD值，减小了测量误差。 下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术实施例1的化学需氧量检测装置示意图； 图2为本技术实施例1的化学需氧量检测装置中分光器的示意图； 图3为本技术实施例2的化学需氧量检测装置示意图； 图4为本技术实施例3的化学需氧量和生物需氧量检测装置示意图。具体实施方式 本技术的实施例是利用污水中含有的有机物对紫外线光的吸收的原理进行COD检测的，污水中含有的有机物对紫外线光的吸收符合朗伯-比尔定律，也就是污水中含有机物的浓度与它的吸光度成正比。不同的有机物对不同的波长的紫外光线的吸收度是不同的，根据有机物对不同波长的紫外线的吸收光度，可以选取各有机物的吸光度较大的几个紫外线波段作为检测波段，由于每个选定波段处的有机物的吸光度与有机物的浓度都符合朗伯-比尔定律，所以在某一个选定波段内进行紫外扫描，则对扫描波段内吸光度进行的数值积分后得到的数值与在该波段内产生吸收的有机物的总浓度同样符合朗伯-比尔定律。根据污水在某个选定波段内对紫外光产生的吸光度的积分值，计算出COD值。 水体中的常见有机物污染物成份复杂，包含以下种类，如石油烃类、多环芳烃、硝基苯、苯胺类、酚类、苯系物、挥发酚等，这些物质一般在紫外波段均有吸收，吸收范围位于200-400nm，例如，表一中示出了几种有机物的对应的吸收谱及吸收系数。 表一 大部分有机污染物的发色基团的吸光系数可以查阅到，对于查阅不到的部分，利用紫外分光光度计(例如可以采用Lambda-900型)测量。在紫外吸收光谱的测量方法中，只要化合物具有相同的生色骨架，其吸收峰的波长λmax和吸收系数εmax几乎相同。 在紫外吸收光谱分析中，在选定的波长下，吸光度与物质的浓度的关系，可用光的吸收定律朗伯-比尔定律来描述当一束单色光穿过透明介质时，光强度的降低同吸收介质的厚度及光路中吸光微粒的数目成正比。用数学表达式为 I/I0＝10-abc或A＝-1gI0/I＝abc(1) 其中，A为吸光度，I0是入射光的强度；I是透射光的强度；a是吸光系数；b是光通过透明物的距离，一般即为吸收池的厚度(为确定值)，其单位用厘米，c是被测物质的浓度，单位g.L-1； 上式又可写成 A＝εbc(2) 其中，ε是摩尔吸光系数，c为摩尔浓度(mol/L)，如果b的单位是厘米，则ε的单位是L·mol-1·cm-1。 在含有多种吸光物质的溶液中，由于各吸光物质对某一波长的单色光均有吸收作用，如果各吸光质点相互独立，它们的吸光能力不会相互影响，则体系的总吸光度等于各组分吸光度之和，即吸光度具有加合性 其中，ε1-εn各个物质的摩尔吸光系数，c1-cn为各个物质的摩尔浓度(mol/L)，当某一波长的单色光通过这样一种含有多种吸光物质的溶液时，溶液在该单一波长处的总吸光度等于各吸光物质的吸光度之和。这一规律称为吸光度的加和性。而溶液在该波长处的总吸光度又可以通过测量该单色光的入射光强和出射光强后，根据公式(1)计算获得。 对紫外光的吸收主要是由于有机物中的存在发色基团，不同的发色基团所包含的碳原子的数目是不同的，而发色基团所包含的碳原子的数目又与COD直接相关，根据实验的得出的结论，当溶液中只包含同种类发色基团的有机物时，溶液的COD值与该有机物在某一波长处产生的吸光度成线性关系，即，COD1＝k1ε1bc1＝kA1(其中c1为包含同种类发色基团的有机物的浓度，在此不必区分具体的有机物各自的浓度，其中k1值是可以通过实验测量进行确定的)，根据积分的性质，在某一波段上对吸光度进行数值积分后得到的积分值与溶液的COD值同样成线性关系。而根据吸光度的加和性原理，当存在多个种类的发色基团的有机物时，包含不同种类的发色基团的有机物所产生的吸光度具有可加性，因此，上述线性关系同样适用于包含多种发色基团的有机物的溶液，但由于各类发色基团在不同波段中对紫外光产生的吸光度不同(主要是由于各类发色基团在不同波段中的吸光系数不同所致，如表一所示，在200-250nm的波段中，共扼双烯和不饱和醛酮的吸光系数为10000，而芳香环和酮、醛等对该波段的紫外光几乎没有影响)，如果仅采用单一波长的紫外线进行测量，其精度必然受到限制，无法反映污水中实际的COD值。因此，为了避免单一波长检测的弊端，选取的波段应该覆盖污水中的所有有机物能够产生较大的吸光度的波段，在该波段进行吸光度测量，再利用在该波段上对吸光度进行数值积分后得到的积分值与溶液的COD值成线性关系的性质计算COD(COD＝k×Ajf，其中k要通过试验测量进行确定，Ajf为在该波段对吸光度进行数值积分后得到的积分值)。 在实际的测量过程中，为了进一步提高精度，选取几个紫外线光强被吸收较大的紫外线波段(通过对污水的紫外光谱进行分析即可得知)，进行吸光度测量。将各个波段进行加权求和计算出最后的污水的COD，具体如下式 COD＝k1×Ajf1+k2×Ajf2……+k×Ajfn(4) 上式中，n为选取的紫外线波段的个数，Ajf1-Ajfn为各波段对吸光度进行数值积分后得到的积分值，k1-kn可以通过如下方法测定，提取待测污水样本，利用标准的化学方法进行COD测量，然后将待测样本加水稀释使得各物质浓度为原来的一半，再用标准的化学方法(目前国内普遍采用的方法是重铬酸钾法、库仑滴定法、快速密闭氧化法、节能加热法、氯气校正法等。其中，重铬酸钾法是国家A类标准方法，可以作为本实施例中的标准的化学方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学需氧量检测装置，其特征在于，包括：用于盛放待测污水样品的紫外线可透射的样品池；用于向所述样品池发射紫外线光束的紫外线光源；用于接收所述紫外线光源发射的透射通过样品池的紫外线光束，并进行分光处理的分光器；用于接收并检测所述分光器分光处理后的紫外线光束中各波长光束的光强的紫外线光强检测器；用于根据紫外线光强检测器输出的紫外线光束的各波长的光强计算化学需氧量的数据处理器，与所述紫外线光强检测器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖亚飞，蔡红星，谭勇，
申请(专利权)人：北京鸿海清科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]