双模联动水质在线监测方法技术

本发明专利技术主要是为了解决ＵＶ法测定的结果需要和国际标准法进行比对的问题，是一种ＵＶ法和化学法相结合的双模联动水质在线监测方法，基于ＵＶ法的测量模块（以下简称ＵＶ模块）可以对水质进行实时测量（最快３秒钟一次）；同时，基于化学法的测量模块（以下简称化学测量模块）按设定时间进行测量（根据水质变化情况可设定０．５小时－３０天测量一次），将两种方法的数据进行比对，再结合零点测定，确定ＵＶ值与国标法的化学法测定的结果的相关关系，从而求出线性关系式，并输入到ＵＶ模块作为ＣＯＤ或ＴＯＣ值的运算公式（即用化学测量模块为ＵＶ测量模块进行相关系数的标定），实现了ＵＶ法和国际方法的比对实验的自动化，同时保证了测量的实时性和准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种把uv法和化学法相结合的，并且尤 其涉及将UV法与国标方法在仪器中实现自动在线比对、计算相关关系用于COD在线快速测 量的方法。
技术介绍
随着中国经济的发展，环境污染也日趋严重，目前各类水系大部分都存在不同程 度的污染。化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,简称COD)是指水体中易被强氧化剂氧化 的还原性物质所消耗的氧化剂的量，结果折成氧的量，以mg/L计，它是表征水体中还原性 物质的综合性指标，是水环境监测中最重要的有机污染综合指标之一。总有机碳(TOC)，是 以碳的含量表示水体中有机物质量的综合指标，常常用来评价水体中有机物污染的程度。 目前市场上的COD在线监测仪器非常多，检测方法按照原理分，可分为物理法和 化学氧化法。 物理法是紫外吸光度(Ultraviolet Absorbance，简称UVA，或UV)法，其利用有机 化合物在254nm波长处的吸收来测定的，为了减少悬浮物质对测定的影响，一般都采用双 波长测定(254nm为测量波长，550nm为扣背景)。与化学氧化法的测定有着本质上的区别。 该方法测定系纯物理光学方法，没有化学反应、无需化学试剂，测定过程中没有化学反应， 不受氯离子干扰，无二次污染，响应速度快、仪器故障率低、维护量小，易于做到在线监测。 但是UV法也存在着其方法本身的缺点在用UV法测定COD的时候，往往依靠UV和COD的 相关关系来推算COD的数值。而目前我国的废水处理水平尚不太高，废水水样的成分比较 复杂，只通过UV与COD的相关关系来推算COD时；如果水样成分变化比较大，因为相关系数 的大小与水样成分有很大关系，因此需要通过比对经常标定相关系数，或需尽可能地收集 较长时间的比对数据才能保证测量的准确性。因此，UV法的在线监测仪器，只适用于比较 稳定的水质的监测，对于水质变化较大的水质，难以保证准确性。而且UV法在测定过程中， 必须和国标法进行比对，数据才具有可靠性。如果仅凭实验室来做UV法与国标法的对比实 验，那工作将会变得繁琐，工作量很大。 UV法测定TOC也是同理。 化学氧化法分为重铬酸钾氧化法(C0D&)和高锰酸盐指数(CODJ 。重铬酸钾氧化 法(C0D&)适用于污水的COD的测定。高锰酸盐指数(C0Dto)适用于清洁水的COD的测定。 重铬酸钾氧化法(C0Dtt)，主要测定污水的COD含量，测量准确，但是操作复杂，测量一次最 快约30分钟，时间较长，产生二次污染，而且受水中氯离子的干扰。高锰酸盐指数(C0Dto) 只能测定清洁水，测定一次最快约30分钟，测定时间较长，过程比较复杂，不能实现实时测 量。以上两种化学方法的COD在线监测仪器，结构相对复杂，故障率较高，日常维护量较大， 只能每隔一个时段对污水进行采样测量，不能实时监测。 按照工作原理分，TOC分析仪可分为燃烧氧化一非分散红外吸收法、电导法、气象 色谱法、湿法氧化一非分散红外吸收法等。其中燃烧氧化一非分散红外吸收法只需要一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，因此TOC在线监测仪器主要采用燃烧氧化一非分 散红外吸收法。但是此方法受氯离子干扰严重，仪器结构复杂，长期连续测量，维护量大。 现有方法中，都是单一的使用一种物理法或化学法，对水质进行监测，而这两种方 法本身都存在着缺陷，不能满足水质在线监测的需求。
技术实现思路
本专利技术主要是为了解决UV法测定的结果需要和国标法进行比对的问题。双模联 动水质在线监测方法结合了物理法和化学法的优点，实现了 UV法和国标方法的比对实验 的自动化，同时保证了测量的实时性和准确性。 本专利技术是把uv法的测定模块和国标的化学法的测定模块相结合。基于uv法的测量模块(以下简称UV模块)可以对水质进行实时测量(最快3秒钟一次)；同时，基于化 学法的测量模块(以下简称化学测量模块)按设定时间进行测量(可设定0. 5小时-30天 测量一次)，将两种方法的数据进行比对，再结合零点测定，确定UV值与国标法的化学法测 定的结果的相关关系，从而求出线性关系式，并输入到UV模块作为C0D或T0C值的运算公 式(即用化学测量模块为UV测量模块进行相关系数的标定)。 在下次化学测量模块标定前，UV模块将利用上次标定的相关系数用于实时测量水 中的C0D或T0C值。 —种UV法和化学法相结合的，包括以下步骤 (1)仪器的标定，其中UV法进行零点标定，测定蒸馏水的UV值；然后分别用化学 检测模块和UV检测模块检测同一时间水样，两组数据进行线性回归处理，计算相关方程 COD或T0C = k UV+b 式中，UV表示紫外吸光度值，无量纲或量纲为1/m ;COD表示化学需氧量值，量纲为 mg/L ;T0C表示总有机碳值，量纲为mg/L ;k表示线性方程的斜率；b表示线性方程的截距； (2)把计算出的相关方程输入到UV检测模块，水样流经UV检测模块，UV模块进行 实时测定，每3-30秒钟测定一次，利用方程式来计算C0D或T0C含量； (3)按照设定好的时间进行标定，重新计算相关方程。 根据水质的变化情况，可设定化学检测模块的检测时间(0. 5小时-30天)，重新对 仪器进行标定，确定相关方程，保证下一时段UV测量的准确性。测定过程中，如果UV值连 续N次(N>3)有较大变化(其中N〉3只是示例性的，其仅是为了对本专利技术进行解释说 明，而并不是对本专利技术的限制)，说明水质发生变化，仪器将自动进行标定。本专利技术可以很好 的解决在线监测中UV法与国标法的比对问题，同时保证了 UV测量的准确性。附图说明 图1示出了本专利技术的实施例的标定流程图； 图2示出了本专利技术的实施例的检测流程图。具体实施例方式图1示出了本专利技术的实施例的标定流程图，其中 (1)UV法进行零点标定，即测定蒸馏水的UV值； (2)分别用化学检测模块和UV检测模块，检测同一时段的水样； (3)对两组数据进行线性回归分析，计算出相关方程 COD或TOC = k UV+b 式中，UV——紫外吸光度值(无量纲，或1/m); COD——化学需氧量(mg/L); TOC——总有机碳(mg/L); k——线性方程的斜率； b——线性方程的截距。 图2示出了本专利技术的实施例的检测流程图，其中标定之后，把计算出的相关方程 输入到UV检测模块，水样流经UV检测模块，UV模块进行实时测定，每3-30秒钟测定一次 (即最快3秒钟一个数据)，利用方程式来计算COD或TOC含量；当到达设定时间(可设定 0. 5小时-30天)或者当UV值连续N次(N > 3)发生突变的时候(其中N > 3只是示例性 的，其仅是为了对本专利技术进行解释说明，而并不是对本专利技术的限制)，会自动进行标定，重新 计算相关方程。 可见，根据水质的变化情况，可设定化学检测模块的检测时间，重新对仪器进行标定，确定相关方程，保证下一时段UV测量的准确性。测定过程中，如果UV值连续N次(N >3)发生突变(其中N〉3只是示例性的，其仅是为了对本专利技术进行解释说明，而并不是对本专利技术的限制)，说明水质发生变化，仪器将自动进行标定。 根据所测定的水样不同，和测定的指标不同，还可以有如下方式 为了减少悬浮物质对测定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＵＶ法和化学法相结合的双模联动水质在线监测方法，包括以下步骤：（１）仪器的标定，其中ＵＶ法进行零点标定，测定蒸馏水的ＵＶ值；然后分别用化学检测模块和ＵＶ检测模块检测同一时间水样，两组数据进行线性回归处理，计算相关方程：ＣＯＤ或ＴＯＣ＝ｋＵＶ＋ｂ式中，ＵＶ表示紫外吸光度值，无量纲或量纲为ｌ／ｍ；ＣＯＤ表示化学需氧量值，量纲为ｍｇ／Ｌ；ＴＯＣ表示总有机碳值，量纲为ｍｇ／Ｌ；ｋ表示线性方程的斜率；ｂ表示线性方程的截距；（２）把计算出的相关方程输入到ＵＶ检测模块，水样流经ＵＶ检测模块，ＵＶ模块进行实时测定，每３－３０秒钟测定一次，利用标定后得到的Ｋ和ｂ值计算得出ＣＯＤ或ＴＯＣ含量；（３）按照设定好的时间进行标定，重新计算相关方程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖巍，杨会霞，刘宇兵，
申请(专利权)人：广州市怡文环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]