【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境监测，具体而言，涉及一种基于固体颗粒cod的在线监测补偿方法、装置和应用方法。
技术介绍
1、随着“数字中国”的提出，城镇排水系统的数字化、智慧化进入新一轮建设高潮。物联网水质在线监测设备是智慧排水系统最基础的设施之一。现阶段检测cod的设备大致可分为两种技术路径，一种是从井中抽取水样，自动进行化学法测试；另一种是通过光学法，利用有机物在特定波长段对光的吸收多少反推溶液所含cod的浓度。前者测量准确，但成本较高且存在危废处理的问题；后者成本低，测量频率较高，市场接受度更高，但结果误差较大，且易受测量环境影响。具体来说，光学法会受到污水中颗粒物的影响，颗粒物对光的遮挡会严重影响对有机物含量的测量。虽然现有技术中在cod探头中增加了浊度测量模块，通过浊度补偿算法，将污水中的浊度当作无机颗粒物的进行排除，以减少这部分影响，然而忽略了实际颗粒物中的有机物含量。
2、而在实际中，悬浮颗粒物贡献了相当比例的cod，因此需要一种cod的监测方案，能够控制成本，且提高监测点位cod值的准确度。
技术实现思路
1、为实现上述目的，本申请提供了一种基于固体颗粒cod的在线监测补偿方法，包括以下步骤：
2、构建浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系，表示为：cs＝f(tur)，其中，cs为颗粒物质质量浓度、tur为浊度；
3、获取水样中cod与固体颗粒干重的比例，表示为：其中，r为比重值、mcod为cod质量、m为固体颗粒干重；
4、获取在线仪
5、其中，构建浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系包括以下步骤：
6、采集水样，确定最大浊度样本；
7、测量最大浊度样本的固体颗粒质量，计算固体颗粒质量浓度c；
8、确定样本与纯水的混合比例标准，根据混合比例标准制作混合样本，测试混合样本的浊度；
9、采用拟合计算获得浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系。
10、其中，测量最大浊度样本的固体颗粒质量的步骤包括：
11、将n片5cm直径的0.22μm的滤膜于烘干机中，使用105℃温度烘干2小时；
12、对烘干后的滤膜称重，获取初始重量，分别为m01、m02...m0n；
13、从最大浊度样本中分别取n次10ml的分量样本，分别使用烘干后的滤膜进行真空过滤，将滤后的滤膜放入烘干机中，使用105℃烘干两小时，冷却后称量，获取重量，分别为m11、m12...m1n；
14、确定最大浊度样本中固体颗粒质量浓度算法，算法公式为：
15、其中，c为固体颗粒质量浓度c，、n为分量样本数量、m0i为滤膜重量、m1i为滤后的滤膜重量；
16、其中，计算过程中重量的单位为mg/ml。
17、进一步的，获取水样中cod与固体颗粒干重的比例，包括以下步骤：
18、获得代表性水样；其采样点位包括污水厂进水格栅前。
19、使用0.22μm滤膜对水样进行过滤，留下滤饼；
20、对滤饼进行至少3次清洗操作，清洗操作指：使用0.9％的生理盐水使滤饼重新悬浮、过滤；
21、将清洗后的滤饼悬浮，充分混合形成混合液；
22、取两次20ml混合液，使用0.22μm滤膜过滤，制作测量固体cod的滤饼和测量干重的滤饼；
23、获取测量固体cod的滤饼的质量mcod和测量干重的滤饼的质量m。
24、进一步的，还包括数据有效计时和数据校正；
25、数据有效计时指：确定浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系与cod与固体颗粒干重的比例后，开启校正周期计时，计时达到所述校正周期后，执行数据校正；校正周期指：长期监测过程中，浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系与cod与固体颗粒干重的比例有效期；
26、数据校正指：经过校正周期后，重新获取浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系与水样中cod与固体颗粒干重的比例。
27、另一方面，本专利技术提供了一种基于固体颗粒cod的在线监测补偿装置，其特征在于，包括：
28、浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系管理模块；用于构建和存储浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系，其线性关系表示为：cs＝f(tur)，其中，cs为颗粒物质质量浓度、tur为浊度；
29、cod与固体颗粒干重的比例管理模块，用于计算和存储水样中cod与固体颗粒干重的比例，比例的计算方法表示为：其中，r为比重值、mcod为cod质量、m为固体颗粒干重；
30、cod浓度补偿模块，用于获取溶解物质cod值和颗粒物质cod值，计算监测点位总cod；计算方法为：cod＝cod颗粒+cod溶解，其中，cod溶解为溶解物质cod值，cod颗粒通过浊度和比例计算获得，算法为：cod颗粒＝f(tur)×r。
31、其中，cod浓度补偿模块还包括信号接收单元，用于获取原位测量仪器在线上传的溶解物质cod值。
32、进一步的，在线监测补偿装置，还包括数据校正模块，用于判断数据有效计时，计时达到校正周期后，实现数据校正；实现数据校正指：经过校正周期后，重新获取浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系与水样中cod与固体颗粒干重的比例；其中，校正周期指：长期监测过程中，浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系与水样中cod与固体颗粒干重的比例有效期。
33、另一方面，本专利技术提供了一种基于固体颗粒cod的在线监测补偿装置的应用方法，包括：
34、构建和存储污染物-固体颗粒质量浓度的线性关系；
35、计算和存储水样中污染物与固体颗粒干重的比例；
36、根据性性关系和比例，获取溶解物质中污染物占有值和颗粒物质中污染物占有值，计算监测点位总污染物浓度；
37、其中污染物包括：氨氮、磷酸盐。
38、根据本专利技术，通过测量浊度对应的固体颗粒浓度、固体颗粒中cod的含量，估算出在线监测点位固体颗粒中的cod含量，从而在不增加现有设备硬件条件下，大幅提高光学法测量得到的监测点位cod值的准确度。本专利技术同样适用于对氨氮、总磷、磷酸盐等与cod类似的具备溶解态和非溶解态的污染物的在线监测浓度补偿，即通过增加“浊度-固体颗粒浓度”与所监测污染物类型(即cod、氨氮、磷酸盐等)“占固体颗粒浓度的比值”两种关系来估算的固体颗粒中所含的该污染物类型的浓度从而提高该在线监测指标检测准确性的方法均在本专利技术的保护范围内。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于固体颗粒COD的在线监测补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的在线监测补偿方法，其特征在于，所述构建浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系包括：
3.根据权利要求2所述的在线监测补偿方法，其特征在于，所述测量所述最大浊度样本的固体颗粒质量包括：
4.根据权利要求1所述的在线监测补偿方法，其特征在于，所述获取水样中COD与固体颗粒干重的比例，包括：
5.根据权利要求1所述的在线监测补偿方法，其特征在于，还包括数据有效计时和数据校正；
6.根据权利要求4所述的在线监测补偿方法，其特征在于，所述获得代表性水样的采样点位包括污水厂进水格栅前。
7.一种基于固体颗粒COD的在线监测补偿装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的在线监测补偿装置，所述COD浓度补偿模块还包括信号接收单元，用于获取原位测量仪器在线上传的溶解物质COD值。
9.根据权利要求7所述的在线监测补偿装置，其特征在于，还包括数据校正模块，用于判断数据有效计时，计时达到校正周期后，实现数据校
10.一种基于固体颗粒COD的在线监测补偿装置的应用方法，通过如权利要求7-9所述的装置实现，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于固体颗粒cod的在线监测补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的在线监测补偿方法，其特征在于，所述构建浊度-固体颗粒质量浓度的线性关系包括：
3.根据权利要求2所述的在线监测补偿方法，其特征在于，所述测量所述最大浊度样本的固体颗粒质量包括：
4.根据权利要求1所述的在线监测补偿方法，其特征在于，所述获取水样中cod与固体颗粒干重的比例，包括：
5.根据权利要求1所述的在线监测补偿方法，其特征在于，还包括数据有效计时和数据校正；
6.根据权利要求4所述的在线监测补偿方法，其特征在于，所述获得代表性水样的采样点位包括污水厂进水格栅前。
7.一种基于固体颗粒cod的在线监测...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗超，杨璐瑶，曹娟娟，余灿，詹静雅，肖厅厅，何娟，魏浪，张庆，张亚，姚元成，李延孟，
申请(专利权)人：中电建生态环境设计研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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