一種水質COD在線檢測裝置

管宏云

（如東縣環境監測站江蘇如東226400）

一種水質COD在線檢測裝置

管宏云

（如東縣環境監測站江蘇如東226400）

本文首先介紹了我國的水資源情況以及水質COD在線的意義，在其基礎上介紹了水質COD在線檢測的最常見分析方法，并研究開發了一套基于臭氧紫外協同作用消解水樣，利用多個傳感器信息融合來測定水體化學需氧量的裝置，通過研究比對證明了臭氧紫外協同氧化技術具有更強的氧化性，反應條件溫和容易控制，氧化速率快，可以滿足各種水質的檢測要求。

水質COD；在線檢測裝置；臭氧紫外

1背景

水資源是自然界中不可或缺的重要組成部分，是人類賴以生存以及生命活動的重要基礎，同時，我國也是世界上水資源比較匱乏的國家，人均占有量不足世界平均水平的25%，但是，隨著我國工業化進程的高速推進，各種污染物源源不斷地被排到了河水中，導致水質量的不斷惡化，嚴重影響了人民的生產生活。

水質監測作為污水防控的一個重要手段，它越來越多地受到人們的重視，水質監測常規的監測參數通常包括：水溫、溶解氧、色度、濁度、化學需氧量、生化需氧量、總有機碳、總磷、重金屬、氨氮等，其中化學需氧量是最重要的指標之一。化學需氧量能夠反映水資源被污染性物質的破壞程度，若水體中化學需氧量的值較高，污染物消耗水體中溶解氧就越多，這就會導致水體的缺氧，進一步造成大量生物因缺氧而死亡，同時引發水中的厭氧菌大量地繁殖，加快了水質惡化程度。近些年，國家對水質的保護也加大了檢查與保護的力度，同時也制定了一些相關的政策和措施，嚴格控制污染物的排放，對污染源加以控制，可以說，在改善水質方面取得了良好的效果。決定從根本上入手，在水質方面得到了一定的改善。

2水質COD在線檢測的分析方法

水質在線檢測分析方法很多，他們大多數是基于不同的測定原理，研究開發了一些新的測定方法，如分光光度法、原子吸收法、化學發光法以及電化學法等。但是，目前分光光度法不適用于難降解和含懸浮物質的水樣分析，而化學發光法、電化學法以及原子吸收法都需要添加一定量的化學試劑，操作過程以及準確度方面都得不到保證。

3水質COD在線檢測裝置的設計與研究

本水質COD在線檢測裝置利用臭氧與紫外的各自特點，它們發揮了各自的優勢進行協同作用來消解水樣，具體工作過程是：通過安裝在反應管進出口管道內的傳感器來記錄臭氧氣體的濃度和流量等其他參數，利用多個傳感器信息融合來測定水體化學需氧量，并通過一定的時間來氧化消解空白去離子水和待測水樣所消耗的臭氧質量，兩者之差值即為待測水樣中被氧化消解所消耗的臭氧質量，而化學需氧量是指單位體積內消解水中有機物所消耗氧的量，通過公式便可計算出最終的結果。

圖1水質COD在線檢測裝置

本水質COD在線檢測裝置如圖1所示，水質COD在線檢測裝置主要由氧化消解部分、傳感器檢測部分、水樣貯藏部分、系統控制部分以及輸入輸出部分五個部分組成。其中：氧化消解部分：由臭氧模塊、紫外燈、石英玻璃反應管和曝氣嘴等組成，利用臭氧和紫外協同作用將水樣中的有機污染物完全氧化消解成水和無機鹽；傳感器檢測部分：由臭氧濃度傳感器、氣體流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，用于采集裝置管道內所需要的各參數數據，從而進行數據分析；水樣貯藏部分：由存放待測水樣的樣品池和去離子水源組成，其中去離子水用來標樣和裝置清洗；系統控制部分：由控制整個裝置的工藝流程，實現對各個元器件的操作；輸入輸出部分：由上位機界面顯示檢測過程和測量結果。

4實驗分析

裝置開發初期，我們分別利用臭氧單獨消解、紫外單獨消解以及臭氧紫外協同消解三種方法，研究比對發現臭氧紫外協同氧化技術具有更強的氧化性，對溫度和壓力沒有特別要求，反應條件溫和容易控制，氧化速率快、效率高且無需添加任何化學試劑，可以滿足各種水質的要求。與傳統的測定方法相比，具有操作簡單方便、消解時間短、運行成本低、無需添加任何化學試劑、不會產生二次污染等優點，具有很好的推廣應用價值。

5結語

提出了基于臭氧協同紫外高級氧化技術融合傳感器信息技術檢測化學需氧量的新方法，并在此方法的基礎上設計搭建了一套水質在線檢測裝置，應用于水質的監測分析。并通過對裝置的運行情況和檢測數據的分析，優化了裝置的結構和工藝，使該裝置具有自動采樣、自動消解、自動排水、自動檢測、自動清洗等功能，滿足水質在線自動檢測的標準。

[1]國家環保局,廢水監測分析方法:第四版.北京中國環境科學出版社,2002.

[2]呂正中,譚愛民,張磊,等.化學需氧量測定方法綜述工業水處理, 2000.

[3]環保部辦公廳,國家近岸海域環境質量監測點位管理辦法.2014.

[4]楊慧敏,何緒文,何詠.電化學氧化法用于微污染水脫氮的中試環境工程,2009.

[5]趙永宏,鄧祥征,戰金艷,等.我國湖泊富營養化防治與控制策略研究進展環境科學與技術,2010.

管宏云（1977—)女，江蘇如東人，本科，工程師，主要研究方向：環境監測。