COD在线监测仪检测分析COD的原理、结构及工艺流程

来源:/ 编辑:余氯检测仪 时间:2019-07-03

  摘要:本文在COD、NH3-N这两种常见的污水在线监测仪的使用原理进行分析阐述的基础上,意在说明其所需的维护项目以及故障排除的方法,对实现在线仪的平稳运行,保证数据的及时有效起到一定作用。

AG-C07型COD在线水质检测分析仪
AG-C07型COD在线水质检测分析仪

 

  关键词:在线监测 使用和维护 故障处理

  1 前言

  随着环境保护的日益重视,减少水资源的污染,已经成为人类生存、发展的重要控制环节,尤其是工业污水的达标排放,更是国家对工业生产、发展的首要前提条件。COD(化学需氧量)、NH3-N(氨氮)、油含量等指标是污水排放的重点监控指标。为了及时了解生产企业排放污水达标情况,中国石油的企业都要求安装污水在线监测仪。装污水在线监测仪安装于排污单位的废水排污口上,监测数据、仪器运行状态等信息通过宽带网或无线传输传送到监控中心并由监控中心实时监视现场仪器的运行情况,对现场仪器采集的监测数据进行质量控制和分析,将合格的数据存入数据库。环境管理部门和企业可通过网络查询污染源的排污信息,并可根据信息调整生产和污染治理设施运行情况。所以在线监测仪器的使用,保证了污水排放数据的及时、准确和真实性,是环保工作必备的设备。在线分析仪在使用过程中会经常出现故障,如何减少故障的发生率和及时排除故障与日常的正确使用和正确维护有着直接的关系,这需要仪器使用者经常对仪器进行精心地维护和保养,在解决故障的日常工作中积累经验,实现在线仪的平稳运行,保证数据的及时有效 。笔者在对COD(化学需氧量)在线监测仪和NH3-N(氨氮)在线监测仪的使用和维护中积累了一定经验的基础上对其进行综合阐述,以此抛砖引玉,先容给同行的用户参考。

  2 COD在线监测仪和NH3-N在线监测仪的工作原理和工艺流程概况

  2.1 COD在线仪监测仪的原理、结构及工艺流程

  水样以重铬酸钾为氧化剂,以硫酸银为催化剂,以硫酸汞为去氯离子干扰剂,在强硫酸介质中消解回流氧化后,用硫酸亚铁铵进行滴定,滴定水样中未被还原的重铬酸钾,根据消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度CODcr。

  反应式如下:Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O

  Cr2O72-+14H++6Fe2+→6Fe3++2Cr3++7H2O

  以EST-2001型COD在线监测仪为例,其结构分为分析部分元器件和控制部分元器件。主要包括:计量杯、电磁阀、蠕动泵、冷却风扇、加热杯、亚铁铵滴定池、磁力搅拌器、冷却水潜水泵、冷凝管、试剂箱等部分。

  COD在线监测仪工艺流程图见图1.

  2.2 NH3-N(氨氮)在线监测仪原理、结构及工艺流程

  水样经过采样泵进入设备中待取样器后,由精密蠕动泵将NaOH碱溶液和计量泵将蒸馏水定量输送到反应系统中,经高精度无温冲微功耗恒温加热器,和水样一起加热到120℃,蒸馏出样品中的氨气。经过冷却后,通过定量硼酸溶液吸取,以甲基红-亚甲蓝为指示剂,用H2SO4标准液滴定馏出液中的氨,然后由定波长分光光度计监测滴定终点,经工控机转换,由此得出样品中NH3-N的含量。

  化学反应式如下:NH4++OH-=NH3↑+H2O

  NH3+H+=NH4+

  2NH4++SO42-=(NH4)2SO4

  以TB-A-2003型NH3-N在线监测仪为例,其原器件主要包括:计量杯、电磁阀、蠕动泵、恒温加热器、比色皿、光度计、空气泵、工控机、试剂箱等部分。

  NH3-N在线监测仪工作流程见图2。

  通过上图可以看出,这两种在线监测仪都包含蠕动泵,加热器,滴定容器这些部分,而这些部分往往是故障的多发部分,也是维护的重点项目。

  3 COD在线监测仪与NH3-N在线监测仪的检查与故障处理

  为保证在线分析仪的正常运行,尽早发现其故障隐患,相关部门应定期对仪器进行系统的日常例行检查。并及时发现所存在的隐患或故障,对其进行必要的故障排除。COD在线监测仪与NH3-N在线监测仪虽都在污水监测过程中起到重要作用,但它们的常见故障的解决办法还有一定差别,下面是大家通过表格的形式对两种在线监测仪的日常检查的主要项目及故障处理异同进行总结。

  表1 日常例行检查主要项目表

  4 COD在线监测仪与NH3-N在线监测仪的特点与展望

  这类仪器应用的优点在于其将分析仪器、计算机技术与在线监测技术紧密结合在一起,实现而来在线测定数据,能够准确及时地传输到政府及企事业单位各级环保部门,对现场数据进行有效处理,使环保部门及时全面掌握废水的排放情况。对环境污染状况的监测提供有力的技术支撑。但是,这类在线监测仪的弊端在于完成了在线检测指标的同时,产生了包括重铬酸钾、汞在内的多种二次污染物,不能将实验后的废液随便处理以致造成对环境的二次污染。浓硫酸等强氧化剂容易腐蚀管道,使仪器失灵、维护任务复杂,运行费用和成本较高。

  近年来,出现了很多种类的在线监测仪器和方法。例如,光谱法水体COD在线监测方法、TOC在线监测方法以及NH3-N离子电极法。光谱法利用光谱可快速地测量水体中化学耗氧量和溶解有机碳的含量及浊度值,维护也比较方便;TOC在线监测仪更能直接表示水体中有机污染物的总量;NH3-N离子电极法直接测水中的NH4+,反映水中NH3-N含量,方便快捷。这些新的监测方法都很少消耗或不消耗化学药品,不产生二次污染,属于清洁监测技术,是未来实现污水中有机污染物含量在线监测的发展方向。

  5 结语

  辽阳石化分企业企业废水总排口在线监测仪测量的数据是省市环保部门及企业上级部门考核企业环保工作的重要内容。目前安装在总排口的COD及NH3-N在线仪已经运行五年,五年来,对COD及NH3-N在线仪进行了有效地维护,保证了在线仪的正常、平稳运行,完成了对企业外排口废水水质数据的实时监测的重要任务,对企业环保工作的完成做出了很大贡献。

  参考文献:

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  [3]徐涛.LFNH-DW2001型氨氮在线监测仪先容及日常维护.贵州化工,2008.

  [4]曹吉吉,秦保平,徐立敏.我国污染源在线监测现状及建议[J].中国环境监测,2002.

  [5]王磊,邓文怡,刘国忠等.环境水质远程自动监测系统的研究与应用[J].北京机械工业学院学报,2001,16(4).

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