COD在線監測儀檢測分析COD的原理、結構及工藝流程

來源：http://www.ssygc.com/ 作者：余氯檢測儀時間：2019-07-03

　　摘要：本文在COD、NH3-N這兩種常見的污水在線監測儀的使用原理進行分析闡述的基礎上，意在說明其所需的維護項目以及故障排除的方法，對實現在線儀的平穩運行，保證數據的及時有效起到一定作用。

　　關鍵詞：在線監測使用和維護故障處理

　　1 前言

　　隨著環境保護的日益重視，減少水資源的污染，已經成為人類生存、發展的重要控制環節，尤其是工業污水的達標排放，更是國家對工業生產、發展的首要前提條件。COD(化學需氧量)、NH3-N(氨氮)、油含量等指標是污水排放的重點監控指標。為了及時了解生產企業排放污水達標情況，中國石油的企業都要求安裝污水在線監測儀。裝污水在線監測儀安裝于排污單位的廢水排污口上，監測數據、儀器運行狀態等信息通過寬帶網或無線傳輸傳送到監控中心并由監控中心實時監視現場儀器的運行情況，對現場儀器采集的監測數據進行質量控制和分析，將合格的數據存入數據庫。環境管理部門和企業可通過網絡查詢污染源的排污信息，并可根據信息調整生產和污染治理設施運行情況。所以在線監測儀器的使用，保證了污水排放數據的及時、準確和真實性，是環保工作必備的設備。在線分析儀在使用過程中會經常出現故障，如何減少故障的發生率和及時排除故障與日常的正確使用和正確維護有著直接的關系，這需要儀器使用者經常對儀器進行精心地維護和保養，在解決故障的日常工作中積累經驗，實現在線儀的平穩運行，保證數據的及時有效。筆者在對COD(化學需氧量)在線監測儀和NH3-N(氨氮)在線監測儀的使用和維護中積累了一定經驗的基礎上對其進行綜合闡述，以此拋磚引玉，介紹給同行的用戶參考。

　　2 COD在線監測儀和NH3-N在線監測儀的工作原理和工藝流程簡介

　　2.1 COD在線儀監測儀的原理、結構及工藝流程

　　水樣以重鉻酸鉀為氧化劑，以硫酸銀為催化劑，以硫酸汞為去氯離子干擾劑，在強硫酸介質中消解回流氧化后，用硫酸亞鐵銨進行滴定，滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，根據消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質量濃度CODcr。

　　反應式如下：Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O

　　Cr2O72-+14H++6Fe2+→6Fe3++2Cr3++7H2O

　　以EST-2001型COD在線監測儀為例，其結構分為分析部分元器件和控制部分元器件。主要包括：計量杯、電磁閥、蠕動泵、冷卻風扇、加熱杯、亞鐵銨滴定池、磁力攪拌器、冷卻水潛水泵、冷凝管、試劑箱等部分。

　　COD在線監測儀工藝流程圖見圖1.

　　2.2 NH3-N(氨氮)在線監測儀原理、結構及工藝流程

　　水樣經過采樣泵進入設備中待取樣器后，由精密蠕動泵將NaOH堿溶液和計量泵將蒸餾水定量輸送到反應系統中，經高精度無溫沖微功耗恒溫加熱器，和水樣一起加熱到120℃，蒸餾出樣品中的氨氣。經過冷卻后，通過定量硼酸溶液吸收，以甲基紅-亞甲藍為指示劑，用H2SO4標準液滴定餾出液中的氨，然后由定波長分光光度計監測滴定終點，經工控機轉換，由此得出樣品中NH3-N的含量。

　　化學反應式如下：NH4++OH-=NH3↑+H2O

　　NH3+H+=NH4+

　　2NH4++SO42-=(NH4)2SO4

　　以TB-A-2003型NH3-N在線監測儀為例，其原器件主要包括：計量杯、電磁閥、蠕動泵、恒溫加熱器、比色皿、光度計、空氣泵、工控機、試劑箱等部分。

　　NH3-N在線監測儀工作流程見圖2。

　　通過上圖可以看出，這兩種在線監測儀都包含蠕動泵，加熱器，滴定容器這些部分，而這些部分往往是故障的多發部分，也是維護的重點項目。

　　3 COD在線監測儀與NH3-N在線監測儀的檢查與故障處理

　　為保證在線分析儀的正常運行，盡早發現其故障隱患，相關部門應定期對儀器進行系統的日常例行檢查。并及時發現所存在的隱患或故障，對其進行必要的故障排除。COD在線監測儀與NH3-N在線監測儀雖都在污水監測過程中起到重要作用，但它們的常見故障的解決辦法還有一定差別，下面是我們通過表格的形式對兩種在線監測儀的日常檢查的主要項目及故障處理異同進行總結。

　　表1 日常例行檢查主要項目表

　　4 COD在線監測儀與NH3-N在線監測儀的特點與展望

　　這類儀器應用的優點在于其將分析儀器、計算機技術與在線監測技術緊密結合在一起，實現而來在線測定數據，能夠準確及時地傳輸到政府及企事業單位各級環保部門，對現場數據進行有效處理，使環保部門及時全面掌握廢水的排放情況。對環境污染狀況的監測提供有力的技術支持。但是，這類在線監測儀的弊端在于完成了在線檢測指標的同時，產生了包括重鉻酸鉀、汞在內的多種二次污染物，不能將實驗后的廢液隨便處理以致造成對環境的二次污染。濃硫酸等強氧化劑容易腐蝕管道，使儀器失靈、維護任務復雜，運行費用和成本較高。

　　近年來，出現了很多種類的在線監測儀器和方法。例如，光譜法水體COD在線監測方法、TOC在線監測方法以及NH3-N離子電極法。光譜法利用光譜可快速地測量水體中化學耗氧量和溶解有機碳的含量及濁度值，維護也比較方便;TOC在線監測儀更能直接表示水體中有機污染物的總量;NH3-N離子電極法直接測水中的NH4+，反映水中NH3-N含量，方便快捷。這些新的監測方法都很少消耗或不消耗化學藥品，不產生二次污染，屬于清潔監測技術，是未來實現污水中有機污染物含量在線監測的發展方向。

　　5 結語

　　遼陽石化分公司公司廢水總排口在線監測儀測量的數據是省市環保部門及公司上級部門考核公司環保工作的重要內容。目前安裝在總排口的COD及NH3-N在線儀已經運行五年，五年來，對COD及NH3-N在線儀進行了有效地維護，保證了在線儀的正常、平穩運行，完成了對公司外排口廢水水質數據的實時監測的重要任務，對公司環保工作的完成做出了很大貢獻。

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實驗室臺式COD測定儀