污水在線COD檢測(cè)方法的性能分析--COD是化學(xué)耗氧量(Chemical Oxygen Demand)的英文簡(jiǎn)寫，按照目前常用COD作為水質(zhì)污染的評(píng)價(jià)指標(biāo)之～，廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中各種工業(yè)污水、生活污水及地表水的監(jiān)測(cè)、研究和處理。重鉻酸鉀消解法檢測(cè)污水COD的方法，為傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，快速在線檢測(cè)法是目前推薦使用的研制的方法。

 

1 工作原理

傳統(tǒng)的重鉻酸鉀消解法n 原理是利用重鉻酸鹽作為氧化劑，對(duì)水中的還原性的耗氧有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行消解，再利用光度計(jì)或滴定法等進(jìn)行測(cè)定。

污水COD在線檢測(cè)儀的工作原理是采用三電極傳感器測(cè)量系統(tǒng)，三電極即工作(氧化)電極、輔助電極、參比電極。

在恒定電壓下，三電極系統(tǒng)中工作電極的過(guò)氧化鉛表面將產(chǎn)生0H'，電極反應(yīng)式如下：

2 H20-~2 OH-+2 Ht+2 e

0H一的氧化電位經(jīng)查為2．80 V，高于任何氧化劑，因此它的氧化性高于重鉻酸，可以氧化水中極難氧化的有機(jī)物質(zhì)。

溶液在電極作用下，產(chǎn)生大量0H一后，測(cè)試溶液中的有機(jī)物被0H’強(qiáng)氧化劑氧化，消耗相應(yīng)的0H’，而0H一的再形成需要消耗電流，當(dāng)工作電極保持恒定電位時(shí)，廢水中的有機(jī)物被0H’氧化所消耗的電流將與有機(jī)物的濃度成～定的關(guān)系。

依據(jù)這一關(guān)系，可通過(guò)電路的設(shè)計(jì)采集電極中的電流信號(hào)，根據(jù)化學(xué)標(biāo)定關(guān)系可求出被測(cè)溶液的COD值。

2 裝置結(jié)構(gòu)

污水COD在線檢測(cè)儀的構(gòu)成主要包括儀器的采樣系統(tǒng)及電路部分和軟件部分。

2．1 儀器的采樣系統(tǒng)及控制系統(tǒng)

采樣系統(tǒng)主要包括：蠕動(dòng)泵、電磁閥、澳9量槽、電磁攪拌器及及上進(jìn)液管路。

電路控制部分：該部分是整個(gè)儀器的核心部分，主要包括三電極系統(tǒng)、電極信號(hào)采集電路、控制電路及工控機(jī)(如圖1所示)。

圖1 水質(zhì)COD在線快速分析儀系統(tǒng)組成圖

三電極并行插于測(cè)量槽中，所采集的電極信號(hào)傳送至采集電路和相應(yīng)接口。電極信號(hào)及溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換處理后送至工控機(jī)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后可顯示所測(cè)液體的COD值。同時(shí)工控機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)控制信號(hào)，如數(shù)字及模擬信號(hào)作用于蠕動(dòng)泵、電機(jī)及電磁閥，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化。

3 流程特點(diǎn)

在線快速連續(xù)測(cè)量，實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)COD的測(cè)量方法是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的。要經(jīng)過(guò)繁雜的預(yù)處理和化學(xué)反應(yīng)，測(cè)量周期長(zhǎng)達(dá)成1—2 h，本儀器采用在線測(cè)量方法，只需4—5 min，就可以準(zhǔn)確得到測(cè)量結(jié)果，軟件系統(tǒng)可方便進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。對(duì)COD的濃度測(cè)量范圍寬。本系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)判斷被測(cè)試樣的濃度值，通過(guò)比例稀釋的方法可以測(cè)量COD高達(dá)100 000 mg／L,測(cè)量過(guò)程對(duì)境無(wú)二次污染問(wèn)題，屬于綠色分析技術(shù)；由于系統(tǒng)的測(cè)量原理是通過(guò)電化學(xué)的方法來(lái)測(cè)量COD，反應(yīng)液中只需一定濃度很低的電解質(zhì)溶液作為導(dǎo)體，所以，不會(huì)構(gòu)成環(huán)境的污染，代表著今后測(cè)量分析儀器的發(fā)展方向。

4 主要技術(shù)特點(diǎn)

在化學(xué)耗氧量的檢測(cè)中引入電化學(xué)的分析方法及在線自動(dòng)檢測(cè)手段，優(yōu)點(diǎn)是縮短測(cè)定所需時(shí)間，只

需4—5 min即可，同時(shí)可以設(shè)定測(cè)量頻率，因此可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的污水檢測(cè)，由于儀器采樣只有管道和測(cè)量槽與試液接觸保護(hù)了易腐蝕的設(shè)備，設(shè)備維護(hù)方便。

傳統(tǒng)的重鉻酸鉀消解法為了去除干擾，加入的高汞鹽對(duì)環(huán)境造成二次污染，而在線檢測(cè)在測(cè)量過(guò)程中沒(méi)有有毒試劑的引入，從而有效避免了測(cè)量的二次污染。

表1是在線檢測(cè)儀器的技術(shù)指標(biāo)，表2是兩種方法的比較，當(dāng)用于實(shí)際水樣的測(cè)定時(shí)，在線快速檢測(cè)的平均相對(duì)誤差≤15％。

表1 污水COD在線檢測(cè)儀技術(shù)指標(biāo)

5 結(jié)束語(yǔ)

電化學(xué)法對(duì)COD在線快速檢測(cè)適用于工業(yè)廢水及生活廢水的監(jiān)測(cè)應(yīng)用，并用于大批量的樣品測(cè)定。

它的應(yīng)用進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的提高，有利于我國(guó)的環(huán)境保護(hù)。