德国水质在线自动检测系统介绍

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德国水质在线自动检测系统介绍

水质在线自动监测系统是一个以在线分析仪表和实验室研究需求为服务目标,以提供具有代表性、及时性和可靠性的样品信息为核心任务,运用自动控制技术、计算机技术并配以专业软件,组成一个从取样、预处理、分析到数据处理及存贮的完整系统,从而实现对样品的在线自动监测。水质在线自动检测系统能够为污水处理厂家最大限度地保证获数据的时效性和准确性,从而节约运行成本!

德国作为世界上数一数二的科技强国,依靠雄厚的资本积累和技术实力,在精密仪器研发和制造方面一直走在世界的前列,为同行所称许。这次要介绍的这家公司是德中环境与能源促进中心的战略合作伙伴之一的LAR公司, 其开发和生产的水质在线自动检测系统一直在业界享有盛誉!下面分别介绍其公司的核心主打产品,TOC分析仪,COD分析仪以及BOD分析仪!

TOC 分析仪

在污水污染物含量的测量过程中,TOC的含量是一个非常重要的综合参数。因为TOC包括了所有的碳化合物的总量,可以被明确的定义和定量,因此可以直接确定含量。与TOC相关的参数如:TC,TIC,DOC(POC, VOC)等,这些参数的关系和他们的意义如下图一所示。

圖一

图一

注:TC:总碳;TIC:总无机碳;TOC:总有机碳,包括水中溶解性有机碳和非溶解性碳。

一般TOC在线检测方法是,用氧化性的溶液把水中的TOC氧化。所产生的二氧化碳经过检测确定含量。然而,并非所有的方法都能够把样品完全氧化。氧化的不足往往导致只有SOC(部分有机碳)代表了TOC的含量。  所以市场上的大部分TOC在线分析仪所以检测的TOC数据大多低于实际值。

LAR公司研发了一种独特的高温氧化法(1200°C),该项技术已经获得专利。如此高温能够使得所有的碳化合物在不需要催化剂的情况下完全氧化,并且在不稀释的情况下能够测量的TOC浓度高达50000毫克/升。整个检测过程只需3到5分钟。该分析仪检测范围很广,对高度污染的水质和没有污染的水都适合。

COD 分析仪

COD (化学需氧量)值表示利用化学方法氧化水中所有有机物所需要消耗的氧气的量,是水质分析中一个十分重要的指标,被认为是规划控制污水处理效果, 计算污水处理费用和计算处理效率的重要依据,现在实验室常用的检测方法是重铬酸钾法。但是由于这种方法需要大约2个小时的氧化,并且使用如铬酸,硫酸等危险化学品,因此它不适合于在线分析。大量使用有毒化学品对实验室人员的安全也是一个极大的隐患。

LAR公司研发了一种电化学检测技术,可以实现COD 在线检测,并且成功市场化。该项技术利用二氧化铅电极产生OH自由基,相比于其他氧化剂有较高的氧化电位,因此复杂的有机物也可以被快速氧化。测量过程中所产生的电流将反映羟基自由基的消耗,而羟基自由基与化学需氧量直接相关。这种方法提供了一个快速,简单,准确,无污染的替代方案来替代普通重铬酸钾法。

BOD 分析仪

BOD(生物需氧量或生化需氧量),是水体中的好氧微生物在一定温度下将水中有机物分解成无机质,这一特定时间内的氧化过程中所需要的溶解氧量。在BOD的测量中,通常规定使用20 °C、5天的测试条件下好氧微生物的需氧量,并将结果以氧的mg/L表示,记为五日生化需氧量即BOD5,是污水处理厂的重要参数。但是整个检测过程持续时间太长,无法反映污水处理厂的实时数据,不利于实时监控。

LAR 公司开发的Biomonitor分析仪器,实现了BOD的在线检测。公司的研发人员研发了一个在线级联呼吸器,就像一个小型的污水处理厂,见图二。污水通过级联呼吸器的时候,废水中的氮和碳化合物得到降解,在污水退出反应堆级联后,利用氧传感器对残留空气的氧气进行测量,从而获得在线BOD数值。整个过程4分钟就可以完成,大大提高了BOD数据的时效性。

圖二

图二

整理编辑:德中环境与能源促进中心   何益得