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水质自动监测技术与在线自动监测仪器的发展现状

2011-11-02 17:44
FlappyBird
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  3线自动分析仪器发展

  3.1概述

  水质自动监测仪器仍发展之中,欧、美、日本、澳大利亚等国均有一些专业厂商生产。目前,经较成熟常规项目有:水温、PH、溶解氧(DO)、电导率、浊度、氧化还原电位(ORP)、流速和水位等。常用监测项目有:COD、高锰酸盐指数、TOC、氨氮、总氮、总磷。其他还有:氟化物、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氰化物、硫酸盐、磷酸盐、活性氯、TOD、BOD、UV、油类、酚、叶绿素、金属离子(如六价铬)等。

  目前自动分析仪一般具有如下功能:自动量程转换,遥控、标准输出接口和数字显示,自动清洗(清洗时具有数据锁定功能)、状态自检和报警功能(如:液体泄漏、管路堵塞、超出量程、仪器内部温度过高、试剂用尺、高/低浓度、断电等),干运转和断电保护,来电自动恢复,COD、氨氮、TOC、总磷、总氮等仪器具有自动标定校正功能。

  3.2常规五参数分析仪

  常规五参数分析仪经常采用流通式多传感器测量池结构,无零点漂移,无需基线校正,具有一体化生物清洗及压缩空气清洗装置。如:英国ABB公司生产EIL7976型多参数分析仪、法国Polymetron公司生产常规五参数分析仪、澳大利亚GREENSPAN公司生产Aqualab型多参数分析仪(包括常规五参数、氨氮、磷酸盐)。另一种类型(“4+1”型)常规五参数自动分析仪代表是法国SERES公司生产MP2000型多参数线不质分析仪,其特点是仪器结构紧凑。

  常规五参数测量原理分别为:水温为温度传感器法(Platinum RTD)、PH为玻璃或锑电极法、DO为金-银膜电极法(Galvanic)、电导率为电极法(交流阻抗法)、浊度为光学法(透射原理或红外散射原理)。

  3.3化学需氧量(COD)分析仪

  COD线自动分析仪主要技术原理有六种:(1)重铬酸钾消解-光度测量法;(2)重铬酸钾消解-库仑滴定法;(3)重铬酸钾消解-氧化还原滴定法;(4)UV计(254nm);(5)氢氧基及臭氧(混和氧化剂)氧化-电化学测量法;(6)臭氧氧化-电化学测量法。

  从原理上讲,方法(3)更接近国标方法,方法(2)也是推荐统一方法。方法(1)快速COD测定仪器上已经采用。方法(5)和方法(6)不属于国标或推荐方法,但鉴于其所具有运行可*等特点,实际应用中,只需将其分析结果与国标方法进行比对试验并进行适当校正后,即可予以认可。但方法(4)用于表片水质COD,日本已到较广泛应用,但欧美各国尚未应用(未到行政主客部门认可),我国尚需开展相关研究。

  从分析性能上讲,线COD仪测量范围一般10(或30)~2000mg/l,,目前线COD仪仅能满足污染源线自动监测需要,难以应用于表水自动监测。另外,与采用电化学原理仪器相比,采用消解-氧化还原滴定法、消解-光度法仪器分周期一般更长一些(10min~2h),前者一般为2~8min。

  从仪器结构上讲, 采用电化学原理或UV计线COD仪一般比采用消解-氧化还原滴定法、消解-光度法仪器结构简单,前者进样及试剂加入系统简便(泵、管更少),操作上更方便,其运行可*性也更好。

  从维护难易程度上讲, 消解-氧化还原滴定法、消解-光度法所采用试剂种类较多,泵管系统较复杂,试剂更换以及泵管更换维护方面较烦琐,维护周期比采用电化学原理仪器要短,维护工作量大。

  从对环境影响方面讲,重铬酸钾消解-氧化还原滴定法(或光度法、或库仑滴定法)均有铬、汞二次污染问题,废液需要特别处理。而UV计法和电化学法(不包括库仑滴定法)则不存此类问题。

  3.4高锰酸盐指数分析仪

  高锰酸盐指数线自动分析仪主要技术原理有三种:(1)高锰酸盐氧化-化学测量法;(2)高锰酸盐氧化-电流/电位滴定法;(3)UV计法(与线COD仪类似)。

  从原理上讲,方法(1)和方法(2)并无本质区别(终点指示方式差异而已),欧美和日本等国是法定方法,与我国标准方法也是一致。将方法(3)用于表征水质高锰酸盐指数方法,日本已到较广泛应用,但我国尚未推广应用,也未到行政主客部门认可。

  从分析性能上讲,目前高锰酸盐指数线自动分析仪已能够满足表水线自动监测需要。另外,与彩和化学方法仪器相比,采用氧化还原滴定法仪器分析周期一般更长一些(2h),前者一般为15~60min。

  从仪器结构上讲,两种仪器结构均比较复杂。

 

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