CN108593403A - 一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统，包括预处理装置以及与预处理装置相连的COD检测装置；预处理装置用于将高氯高钙废水中的氯离子含量降到第一阈值以内，以及将高氯高钙废水中的钙离子含量降到第二阈值以内；COD检测装置用于检测经过预处理装置后的高氯高钙废水的化学需氧量。该系统可以通过预先降低高氯高钙废水的氯离子和钙离子的含量，再对其化学需氧量进行检测，避免了氯离子和钙离子的含量过高对化学需氧量的检测结果产生影响，使得化学需氧量的检测结果更接近真实值，有利于对废水的污染程度进行合理评估。本发明还提供了该高氯高钙废水化学需氧量测定系统的使用方法。
Description
技术领域
本发明涉及水质检测技术领域，特别是涉及一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统及其使用方法。
背景技术
化学需氧量(COD，Chemical Oxygen Demand)是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数。
目前，水样COD检测方法主要有四种：高锰酸盐指数法、快速消解分光光度法、重铬酸盐法和氯气校正法。高锰酸盐指数法仅适用于地表水COD的测定，且只能对试样中部分化合物进行氧化，并且在氯离子含量高于300mg/L时，检测条件更为苛刻；快速消解分光光度法和重铬酸盐法仅适用于测定氯离子含量低于1000mg/L的水样，并且钙离子含量较高时，也会对结果产生一定影响；氯气校正法虽然可以检测氯离子含量在20000mg/L以内的水样，但是检测过程十分繁琐，并且对高钙水样仍然不能进行准确的分析检测。
因此，在现有的COD检测方法中都不能很好的对含有高浓度氯离子和高浓度钙离子的废水进行准确检测分析，亟需一种对高氯高钙废水的化学需氧量进行准确检测的系统。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统，包括预处理装置以及与预处理装置相连的COD检测装置，该系统可以先降低高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量，再进行化学需氧量的检测，避免了氯离子和钙离子的含量过高对化学需氧量检测结果产生影响，使得化学需氧量的检测结果更接近真实值，有利于对废水的污染程度进行合理评估。
第一方面，本发明提供了一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统，包括预处理装置以及与所述预处理装置相连的COD检测装置；
所述预处理装置用于将所述高氯高钙废水中的氯离子含量降到第一阈值以内，以及将所述高氯高钙废水中的钙离子含量降到第二阈值以内；
所述COD检测装置用于检测经过所述预处理装置预处理后的所述高氯高钙废水的化学需氧量。
在本发明中，所述高氯高钙废水中的氯离子含量大于1000mg/L和/或钙离子含量大于500mg/L。
可选的，所述第一阈值为0mg/L-1000mg/L中的任一值，所述第二阈值为0mg/L-500mg/L中的任一值。所述第一阈值和第二阈值根据实际测定需要进行选择。具体的，可以但不限于，所述第一阈值为100mg/L、300mg/L、600mg/L或800mg/L，所述第二阈值为100mg/L、280mg/L、330mg/L或400mg/L。
可选的，所述预处理装置包括滤除模块以及与所述滤除模块相连的离子监控模块，其中，所述离子监控模块与所述COD检测装置相连；
所述滤除模块用于降低所述高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量；
所述离子监控模块用于检测经过所述滤除模块处理后的所述高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量；当所述离子监控模块检测到所述氯离子含量降至第一阈值以内，且所述钙离子含量降至第二阈值以内时，所述离子监控模块控制所述高氯高钙废水流入所述COD检测装置；当所述离子监控模块检测到所述氯离子含量高于第一阈值和/或钙离子含量高于第二阈值时，所述离子监控模块控制所述高氯高钙废水再次流入所述滤除模块。
可选的，所述滤除模块包括沉淀模块、离子交换树脂模块和吸附模块中的至少一种。
可选的，所述沉淀模块包括含有能与氯离子发生沉淀反应的阳离子以及与钙离子发生沉淀反应的阴离子的溶液。在本发明中，所述沉淀模块可以但不限于包括含有能与氯离子发生沉淀的Ag+和/或Hg+的溶液，以及与钙离子发生沉淀反应的CO3 2-、PO3 2-和/或SiO3 2-的溶液。具体的，可以但不限于将所述高氯高钙废水先经过含Ag+和/或Hg+的溶液，经过过滤后再进入含CO3 2-、PO3 2-和/或SiO3 2-的溶液，从而去除氯离子和钙离子。在本发明中，所述沉淀模块也可以设有同时沉淀氯离子和钙离子的溶液。具体的，可以但不限于为所述沉淀模块包括偏铝酸钠溶液。偏铝酸钠可以与氯离子和钙离子发生沉淀反应，同时去除氯离子和钙离子。
可选的，所述离子交换树脂模块设有用于去除氯离子的阴离子交换树脂和用于去除钙离子的阳离子交换树脂。
可选的，所述吸附模块设有氯离子吸附剂和钙离子吸附剂，所述氯离子吸附剂包括沸石、活性炭和层状双金属氢氧化物中的至少一种，所述钙离子吸附剂包括沸石、蛭石、酸性白土和活性炭中的至少一种。具体的，所述层状双金属氢氧化物可以但不限于为铝镁水滑石、铝镁碳酸根水滑石。
可选的，所述COD检测装置包括光源发射器、检测池、光源接收器和信息处理器。进一步可选的，所述光源发射器用于发射可见光，所述高氯高钙废水和检测试剂置于所述检测池中进行反应，所述光源发射器产生的光源透过所述检测池，所述光源接收器用于接收透过所述检测池的光源，所述信息处理器对所述光源接收器接收的光源进行处理，得到所述高氯高钙废水的化学需氧量。
本发明第一方面提供了一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统，包括预处理装置和COD检测装置，可以对高氯高钙废水进行预处理，降低其中的氯离子和钙离子的含量，使得检测的化学需氧量更接近真实值，避免了钙离子和氯离子对化学需氧量检测的影响，有利于对废水污染程度进行合理评估。
第二方面，本发明提供了如第一方面所述的高氯高钙废水化学需氧量测定系统的使用方法，包括：
将高氯高钙废水通入到所述预处理装置，使所述高氯高钙废水中的氯离子含量降到第一阈值以内，钙离子含量降到第二阈值以内；
将经所述预处理装置预处理后的所述高氯高钙废水通入所述COD检测装置，以检测所述高氯高钙废水的化学需氧量。
可选的，所述第一阈值为0mg/L-1000mg/L中的任一值，所述第二阈值为0mg/L-500mg/L中的任一值。所述第一阈值和第二阈值根据实际测定需要进行选择。具体的，可以但不限于，所述第一阈值为100mg/L、300mg/L、600mg/L或800mg/L，所述第二阈值为100mg/L、280mg/L、330mg/L或400mg/L。
可选的，所述离子监控模块用于检测经过所述滤除模块处理后的所述高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量；当所述离子监控模块检测到所述氯离子含量降至第一阈值以内，所述钙离子含量降至第二阈值以内时，所述离子监控模块控制所述高氯高钙废水流入所述COD检测装置；当所述离子监控模块检测到所述氯离子含量高于第一阈值和/或钙离子含量高于第二阈值时，所述离子监控模块控制所述高氯高钙废水再次流入所述滤除模块。
本发明第二方面提供的使用方法，操作简单，过程可控，易于实现。
本发明的有益效果：
本发明提供的高氯高钙废水化学需氧量测定系统，能够对高氯高钙废水进行预处理，使得其中的钙离子和氯离子的含量大幅度降低，避免了钙离子和氯离子对化学需氧量检测的影响，以使检测的化学需氧量更接近真实值，有利于对废水污染程度进行合理评估，同时该装置使用方法简单，易于操作。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统的使用方法流程图。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
请参阅图1，为本发明提供的一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统，所述高氯高钙废水化学需氧量测定系统10包括预处理装置11以及与所述预处理装置相连的COD检测装置12；所述预处理装置11用于将所述高氯高钙废水中的氯离子含量降到第一阈值以内，以及将所述高氯高钙废水中的钙离子含量降到第二阈值以内；
所述COD检测装置12用于检测经过所述预处理装置预处理后的所述高氯高钙废水的化学需氧量。
在本发明实施方式中，所述高氯高钙废水中的氯离子含量大于1000mg/L和/或钙离子含量大于500mg/L。
在本发明实施方式中，所述第一阈值为0mg/L-1000mg/L中的任一值，所述第二阈值为0mg/L-500mg/L中的任一值。所述第一阈值和第二阈值根据实际测定需要进行选择。具体的，可以但不限于，所述第一阈值为100mg/L、300mg/L、600mg/L或800mg/L，所述第二阈值为100mg/L、280mg/L、330mg/L或400mg/L。
在本发明实施方式中，请参阅图2，为本发明提供的另一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统，其中，所述预处理装置11包括滤除模块13以及与所述滤除模块13相连的离子监控模块14，其中，所述离子监控模块14与所述COD检测装置12相连；所述滤除模块13用于降低所述高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量；所述离子监控模块14用于检测经过所述滤除模块处理后的所述高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量；当所述离子监控模块14检测到所述氯离子含量降至第一阈值以内，且所述钙离子含量降至第二阈值以内时，所述离子监控模块14控制所述高氯高钙废水流入所述COD检测装置12；所述离子监控模块14检测到所述氯离子含量高于第一阈值和/或钙离子含量高于第二阈值时，所述离子监控模块14控制所述高氯高钙废水再次流入所述滤除模块13。也就是说，离子监控模块检测经过滤除模块处理后的高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量，当氯离子含量降至第一阈值以内和钙离子含量降至第二阈值以内时，控制高氯高钙废水流入COD检测装置进行COD测定；当检测到氯离子含量未降至第一阈值以内和/或钙离子含量未降至第二阈值以内时，控制高氯高钙废水中再次流入滤除模块，继续降低其中的氯离子含量和钙离子的含量，直至离子监控模块检测到其中的氯离子含量降至第一阈值以内和钙离子含量降至第二阈值以内时，再控制高氯高钙废水流入COD检测装置。
在本发明实施方式中，当所述离子监控模块检测的氯离子含量高于第一阈值和/或钙离子含量高于第二阈值时，控制高氯高钙废水中再次流入滤除模块，具体的，流入滤除模块中的沉淀模块、离子交换树脂模块和吸附模块中至少一个即可。具体的根据实际情况进行选择。
在本发明实施方式中，所述滤除模块13包括沉淀模块15、离子交换树脂模块16和吸附模块17中的至少一种。图2仅提供了一种可行的滤除模块13的组成，包括了沉淀模块15、离子交换树脂模块16和吸附模块17，在其他实施方式中，滤除模块13根据实际情况进行选择；同时，当滤除模块13内沉淀模块15、离子交换树脂模块16和吸附模块17的连接先后顺序不作限定，根据实际情况进行选择。
在本发明实施方式中，所述沉淀模块15包括含有能与氯离子发生沉淀反应的阳离子以及与钙离子发生沉淀反应的阴离子的溶液。沉淀模块15可以但不限于包括含有能与氯离子发生沉淀的Ag+和/或Hg+的溶液，以及与钙离子发生沉淀反应的CO3 2-、PO3 2-和/或SiO3 2-的溶液。具体的，可以但不限于将所述高氯高钙废水先经过含Ag+和/或Hg+的溶液，经过过滤后再进入含CO3 2-、PO3 2-和/或SiO3 2-的溶液，从而去除氯离子和钙离子。沉淀模块15也可以设有同时沉淀氯离子和钙离子的溶液。具体的，可以但不限于为所述沉淀模块包括偏铝酸钠溶液。偏铝酸钠可以与氯离子和钙离子发生沉淀反应，同时去除氯离子和钙离子。
在本发明实施方式中，所述离子交换树脂模块16设有用于去除氯离子的阴离子交换树脂和用于去除钙离子的阳离子交换树脂。具体的，所述高氯高钙废水可以先经过阴离子交换树脂，再经过阳离子交换树脂；或者所述高氯高钙废水可以先经过阳离子交换树脂，再经过阴离子交换树脂。
在本发明实施方式中，所述吸附模块17设有氯离子吸附剂和钙离子吸附剂，所述氯离子吸附剂包括沸石、活性炭和层状双金属氢氧化物中的至少一种，所述钙离子吸附剂包括沸石、蛭石、酸性白土和活性炭中的至少一种。具体的，所述层状双金属氢氧化物可以但不限于为铝镁水滑石、铝镁碳酸根水滑石。
本发明实施方式中，所述COD检测装置12包括光源发射器、检测池、光源接收器和信息处理器。可选的，所述光源发射器用于发射可见光，所述高氯高钙废水和检测试剂置于所述检测池中进行反应，所述光源发射器产生的光源透过所述检测池，所述光源接收器用于接收透过所述检测池的光源，所述信息处理器对所述光源接收器接收的光源进行处理，得到所述高氯高钙废水的化学需氧量。具体的，所述检测试剂可以为硫酸溶液、高锰酸钾溶液和草酸钠溶液，并参照GB 11892-89进行COD测定。具体的，所述检测试剂可以为硝酸银溶液和重铬酸钾溶液，并参照HJ/T 399-2007进行COD测定。具体的，所述检测试剂可以为银盐溶液、重铬酸钾溶液、试亚铁灵溶液和硫酸亚铁铵溶液，并参照HJ 828-2017进行COD测定。所述检测试剂根据实际需要进行选择。
本发明提供了一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统，能够对高氯高钙废水进行预处理，降低其中的氯离子和钙离子的含量，使得检测的化学需氧量更接近真实值，避免了钙离子和氯离子对化学需氧量检测的影响，有利于对废水污染程度进行合理评估。
请参阅图3，为本发明还提供的上述高氯高钙废水化学需氧量测定系统的使用方法，包括：
步骤S101：将高氯高钙废水通入到所述预处理装置，使所述高氯高钙废水中的氯离子含量降到第一阈值以内，钙离子含量降到第二阈值以内。
在步骤S101中，可选的，所述预处理装置包括滤除模块以及与所述滤除模块相连的离子监控模块，其中，所述离子监控模块与所述COD检测装置相连；所述滤除模块用于降低所述高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量；所述离子监控模块用于检测经过所述滤除模块处理后的所述高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量；当所述离子监控模块检测到所述氯离子含量降至第一阈值以内，且所述钙离子含量降至第二阈值以内时，所述离子监控模块控制所述高氯高钙废水流入所述COD检测装置；当所述离子监控模块检测到所述氯离子含量高于第一阈值和/或钙离子含量高于第二阈值时，所述离子监控模块控制所述高氯高钙废水再次流入所述滤除模块。可选的，所述滤除模块包括沉淀模块、离子交换树脂模块和吸附模块中的至少一种。进一步可选的，所述沉淀模块包括含有能与氯离子发生沉淀反应的阳离子以及与钙离子发生沉淀反应的阴离子的溶液。进一步可选的，所述离子交换树脂模块设有用于去除氯离子的阴离子交换树脂和用于去除钙离子的阳离子交换树脂。进一步可选的，所述吸附模块设有氯离子吸附剂和钙离子吸附剂，所述氯离子吸附剂包括沸石、活性炭和层状双金属氢氧化物中的至少一种，所述钙离子吸附剂包括沸石、蛭石、酸性白土和活性炭中的至少一种。可选的，所述第一阈值为0mg/L-1000mg/L中的任一值，所述第二阈值为0mg/L-500mg/L中的任一值。所述第一阈值和第二阈值根据实际测定需要进行选择。具体的，可以但不限于，所述第一阈值为100mg/L、300mg/L、600mg/L或800mg/L，所述第二阈值为100mg/L、280mg/L、330mg/L或400mg/L。
步骤S102：将经所述预处理装置预处理后的所述高氯高钙废水通入所述COD检测装置，以检测所述高氯高钙废水的化学需氧量。
在步骤S102中，可选的，所述COD检测装置包括光源发射器、检测池、光源接收器和信息处理器。进一步可选的，所述光源发射器用于发射可见光，所述高氯高钙废水和检测试剂置于所述检测池中进行反应，所述光源发射器产生的光源透过所述检测池，所述光源接收器用于接收透过所述检测池的光源，所述信息处理器对所述光源接收器接收的光源进行处理，得到所述高氯高钙废水的化学需氧量。具体的，所述检测试剂可以为硫酸溶液、高锰酸钾溶液和草酸钠溶液，并参照GB 11892-89进行COD测定。具体的，所述检测试剂可以为硝酸银溶液和重铬酸钾溶液，并参照HJ/T 399-2007进行COD测定。具体的，所述检测试剂可以为银盐溶液、重铬酸钾溶液、试亚铁灵溶液和硫酸亚铁铵溶液，并参照HJ 828-2017进行COD测定。
本发明提供的高氯高钙废水化学需氧量测定系统的使用方法操作简单，过程可控，易于实现。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种高氯高钙废水化学需氧量测定系统，其特征在于，包括预处理装置以及与所述预处理装置相连的COD检测装置；
所述预处理装置用于将所述高氯高钙废水中的氯离子含量降到第一阈值以内，以及将所述高氯高钙废水中的钙离子含量降到第二阈值以内；
所述COD检测装置用于检测经过所述预处理装置预处理后的所述高氯高钙废水的化学需氧量。
2.如权利要求1所述的高氯高钙废水化学需氧量测定系统，其特征在于，所述第一阈值为0mg/L～1000mg/L中的任一值，所述第二阈值为0mg/L～500mg/L中的任一值。
3.如权利要求1所述的高氯高钙废水化学需氧量测定系统，其特征在于，所述预处理装置包括滤除模块以及与所述滤除模块相连的离子监控模块，其中，所述离子监控模块与所述COD检测装置相连；
所述滤除模块用于降低所述高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量；
所述离子监控模块用于检测经过所述滤除模块处理后的所述高氯高钙废水中的氯离子含量和钙离子含量；当所述离子监控模块检测到所述氯离子含量降至第一阈值以内，且所述钙离子含量降至第二阈值以内时，所述离子监控模块控制所述高氯高钙废水流入所述COD检测装置；当所述离子监控模块检测到所述氯离子含量高于第一阈值和/或钙离子含量高于第二阈值时，所述离子监控模块控制所述高氯高钙废水再次流入所述滤除模块。
4.如权利要求3所述的高氯高钙废水化学需氧量测定系统，其特征在于，所述滤除模块包括沉淀模块、离子交换树脂模块和吸附模块中的至少一种。
5.如权利要求4所述的高氯高钙废水化学需氧量测定系统，其特征在于，所述沉淀模块包括含有能与氯离子发生沉淀反应的阳离子以及与钙离子发生沉淀反应的阴离子的溶液。
6.如权利要求4所述的高氯高钙废水化学需氧量测定系统，其特征在于，所述离子交换树脂模块设有用于去除氯离子的阴离子交换树脂和用于去除钙离子的阳离子交换树脂。
7.如权利要求4所述的高氯高钙废水化学需氧量测定系统，其特征在于，所述吸附模块设有氯离子吸附剂和钙离子吸附剂，所述氯离子吸附剂包括沸石、活性炭和层状双金属氢氧化物中的至少一种，所述钙离子吸附剂包括沸石、蛭石、酸性白土和活性炭中的至少一种。
8.如权利要求1所述的高氯高钙废水化学需氧量测定系统，其特征在于，所述COD检测装置包括光源发射器、检测池、光源接收器和信息处理器。
9.如权利要求1-8任一项所述的高氯高钙废水化学需氧量测定系统的使用方法，其特征在于，包括：
将高氯高钙废水通入到所述预处理装置，使所述高氯高钙废水中的氯离子含量降到第一阈值以内，钙离子含量降到第二阈值以内；
将经所述预处理装置预处理后的所述高氯高钙废水通入所述COD检测装置，以检测所述高氯高钙废水的化学需氧量。
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