CN206074435U - 一种基于水质cod兼容氨氮浓度实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，包括紫外线低压汞灯、气液分离器、测量槽模块和高亮发光二极管，所述测量槽模块安装有测量槽，且测量槽通过测量槽壁构成待测水样输入管路，所述待测水样输入管路上安装有可见光入射电路，且可见光入射电路的对侧设置有可见光探测电路。本实用新型通过双波长检测，利用可见光补偿消除大部分悬浮物对于紫外吸光度的影响，当废水中悬浮物浓度波动较大时，仍能较准确检测废水COD值，通过利用紫外—可见光吸收光谱法具有操作简便、检测结果可靠电化不产生二次污染等优点，同时检测水质中COD、浊度与氨氮浓度，实现多个指标同时在线检测，提高装置检测效率，更加全面的反映水质受污染状况。
Description
技术领域
本实用新型涉及氨氮浓度实时监测技术设备领域，具体为一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置。
背景技术
改革开放以来，我国各项经济指标稳健发展的同时，环境质量却呈现逐年恶化的趋势，水资源污染状况尤为严重和突出。然而想要对水资源进行有效的管理和控制，就必须首先进行水质监测，提供水质指标的具体数据，由此才能判断出水体质量和污染的程度，为水源的防护和有效利用提供科学依据。水污染物主要以有机物污染为主，其中包括对水体中主要污染物化学需氧量(COD)。COD浓度是水质污染监控和治理过程中必须检测的重要指标，综合反映了水体受污染的程度。水质中的氨氮是指以游离态氨(NH3)和离子态氨(NH4 ＋)形式存在的氮，普遍存在于工业生产和日常生活生产的废水中，近年来大规模爆发的水体富营养化现象，其中一个最重要的原因即是氨氮废水的超标排放。而我国传统化学检测水质COD与氨氮浓度的方法存在检测时间长、产生二次污染等不足之处。而开发具有水质COD兼容氨氮浓度实时检测装置对我国水质检测工作和环境保护事业的发展都具有十分重要的现实意义和实用价值。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，以解决上述背景技术中提出的检测时间长以及产生二次污染等问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，包括紫外线低压汞灯、气液分离器、测量槽模块和高亮发光二极管，所述测量槽模块安装有测量槽，且测量槽通过测量槽壁构成待测水样输入管路，所述待测水样输入管路上安装有可见光入射电路，且可见光入射电路的对侧设置有可见光探测电路，所述待测水样输入管路的右侧安装有紫外光入射光路，且紫外光入射光路的对侧设置有紫外光探测电路，所述紫外线低压汞灯通过单色器一与紫外光入射光路电性连接，所述高亮发光二极管通过单色器二与可见光入射电路电性连接，所述测量槽模块通过控制阀连接有气液分离器，且气液分离器上安装有废液管，所述测量槽模块经控制阀流入水样，所述测量槽模块上安装有废液管，所述紫外光探测电路通过紫外线光电探测器与放大器电性连接，且放大器通过AD转换模块与主控制器电性连接，所述可见光入射电路通过可见光光电探测器与与放大器电性连接，且放大器通过AD转换模块与主控制器电性连接，所述主控制器分别与液晶显示、键盘输入、水阀控制信号和串口通信电性连接，所述串口通信与PC端监控电性连接。
优选的，所述水样经控制阀加入NaOH释放液流入气液分离器。
优选的，所述气液分离器后加入BTB酸碱指示剂充分反应。
优选的，所述测量槽模块进行原水样的水质COD与浊度检测和处理后的水样水质氨氮浓度检测。
优选的，所述紫外线低压汞灯和高亮发光二极管构成双波检测的光源。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过双波长检测，利用可见光补偿消除大部分悬浮物对于紫外吸光度的影响，当废水中悬浮物浓度波动较大时，仍能较准确检测废水COD值，由PLC控制能够实时的检测，并可以实现在中控室进行远程控制和测量水质数据，针对传统分析仪表通常只能检测单一指标的缺陷，通过利用紫外-可见光吸收光谱法具有操作简便、检测结果可靠电化不产生二次污染等优点，同时检测水质中COD、浊度与氨氮浓度，实现多个指标同时在线检测，提高装置检测效率，更加全面的反映水质受污染状况。
附图说明
图1为本实用新型一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置的结构示意图；
图2为本实用新型一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置的测量槽的立体的结构示意图；
图3为本实用新型一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置的测量槽内部立体的结构示意图；
图4为本实用新型一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置的电源控制电路的结构示意图；
图5为本实用新型一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置的电源电压转换电路的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置实施例：一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，包括紫外线低压汞灯4、气液分离器6、测量槽模块8和高亮发光二极管21，测量槽模块8安装有测量槽22，且测量槽22通过测量槽壁27构成待测水样输入管路23，待测水样输入管路23上安装有可见光入射电路28，且可见光入射电路28的对侧设置有可见光探测电路，待测水样输入管路23的右侧安装有紫外光入射光路24，且紫外光入射光路24的对侧设置有紫外光探测电路26，紫外线低压汞灯4通过单色器一5与紫外光入射光路24电性连接，高亮发光二极管21通过单色器二20与可见光入射电路28电性连接，测量槽模块8通过控制阀7连接有气液分离器6，且气液分离器6上安装有废液管19，测量槽模块8经控制阀7流入水样1，测量槽模块8上安装有废液管19，紫外光探测电路26通过紫外线光电探测器9与放大器11电性连接，且放大器11通过AD转换模块12与主控制器MSP43013电性连接，可见光入射电路28通过可见光光电探测器10与与放大器11电性连接，且放大器11通过AD转换模块12与主控制器MSP43013电性连接，主控制器MSP43013分别与液晶显示14、键盘输入15、水阀控制信号16和串口通信17电性连接，串口通信17与PC端监控18电性连接。
水样1经控制阀7加入NaOH释放液2流入气液分离器6，气液分离器6后加入BTB酸碱指示剂3充分反应，测量槽模块8进行原水样1的水质COD与浊度检测和处理后的水样1水质氨氮浓度检测，紫外线低压汞灯4和高亮发光二极管21构成双波检测的光源。
具体使用方式：本实用新型工作中，为提高水质的COD检测准确度，需要对将水样经过预处理过程后才可进行。为缩短检测周期，将清洗测量槽与COD检测过程有机结合起来。在待测水池取水样1进行沉淀，在通过水样定量杯取样并清洗水样定量杯，在纯净水循环池通过纯净水定量杯取纯净水与沉淀后的水样混合稀释并清洗混合槽，混合稀释液进入测量槽并清洗测量槽，废液流入废液池。将待测水样1中加入少量浓度较高的NaOH溶液，升高溶液的PH值，从而生成氨气，将生成的氨气透过气液分离后进入测量槽与事先通入的BTB酸碱指示剂混合进行充分的反应，此时BTB溶液颜色会发生变化，再启动光电检测电路，从而计算出氨氮浓度。然后水样1通过全波段扫描确定水质水样在紫外线波段和可见光波段的最大吸收波长，并由此作为测定波长λ1和参比波长λ2；单色器一5和单色器二20将光源发出的紫外线和可见光进行过滤，得到波长为λ1和λ2的紫外光和可见光，将这两束单一波长光同时照射测量槽22中的待测水样1，通过光电探测器将被待测水样吸收后的光强变化信号转化成为相应的电信号，再通过放大电路和AD转换电路，将为微弱的电信号放大并转换为数字信号后接入到单片机MSP430中，通过数据处理，消除水质中的悬浮物对紫外线测COD的影响，得到水质中的COD与浊度数据，并进行显示以及通过串口传输给监控室进行远程监控。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，包括紫外线低压汞灯(4)、气液分离器(6)、测量槽模块(8)和高亮发光二极管(21)，其特征在于：所述测量槽模块(8)安装有测量槽(22)，且测量槽(22)通过测量槽壁(27)构成待测水样输入管路(23)，所述待测水样输入管路(23)上安装有可见光入射电路(28)，且可见光入射电路(28)的对侧设置有可见光探测电路，所述待测水样输入管路(23)的右侧安装有紫外光入射光路(24)，且紫外光入射光路(24)的对侧设置有紫外光探测电路(26)，所述紫外线低压汞灯(4)通过单色器一(5)与紫外光入射光路(24)电性连接，所述高亮发光二极管(21)通过单色器二(20)与可见光入射电路(28)电性连接，所述测量槽模块(8)通过控制阀(7)连接有气液分离器(6)，且气液分离器(6)上安装有废液管(19)，所述测量槽模块(8)经控制阀(7)流入水样(1)，所述测量槽模块(8)上安装有废液管(19)，所述紫外光探测电路(26)通过紫外线光电探测器(9)与放大器(11)电性连接，且放大器(11)通过AD转换模块(12)与主控制器(13)电性连接，所述可见光入射电路(28)通过可见光光电探测器(10)与与放大器(11)电性连接，且放大器(11)通过AD转换模块(12)与主控制器(13)电性连接，所述主控制器(13)分别与液晶显示(14)、键盘输入(15)、水阀控制信号(16)和串口通信(17)电性连接，所述串口通信(17)与PC端监控(18)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，其特征在于：所述水样(1)经控制阀(7)加入NaOH释放液(2)流入气液分离器(6)。
3.根据权利要求1所述的一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，其特征在于：所述气液分离器(6)后加入BTB酸碱指示剂(3)充分反应。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，其特征在于：所述测量槽模块(8)进行原水样(1)的水质COD与浊度检测和处理后的水样(1)水质氨氮浓度检测。
5.根据权利要求1所述的一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，其特征在于：所述紫外线低压汞灯(4)和高亮发光二极管(21)构成双波检测的光源。
6.根据权利要求1所述的一种基于水质COD兼容氨氮浓度实时监测装置，其特征在于：所述主控制器为型号为MSP430的单片机。
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