專利名稱：：化學需氧量、生物需氧量檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種化學需氧量(簡稱COD)和生物需氧量(簡稱BOD)檢測裝置，尤其是一種用紫外線照射并通過光語分析來進行COD和BOD的檢測的裝置。
背景技術(shù)：
：化學需氧量(COD)是指水中可用化學方法氧化的有機污染物的氧當量的表示方法，以mg/L來表示。化學需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度，水中還原性物質(zhì)包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水體有機物污染是很普遍的，因此，化學需氧量是水中有機物相對含量(水的污染程度)的指標之一?，F(xiàn)有技術(shù)中測量COD方法可以通過化學方法(如高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法)和紫外分析法，但現(xiàn)有的采用紫外分析法的COD檢測儀器，是基于單波長紫外線進行測量，由于污水中的有機物組份種類復雜，并不是所有的有機物都對某一特定波長產(chǎn)生吸收，因此，用單波長的紫外線進行COD;^測無法全面準確的反映C0D值。生物需氧量(簡稱B0D)是環(huán)境監(jiān)測和水質(zhì)污染控制的一項重要指標，反映了水中不能用化學法氧化的污染物的濃度。1912年由英國皇家污水處理委員會提出.并在世界各國沿用至今的標準測試分析方法一B0D5方法，需要在恒溫20。C條件下經(jīng)過5天生物培養(yǎng)測定5天前、后的溶解氧(D0)計算其差值得到B0D5。其值受到水樣成分(特別是有毒物質(zhì)存在時)、PH值，溫度、培養(yǎng)環(huán)境條件、時間、硝化等因素的影響。目前，B0D5的檢測方法給實際應(yīng)用帶來許多團難，尤其在污水處理工程管理和污染源監(jiān)測中。由于需要5天出數(shù)據(jù)，無法適應(yīng)現(xiàn)場控制和閉環(huán)調(diào)節(jié)，更不能進行在線連續(xù)監(jiān)測。近年來，國內(nèi)外對B0D5測定儀器和快速測定儀器、方法進行了大量研討，提出了許多新設(shè)備新方法1、華勃式呼吸計；2、電庫倉計；3、差壓計；4、D0儀器法，5、微生物膜氧電極法；6曝氣式氧電極法。第1-4類儀器仍需要5天恒溫2(TC培養(yǎng)，只是在DO測試時改用了儀器方法。第5類儀器應(yīng)用覆有微生物膜的氧電極.是一種快速測定方法，但膜極嬌嫩，使用壽命短(3-7天左右)而影響應(yīng)用。第6類儀器國內(nèi)外均有產(chǎn)品.采用氧電極連續(xù)測定生物污泥在污水生化反應(yīng)過程中D0變化曲線的面積積分求取B0D5,經(jīng)氧轉(zhuǎn)換系數(shù)換算后得BOD值。測定快速。適用于現(xiàn)場控制分析，存在問題是由于進樣前后DO平衡值變化，影響求積誤差較大.重復性差.不同稀釋濃度污水進樣積分不成比例，BOD線性度不高，高濃度污水測試時間過長，求取氧轉(zhuǎn)換系數(shù)費時。B0D5作為7jc體中有機物污染的一個綜合指標已得到了廣泛的應(yīng)用。這種方法，對地表水、生活污水及一般工業(yè)廢水中有機物污染程度有較為真實的反應(yīng)。但此法存在嚴重的缺陷與不足1、測定時間長達l日，不適于現(xiàn)場分析，不能指導和控制工礦企業(yè)的廢水處理；2、4喿作條件苛刻，保持5曰內(nèi)的恒溫較為困難；3、對含難降解有機物污染廢水的污染程度的測定，其結(jié)果大大低于實際值。當前國內(nèi)外在B0D測定的研究方面采取的方法還有再檢壓式庫侖計法，直接測壓法。氧電極法，濁度法，微生物傳感器法等等，這些方法存在的主要問題是i、在密閉培養(yǎng)狀態(tài)下測定，培養(yǎng)裝置中的溶解氧不斷降低且得不到補充，有礙微生物的代謝繁殖及有機物的降解，因而不能真實反映有機廢水的污染程度；2、部分采用電極的B0D測定法，不能適用高濃度廢水的測定，同時電極使用壽命短。因此必須研究一種簡易，快速而又較準確的測定方法，比較真實地反映廢水中有機物的污染程度。另外，現(xiàn)有技術(shù)中也沒有出現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)快速方便的，同時對污水的COD及BOD進行檢測的設(shè)備。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，以縮短COD、BOD的檢測時間，提高COD、BOD檢測效率及準確度，并實現(xiàn)COD及BOD的同時;f企測。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，包括與排污管道連通的取樣堰；用于存放采樣后得到的待測污水樣品的儲水罐，與所述取樣堰相連通；用于保持所存放的待測污水樣品恒溫，并對其所存放的待測污水樣品進行持續(xù)曝氣的恒溫曝氣裝置，與所述儲水罐相連通；用于在紫外線照射的過程中，盛放待測污水樣品的紫外線可透射的樣品池，與所述儲水罐和恒溫暴氣裝置相連通；用于向所述樣品池發(fā)射紫外線光束的紫外線光源；用于接收所述紫外線光源發(fā)射的透射通過樣品池的紫外線光束，并進行分光處理的分光器；強的紫外線光強檢測器；用于根據(jù)紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束中各波長的光強，計算化學需氧量的第一數(shù)據(jù)處理器，與所述紫外線光強檢測器連接；用于根據(jù)所述待測污水樣品曝氣前后的化學需氧量計算生物需氧量的第二數(shù)據(jù)處理器，與所述第一數(shù)據(jù)處理器連接。由上述技術(shù)方案可知，本實用新型的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，縮短了COD、BOD檢測時間短、可以方便的實現(xiàn)實時監(jiān)測，提高了檢測精度高。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。附困說明圖1為本實用新型實施例1的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置示意圖；圖2為本實用新型實施例1的中分光器的示意圖3為本實用新型實施例2的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置示意圖；圖4為本實用新型實施例3的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置示意圖。具體實施方式本實用新型實施例的設(shè)備同時實現(xiàn)了COD和BOD的檢測功能，在詳細介紹本實用新型實施例的檢測設(shè)備之前，先介紹一下本實用新型實施例采用的化學需氧量和生物需氧量的檢測方法及檢測原理。本實用新型實施例的生物需氧量的檢測方法，采用恒溫瀑氣的方式，縮短了測量時間，包括如下步驟測量待測污水樣品的COD;將所述待測污水置于一恒溫罐中，在并對所述待測污水持續(xù)曝氣(組分不同的污水，其曝氣時間可能會有不同，具體可以根據(jù)試驗確定，一般可為l至4小時)，曝氣結(jié)束后，測量曝氣后的所述待測污水樣品的C0D，所述恒溫為25°C-4(TC之間的某一溫度值；所述的恒溫的溫度值應(yīng)保證水中的有機物能夠迅速的被微生物分解掉，而又不至于殺死微生物，恒溫的溫度值優(yōu)選為30°C，持續(xù)曝氣的時間優(yōu)選為2小時。計算曝氣前測得的待測污水樣品C0D和曝氣后的COD作差，將得到的差值乘以修正系數(shù)后作為生物需氧量。其中上述修正系數(shù)可以通過如下方式確定選取與待測污水樣品成份相同的基本相同的水樣作為原始水樣，用標準的生物需氧量的檢測方法(例如，B0D5等)測量所述原始水樣的生物需氧量;測量所述原始水樣的COD;將所述原始水樣置于一恒溫中1至4小時，在并對所述原始水樣持續(xù)曝氣，曝氣結(jié)束后，測量曝氣后的所述原始水樣的COD,所述恒溫為25X>40。C之間的某一溫度值；計算曝氣前測得的原始水樣的COD和曝氣后的COD作差；將所述用標準的生物需氧量的檢測方法測量所述原始水樣的生物需氧量與曝氣前測得的原始水樣的COD和曝氣后的COD的差值的比值作為所述修正系數(shù)。由于微生物分解污水中的有機物是個持續(xù)并且緩慢的過程，即便在較高的恒溫下進行持續(xù)曝氣，也很難將所有的有機物都分解掉，因此，曝氣前后的COD差值要小于實際的生物需氧量，但可以根據(jù)標準的生物需氧量的檢測方法得到的數(shù)值進行修正，這樣當再次檢測成份基本相同的污水時(例如檢測同一家工廠排放的污水)，就可以在相同恒溫和曝氣時間下，利用修正系數(shù)準確實時重復的進行BOD檢測了。下面詳細介紹一下本實用新型實施例采用的化學需氧量的檢測方法，該檢測方法在獨立進行COD檢測和在進行BOD檢測時都要用到。理進行COD檢測的，污水中含有的有機物對紫外線光的吸收符合朗伯-比爾定律，也就是污水中含有機物的濃度與它的吸光度成正比。不同的有機物對不同的波長的紫外光線的吸收度是不同的，根據(jù)有機物對不同波長的紫外線的吸光度，可以選取各有機物的吸光度較大的幾個紫外線波段作為檢測波段，律，所以在某一個選定波段內(nèi)進行紫外掃描，則對掃描波段內(nèi)吸光度進行的數(shù)值積分后得到的數(shù)值與在該波段內(nèi)產(chǎn)生吸收的有機物的總濃度同樣符合朗伯-比爾定律。根據(jù)污水在某個選定波段內(nèi)對紫外光產(chǎn)生的吸光度的積分值，計算出COD值。水體中的常見有機物污染物成份復雜，包含以下種類，如石油烴類、多環(huán)芳烴、硝基苯、苯胺類、酚類、苯系物、揮發(fā)酚等，這些物質(zhì)一般在紫外波段均有吸收，吸收范圍位于200—400nm,例如，表一中示出了幾種有機物的對應(yīng)的吸收譜及吸收系數(shù)。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>大部分有機污染物的發(fā)色基團的吸光系數(shù)可以查閱到，對于查閱不到的部分，利用紫外分光光度計(例如可以采用Lambda-900型)測量。在紫外吸收光i普的測量方法中，只要化合物具有相同的生色骨架，其吸收峰的波長入max和吸收系數(shù)smax幾乎相同。在紫外吸收光語分析中，在選定的波長下，吸光度與物質(zhì)的濃度的關(guān)系，可用光的吸收定律朗伯-比爾定律來描述當一束單色光穿過透明介質(zhì)時，光強度的降低同吸收介質(zhì)的厚度及光路中吸光微粒的數(shù)目成正比。用數(shù)學表達式為I/Io=10—abe或A=-lgI。/I=abc(1)其中，A為吸光度，1。是入射光的強度；I是透射光的強度；a是吸光系數(shù)；b是光通過透明物的距離，一般即為吸收池的厚度(為確定值)，其單位用厘米，c是被測物質(zhì)的濃度，單位g.L—';上式又可寫成A-sbc(2)其中，e是摩爾吸光系數(shù)，c為摩爾濃度(mol/L),如果b的單位是厘米，則s的單位是L'mor*cm一1。在含有多種吸光物質(zhì)的溶液中，由于各吸光物質(zhì)對某一波長的單色光均有吸收作用，如果各吸光質(zhì)點相互獨立，它們的吸光能力不會相互影響，則體系的總吸光度等于各組分吸光度之和，即吸光度具有加合性爿=Z4:=S,6Cl+￡2&C2+…+S"ZC"(3)其中，S「"各個物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)，C-Cn為各個物質(zhì)的摩爾濃度(mol/L)，當某一波長的單色光通過這樣一種含有多種吸光物質(zhì)的溶液時，溶液在該單一波長處的總吸光度等于各吸光物質(zhì)的吸光度之和。這一規(guī)律稱為吸光度的加和性。而溶液在該波長處的總吸光度又可以通過測量該單色光的入射光強和出射光強后，根據(jù)公式(1)計算獲得。對紫外光的吸收主要是由于有機物中的存在發(fā)色基團，不同的發(fā)色基團所包含的碳原子的數(shù)目是不同的，而發(fā)色基團所包含的碳原子的數(shù)目又與COD直接相關(guān)，根據(jù)實驗的得出的結(jié)論，當溶液中只包含同種類發(fā)色基團的有機物時，溶液的COD值與該有機物在某一波長處產(chǎn)生的吸光度成線性關(guān)系，即，COD產(chǎn)k!^bc產(chǎn)kA,(其中d為包含同種類發(fā)色基團的有機物的濃度，在此不必區(qū)分具體的有機物各自的濃度，其中k,值是可以通過實驗測量進行確定的)，根據(jù)積分的性質(zhì)，在某一波段上對吸光度進行數(shù)值積分后得到的積分值與溶液的COD值同樣成線性關(guān)系。而4艮據(jù)吸光度的加和性原理，當存在多個種類的發(fā)色基團的有機物時，包含不同種類的發(fā)色基團的有機物所產(chǎn)生的吸光度具有可加性，因此，上述線性關(guān)系同樣適用于包含多種發(fā)色基團的有機物的是由于各類發(fā)色基團在不同波段中的吸光系數(shù)不同所致，如表一所示，在200-250nm的波段中，共扼雙烯和不飽和醛酮的吸光系數(shù)為10000，而芳香環(huán)和酮、醛等對該波段的紫外光幾乎沒有影響)，如果僅采用單一波長的紫外線進行測量，其精度必然受到限制，無法反映污水中實際的C0D值。因此，為了避免單一波長檢測的弊端，選取的波段應(yīng)該覆蓋污水中的所有有機物能夠產(chǎn)生較大的吸光度的波段，在該波段進行吸光度測量，再利用在該波段上對吸光度進行數(shù)值積分后得到的積分值與溶液的COD值成線性關(guān)系的性質(zhì)計算COD(COD-kxAjf，其中k要通過試驗測量進行確定，Aj,.為在該波段對吸光度進行數(shù)值積分后得到的積分值)。在實際的測量過程中，為了進一步提高精度，選取幾個紫外線光強被吸收較大的紫外線波段(通過對污水的紫外光鐠進行分析即可得知)，進行吸光度測量。將各個波段進行加權(quán)求和計算出最后的污水的COD，具體如下式COD-k,xAjfl+k2xAjf2……+kxAjfn(4)上式中，n為選取的紫外線波段的個數(shù)，Ajfl-Aw為各波段對吸光度進行數(shù)值積分后得到的積分值，k!-kn可以通過如下方法測定，提取待測污水樣本，利用標準的化學方法進行COD測量，然后將待測樣本加水稀釋使得各物質(zhì)濃度為原來的一半，再用標準的化學方法(目前國內(nèi)普遍采用的方法是重鉻酸鉀法、庫侖滴定法、快速密閉氧化法、節(jié)能加熱法、氯氣校正法等。其中，重鉻酸鉀法是國家A類標準方法，可以作為本實施例中的標準的化學方法)進行COD測量，繼續(xù)對樣本稀釋，并用標準的化學方法進行COD測量，經(jīng)過多次樣本稀釋及化學方法的測量，便可得到m個方程(m為原始的污水樣本和稀釋后的稀釋樣本的個數(shù)的總和)，通過這m個方程解出公式(4)中的t-h值，其中m可以小于n,可以利用計算機采用迭代的算法對方程組進行求解，通過理論的估計或?qū)嶒灲o出kn的初始值。由于各個工廠所排放的污水的有機物成分基本穩(wěn)定，通過上述方法，得到的L值對于該工廣所排放的污水具有重復性，因此，在k,-L求得后就可以利用紫外線在上述選定的波段中，對該工廠排放的污水進行實時監(jiān)測，將監(jiān)測并計算后得到的Ajfl-Aw的值代入到公式(3)中，從而得到實時的COD值。為了精確地進行COD測量，如果污水中的有機物的成分發(fā)生很大的變化，例如，不同的工廠排放的有機物的成份不盡相同，對一個新的工廠所排放的污水進行測量，需要按照上述方法重新確定測量波段，并重新確定公式(4)中的k廣kn。實施例1下面通過實施例進一步介紹一下本實用新型的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，如圖l所示，本實用新型實施例1提供的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，包括與排污管道連通的取樣堰6;儲水罐7，與所述取樣堰連通，用于存放采樣后得到的待測污水樣品；并可以對采集的污水進行沉淀處理，連續(xù)采樣的目的是為了更好的反映被測污水的時間情況，例如，對某一工廠排放的污水進行檢測，通過連續(xù)一段時間(例如1小時)的等比例采樣，經(jīng)過儲水罐的沉淀混合后，可以較好的反映該工廠的污水的實際情況。儲水罐中的采集的待測污水采集到預(yù)定的量后，經(jīng)過沉淀，便可以提供給紫外線可透樣品池進行COD測量，也可以提供供給恒溫曝氣裝置進行恒溫曝氣處理。恒溫曝氣裝置10，與所述儲水罐連通，用于以恒定的溫度存放所述待測污水樣品，并對其存放的待測污水樣品進行持續(xù)曝氣；該恒溫曝氣裝置可以由恒溫罐和氣泵構(gòu)成。紫外線可透射的樣品池(可以為比色皿)1,與所述儲水罐和恒溫曝氣裝置連通，用于在紫外線照射的過程中，盛放待測污水樣品；紫外線光源2，用于向所述樣品池發(fā)射紫外線光束；分光器3，用于將透射通過樣品池的紫外線光束進行分光處理；紫外線光強檢測器4,用于檢測分光處理后的紫外線光束的各波長光束的光強；第一數(shù)據(jù)處理器51,用于根據(jù)紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量；第二數(shù)據(jù)處理器52，與所述第一數(shù)據(jù)處理器連接，用于根據(jù)所述待測污水樣品曝氣前后的化學需氧量計算生物需氧量。在上述分光器中，可以通過閃耀光柵來對紫外線光束進行分光處理，將紫外線光束按照波長在空間中分開，生成一系列按波長排列紫外線光束。該分光器的具體結(jié)構(gòu)可以如圖2所示，其中，為了使結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，圖2中采用的是反射式閃耀光柵，另外，在分光器中還包括入射狹縫31,用于將透射通過樣品池的紫外線光束轉(zhuǎn)換成狹長的紫外線光束；離軸拋物鏡32，用于將所述狹長的紫外線反射到反射式閃耀光柵33上，并將反射式閃耀光柵33反射回的紫外線光束反射至一反射鏡34;所述反射鏡34，用于將所述反射式閃耀光柵反射回的紫外線光束反射至所述紫外線光強檢測器。由紫外氘燈發(fā)出的光線經(jīng)過流動樣品池后，進入分光器中，光線經(jīng)過分光器的入射狹縫，進入分光器，在分光器中，由反射式閃耀光柵將入射光束按照波長在空間中分開，將其頻語按照線性展開，在空間展開后的生成一系列按波長排列紫外線光束在出射端通過一反射鏡反射到紫外CCD上，CCD上不同的像元對應(yīng)著不同波長的光束，通過采集不同位置上的CCD像元所檢測到的光強便可獲得不同波長的紫外線的光強。第一數(shù)據(jù)處理器51和第二數(shù)據(jù)處理器52是整個裝置的數(shù)據(jù)處理中心，第一數(shù)據(jù)處理器根據(jù)事先檢測的紫外線透射過清水的光強和CCD像元檢測到的光強計算各個波長的吸光度，然后在選定波段上對各波長的吸光度進行數(shù)值積分，將積分值代入公式(4)中，其中kfL通過事先的實驗已經(jīng)確定，這樣通過公式(4)便可以計算得出當前水樣的COD值。第二數(shù)據(jù)處理器在進行BOD檢測時，利用第一數(shù)據(jù)處理器的COD計算結(jié)果，計算出BOD值第一數(shù)據(jù)處理器的可以進一步包括如下單元，以實現(xiàn)計算COD的數(shù)據(jù)處理吸光度計算單元，用于根據(jù)紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強計算各波長的吸光度；吸光度積分單元，與所述吸光度計算單元連接，用于在選定的待測波段上以波長為積分變量，對吸光度進行數(shù)值積分，計算各待測波段上吸光度積分值；化學需氧量計算單元，與所述吸光度積分單元連接，用于根據(jù)各待測波段上吸光度積分值，以及各待測波段吸光度的積分值與化學需氧量的線性相關(guān)系數(shù)計算化學需氧量輸出；所述第二數(shù)據(jù)處理器包括生物需氧量計算單元，與所述化學需氧量計算單元連接，用于記錄曝氣前后所述待測污水樣品的化學需氧量，并將膝氣前后所述待測污水樣品的化學需氧量的作差，將得到的差值乘以修正系數(shù)后作為生物需氧量輸出。實施例2如圖3所示，本實施例是在實施例1的基礎(chǔ)上，加入了對紫外線光源的監(jiān)測裝置和對污水進行濁度測量的裝置。由于紫外線光源可能存在波動，而波動的結(jié)果必然會導致透射后的紫外線光強的波動，為了使測量結(jié)果準確，需要通過數(shù)據(jù)處理去處除這種光強波動。因此，可以增設(shè)紫外線光源監(jiān)測裝置11，用于監(jiān)測所述紫外線光源的光功率的波動情況，生成波動數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述第一數(shù)據(jù)處理器，所述第一數(shù)據(jù)處理器根據(jù)所述波動數(shù)據(jù)對紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據(jù)修正后的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。另外，污水濁度也會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，因為水中的泥沙等物質(zhì)同樣對紫外線產(chǎn)生衰減，降低透射后紫外線光強，為了使測量結(jié)果準確，也需要通過數(shù)據(jù)處理去除由于水中泥沙等物質(zhì)而產(chǎn)生的對紫外線的吸收。因此，增設(shè)了濁度監(jiān)測裝置，用于對紫外線可透射的樣品池中的待測污水樣品進行濁度檢測，并將檢測到的濁度發(fā)送給所述第一數(shù)據(jù)處理器，所述第一數(shù)據(jù)處理器根據(jù)所述濁度對紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據(jù)修正后的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。如圖3所示，該濁度監(jiān)測裝置可以具體包括可見光源121,用于向所述紫外線可透樣品池中照射可見光；可見光光強檢測器122,用于檢測透射過紫外線可透樣品池的可見光的光強；濁度處理器123，用于根據(jù)所述可見光光強檢測器檢測到的可見光的光強計算濁度；在利用可見光進行濁度測量的情況下，要求所述紫外線可透樣品池同樣可透射可見光。需要說明的是，濁度監(jiān)測裝置和紫外線光源監(jiān)測裝置可單獨設(shè)置在本實用新型的裝置中，也可以同時設(shè)置在本實用新型的裝置中(如圖3所示)，當同時設(shè)置時，所述第一數(shù)據(jù)處理器根據(jù)所述濁度和所述波動數(shù)據(jù)對紫外線光強4企測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據(jù)修正后的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。實施例3本實施例是對上述兩個實施例的進一步擴充，在上述實施例提供的基礎(chǔ)的化學需氧量檢測裝置的基礎(chǔ)上，配置相關(guān)外設(shè)，以適應(yīng)實時自動檢測。如圖4所示，其為實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖，還可以包括一泵8(具體可以為隔膜泵)，所述取樣堰、恒溫曝氣裝置和儲水罐可以通過各自的出口支路管道與所述泵的入口管道連通，所述取樣堰、恒溫膝氣裝置、儲水罐和紫外線可透射的樣品池可以通過各自的入口支路管道與所述泵的出口管道連通；在所述取樣堰、恒溫曝氣裝置和儲7jc罐的出口支路管道上可以設(shè)置有閥門，在所述取樣堰、儲水罐、恒溫曝氣裝置和紫外線可透射的樣品池的入口支路管道也可以設(shè)置有閥門。為了使整個裝置保持清潔，便于清洗，該裝置還可以包括一清洗水罐9，用于盛放清洗整個裝置的清洗液，該清洗水罐通過出口支路管道與所述泵的入口管道連接，在所述清洗水罐的出口支路管道上設(shè)置有閥門。上述的閥門可以為電磁閥由計算機進行啟閉控制，通過電磁閥的啟閉和泵的配合完成整個裝置內(nèi)的液體的轉(zhuǎn)移。在實際的應(yīng)用中，本實施例的裝置主要完成以下工作流程采樣當需要開始采樣時，計算機控制啟動泵8和電磁閥VI、V4打開，污水進入儲水罐，根據(jù)儲水罐中液位計的變化，確定出泵8抽取的水樣是否達到確定值(為了更準確的測定污水的COD值，需要對對流動的污水進行連續(xù)采樣，生成待測污水樣本，此處的確定值即為預(yù)先設(shè)定的需要連續(xù)采用獲得的污水樣本總量)，如果達到了設(shè)定值，則關(guān)閉泵8和電磁閥V1、V4。同時計算機控制啟動泵8和電磁閥VI、V8的打開，污水流入恒溫瀑氣裝置，待恒溫曝氣裝置中采集的污水水樣到達預(yù)定值后，開始曝氣。測量當需要測量曝氣前的污水水樣的COD或僅進行COD檢測時，計算^L控制啟動泵8和電》茲閥V3、V6,待測的污水水樣品進入紫外線可透樣品池，開始進4于測量，。當曝氣結(jié)束后，計算機控制啟動泵8和電磁閥V7、V6,曝氣后的污水水樣品進入紫外線可透樣品池，開始進行COD測量。將曝氣前后的COD值作差，然后乘以修正系數(shù)，得到待測污水的BOD值。清洗當需要清洗管路時，計算機控制啟動泵8和電磁閥V5、V6，清洗液(一般采用清水即可)進入紫外線可透樣品池，開始清洗管路和紫外線可透樣品池。也可以通過控制泵8和電磁閥對儲7jC罐及恒溫曝氣裝置進行清洗。通過上述設(shè)備進行在線測定污水COD及BOD的方法，具有反應(yīng)時間短、易于實時監(jiān)測、測量精度高、無二次污染、使用方便等優(yōu)點。在本實用新型的實施例中，采用多波段的紫外線掃描的C0D的岸企測方法是BOD的檢測基礎(chǔ)，下面通過具體的實驗過程及實驗數(shù)據(jù)來進一步說明本實用新型的實施例的C0D測量過程，在選定了某個工廠排放的污水為被測對象。步驟l、在紫外線可透射的樣品池中加入清水，測量清水的光強；步驟2、選定待測污水，對待測污水進行采樣，將采集的水樣沉降2h以后，再用蒸餾水稀釋成不同的濃度比例(設(shè)共生成m個不同濃度比例的樣本)，并與化學法測定水樣的化學需氧量(COD)同步進行；步驟3、對水樣進行掃描，測定其波形，以及吸收峰的位置，確定紫外線吸收較強的波段作為待測波段；步驟4、將稀釋后的不同比例的水樣，分別加入到紫外線可透射的樣品池中，加入的水樣的深度與加入清水的深度相同，然后分別對每次加入的水樣進行測量，在步驟3選定的波段上測量紫外線透射后的光強，測出結(jié)合步驟1中測得的清水的光強(作為入射光強)，求出選定波段的上各波長處的吸光度，并在選定波段上對吸光度進行數(shù)值積分；步驟5、將對稀釋后的不同比例的水樣測得的吸光度的積分值代入公式(4)中，形成多元回歸方程，其中m為稀釋后的不同比例的水樣的個數(shù)，n為選取的用于測量的紫外線的波段個數(shù)，各個方程的中的C0D「C0Dn為用化學方法測得的COD值，k「kn為比例系數(shù)，為方程中的待求量，A卯-A帥為對每個稀釋后的樣本進行紫外線照射測量時，在每個選定波段上的對該波段的吸光度進行數(shù)值積分后的數(shù)值積分值。多元回歸方程如下C0D嚴ktxAjfll+k2xAjfl2......+knxAjflnC0D2=kixAjf21+k2xAjf22......+knxAjf2nC0Dm=xAjfml+k2xAjfra2……+knxAjfm(5)用迭代的方法(可以先通過理論估計或試驗的方式給出k「t的初始值)對上述回歸方程(5)求解，得出k「k;步驟6、在得到k「kn后，便可以利用本實用新型實施例提供的裝置，對該工廠排放的污水進行實時監(jiān)測，在測得上述確定波段的對應(yīng)的吸光度的積分值后，代入公式(4)，由于k「kn已知，便可直接求得COD值，從而達到了實時監(jiān)測的目的。某制藥廠高濃度:準確度檢驗:<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>某制藥廠低濃度:準確度檢驗:<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>某印染廠高濃度，選取的掃描波長范圍為380-240nm:準確度檢驗<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>某印染廠高濃度，選取的掃描波長范圍為650-240nm:準確度的檢驗:<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>某印染廠低濃度準確度檢驗:<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>某腈綸廠高濃度:準確度的檢驗:<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>某腈綸低濃度，選取的掃描波長范圍為650-270nm:準確度的檢驗:<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>某腈綸低濃度，選取的掃描波長范圍為380-240nm:準確度的4企-瞼:<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>某城市污水處理廠低濃度:準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％7.14.086-3.014-41.296.483.6-2.88-43.7714.0511.741—2.309-15.3413.6412.314-l.326-9.58某城市污水處理廠高濃度準確度檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差°/42.6335.826-6.804-16.7536.1833.487-2.693-7.2497.2785.545-11.7258192.0788.324-3.746-4.16某洗化低濃度準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％9.163.787-5.373-58.157.745.604-2.136-27.2417.6318.3770.7474.0116.217.2171.0175.91某洗化高濃度準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％17.984.601-14.179-74.7022.74.631-17.209-79.3035.7432.578-3.162-8.8733.1634.2511.0913.39某啤酒高濃度準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％223.79320.21296.42242.89227.72318.25490.534復02151.37213.18761.81740.86519.74557.22437.4847.21某灌渠高濃度600-200nm:準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差°/。28.3233.665.4319.856.8155.085-1.723.09某灌渠高濃度380-200nm:準確度的檢驗:化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差y。26.024114.9859.828.3341.11312.78346.762.1366.3414.2116.6754.8165.63410.82419.3某冶煉高濃度:準確度的檢驗:化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％6.627.9831.3620.96.237.9641.7328.214.412.486-l.91-13.412.9112.291-O.62-4.83某乙烯低濃度:準確度的檢驗:化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％38.7150.2211.5129.840.6445.1284.4911.198.95106.0427.097.7195.47102.0866.626.94某乙烯高濃度:準確度的檢驗:<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>準確度的檢驗:化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差°/14.1113.883-0.23-1.7312.5213.8431.3211.528.2626.367-1.89-6.7528.6225.943-2.57一9.04某石化廠高濃度:準確度的檢驗:<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>根據(jù)以上的數(shù)據(jù)處理可以統(tǒng)計得:<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>由以上數(shù)據(jù)可以看出檢測結(jié)果為污水處理廠進水口處的水樣的掃描曲線好，吸光度在選定的波長內(nèi)有80°/。在0.2-1.0之間。而且其相關(guān)系數(shù)高，有七個企業(yè)的相關(guān)系數(shù)W大于0.99,而且其余的也接近0.99。只有晴綸廠的進水的吸光度高而且其相關(guān)系數(shù)比較低。這可能是偶然誤差造成的，重復操作進行多次測定可以減小這種誤差，使相關(guān)系數(shù)增加。在污水處理廠出口處的水樣的掃描曲線，其吸光度在選定的波長內(nèi)吸光度沒有規(guī)律性。這與為了讓出水口的掃描波段與入水口的掃描波段相同有關(guān)系。而且相關(guān)系數(shù)不是很理想，原因可能在于很多水樣的COD值低于化學法測定的線性范圍，以及水樣的化學物質(zhì)的種類多、成分復雜是很多車間難生化降解的水樣的綜合體，這些難降解的有機物有很大一部分是化學法難消解的物質(zhì)，而本實驗方法對這些水樣的測定靈敏度高。同樣對于晴綸廠出水口的水樣，其C0D值高，響應(yīng)的峰值大，在選定的波長內(nèi)吸光度最高值已經(jīng)達到3(改為3,即A=3,)，COD值達到1500mg/L。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其進行限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依然可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍。權(quán)利要求1、一種化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，其特征在于，包括與排污管道連通的取樣堰；用于存放采樣后得到的待測污水樣品的儲水罐，與所述取樣堰相連通；用于保持所存放的待測污水樣品恒溫，并對其所存放的待測污水樣品進行持續(xù)曝氣的恒溫曝氣裝置，與所述儲水罐相連通；用于在紫外線照射的過程中，盛放待測污水樣品的紫外線可透射的樣品池，與所述儲水罐和恒溫暴氣裝置相連通；用于向所述樣品池發(fā)射紫外線光束的紫外線光源；用于接收所述紫外線光源發(fā)射的透射通過樣品池的紫外線光束，并進行分光處理的分光器；用于接收并檢測所述分光器分光處理后的紫外線光束中各波長光束的光強的紫外線光強檢測器；用于根據(jù)紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束中各波長的光強，計算化學需氧量的第一數(shù)據(jù)處理器，與所述紫外線光強檢測器連接；用于根據(jù)所述待測污水樣品曝氣前后的化學需氧量計算生物需氧量的第二數(shù)據(jù)處理器，與所述第一數(shù)據(jù)處理器連接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分光器包括用于將接收到的所述紫外線光源發(fā)射的透射通過樣品池的紫外線光束，按照波長在空間中分開，生成一系列按波長排列紫外線光束，并發(fā)送給所述紫外線光強檢測器的反射式閃耀光柵。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分光器包括用于將入射的所述紫外線光源發(fā)射的透射通過樣品池的紫外線光束轉(zhuǎn)換為狹長的紫外線光束的入射狹縫；用于將轉(zhuǎn)換為狹長的紫外線光束進行反射的離軸拋物鏡；用于將所述離軸拋物鏡反射的紫外線光束，按照波長在空間中分開，生成一系列按波長排列的紫外線光束，并反射給所述離軸拋物鏡的反射式閃耀光柵；用于將所述離軸拋物鏡反射回的一系列按波長排列的紫外線光束反射給所述紫外線光強檢測器的反射鏡。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，還包括用于監(jiān)測所述紫外線光源的光功率的波動情況，生成波動數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述第一數(shù)據(jù)處理器的紫外線光源監(jiān)測裝置，與所述第一數(shù)據(jù)處理器連接；所述第一數(shù)據(jù)處理器根據(jù)所述波動數(shù)據(jù)對紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據(jù)修正后的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括用于對紫外線可透射的樣品池中的待測污水樣品進行濁度檢測，并將檢測到的濁度發(fā)送給所述第一數(shù)據(jù)處理器的濁度監(jiān)測裝置，與所述第一數(shù)據(jù)處理器連接，所述第一數(shù)據(jù)處理器根據(jù)所述濁度對紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據(jù)修正后的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述濁度監(jiān)測裝置包括用于向所述紫外線可透樣品池中照射可見光的可見光源；用于檢測透射過紫外線可透樣品池的可見光的光強的可見光光強檢測器；用于根據(jù)所述可見光光強檢測器檢測到的可見光的光強計算濁度的濁度處理器；所述紫外線可透樣品池可透射可見光。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述紫外線光強檢測器為線陣CCD。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述紫外線光源為發(fā)射200-400納米紫外線光束的紫外線光源。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)處理器包括用于根據(jù)紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強計算各波長的吸光度的吸光度計算單元；用于在選定的待測波段上以波長為積分變量，對吸光度進行數(shù)值積分，計算各待測波段上吸光度積分值的吸光度積分單元，與所述吸光度計算單元連接；用于根據(jù)各待測波段上吸光度積分值，以及各待測波段吸光度的積分值與化學需氧量的線性相關(guān)系數(shù)計算化學需氧量并輸出的化學需氧量計算單元，與所述吸光度積分單元連接；所述第二數(shù)據(jù)處理器包括用于記錄曝氣前后所述待測污水樣品的化學需氧量，并將曝氣前后所述待測污水樣品的化學需氧量的作差，將得到的差值乘以修正系數(shù)后作為生物需氧量輸出的生物需氧量計算單元，與所述化學需氧量計算單元連接。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括泵，所述取樣堰、儲水罐和恒溫暴氣裝置通過各自的出口支路管道與所述泵的入口管道連接，所述取樣堰、儲水罐、恒溫暴氣裝置和紫外線可透射的樣品池通過各自的入口支路管道與所述泵的出口管道連接；在所述取樣堰、恒溫暴氣裝置和儲水罐的出口支路管道上設(shè)置有閥門，在所述取樣堰、儲水罐、恒溫暴氣裝置和紫外線可透射的樣品池的入口支路管道也設(shè)置有閥門。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括一清洗水罐，用于盛放清洗整個裝置的清洗液，該清洗水罐通過出口支路管道與所述泵的入口管道連接，在所迷清洗水罐的出口支路管道上設(shè)置有閥門。專利摘要本實用新型涉及一種化學需氧量、生物需氧量檢測裝置，包括與排污管道連通的取樣堰；儲水罐，用于存放采樣后得到的待測污水樣品；恒溫曝氣裝置，用于以恒定的溫度存放所述待測污水樣品，并對其存放的待測污水樣品進行持續(xù)曝氣；紫外線可透射的樣品池，用于在紫外線照射的過程中，盛放待測污水樣品；紫外線光源，分光器，用于將透射通過樣品池的紫外線光束進行分光處理；紫外線光強檢測器及數(shù)據(jù)處理器，本實用新型的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，縮短了COD、BOD檢測時間、可以方便的實現(xiàn)實時監(jiān)測，提高了檢測精度。文檔編號G01N21/25GK201051071SQ20072014968公開日2008年4月23日申請日期2007年6月18日優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日發(fā)明者孫小偉,肖亞飛,蔡紅星申請人:北京鴻海清科技有限公司