有效性教程第八章(常州)教学课件

要考试的要考试的l不考不教l不考不学l考过就忘主要内容主要内容l设备简介l主要污染指标及其测定方法lCOD自动监测仪的结构和原理l氨氮自动监测仪结构与原理l流量自动监测仪结构与原理 l数据采集传输设备第一节第一节 设备简介（设备简介（1）l自动监测设备涉及的技术、知识传感器技术（其本身也可以看成一个大传感器）自动控制技术电脑应用技术通讯技术化学分析、仪器分析l水环境自动监测设备COD、氨氮（NH4-N）（NH3-N）、TP、流量、PH值、温度、电导、l自动监测设备系统的主要构件、子系统采样子系统设备本体附助设备（例如，流量、温度、）数据采集设备数据传输系统第一节第一节 设备简介（设备简介（2）l本体设备应具备的主要功能自动采样自动分析数据自动处理监测数据的存储监测数据的自动上传l本体设备的附助功能停电保护来电自动恢复故障自动珍断超标报警、超标留样“反控”外控开机、外部控制操作、l数据采集设备的主要功能、辅助功能对于本体设备的监测数据进行：自动采集、存储、处理、输送监控其它环保设备（例如，曝气风机、提升水泵）l数据传输技术、设备网络技术（电讯的电话线、GPRS、GSM、CDMA、局域网、无线电台）第二节第二节 主要污染指标及测定方法主要污染指标及测定方法（1）l化学需氧量（COD）表征：水中的还原污染物（有机的、无机的）获知：化学氧化法标准：GB11914（国际标准也如此）注意：A、分析上下限；30700mg/LB、使用范围（芳香物质不用，氯离子浓度1000）l演变过程BOD、COD、COD mn、CODcr、高锰酸盐指数条件标准lGB11914分析二大步：（看一看环保吧中的有关内容看一看环保吧中的有关内容）氧化（俗称：“回流”，或，“消解”、或，“消化”等）检验（或称：滴定、判断、确定）用硫酸亚铁铵校验剩下多少6价铬，而得到有多少6价铬被还原了。l真对GB11914的“问题”有了不少变化（想解决时间长、用药量大、滴定）氧化条件的变化：压力、温度、药品浓度、药品与水样的比例、时间。（这个要小心：采用的方法和比对的方法越接近越好）检验方法的变化：l根据6价铬和3价铬的颜色不同光电法；（A类）（看一看环保吧看一看环保吧HJ399-2019）l用电解出来的亚铁离子进行来判断库仑法（或俗称为”电极法“、”电解法“）（B类）“烧烧COD”的传统方式的传统方式第二节第二节 主要污染指标及测定方法主要污染指标及测定方法（2）l氨氮是水中NH3N和NH4N之总和注意：氨氮是“单一物质”，COD是一类物质的之和。可以用氯化铵等物质配制“标准溶液”（而COD则很难配）l实验室里分析氨氮有标准（有新有新HJ标准，并且标准，并且“取代取代”GB的的）纳氏试剂分光光法（过去叫“纳氏试剂比色法”）GB7479-87l0.052mg/Ll410425nm光水杨酸次氯酸盐分光光度法GB7481-87l0.011l697nm蒸馏滴定法GB7478-87l要2个100%才行：蒸出来100%；吸收100%。就是转移100%l下限1%，对污水足够了l其它方法气相分子吸收光谱法（B类）氨气敏电极法（讲义上没有给出类别，没有类？）第二节第二节 主要污染指标及测定方法主要污染指标及测定方法（3）l流量监测设备种类很多常用是明渠堰法（堰槽法、堰板法、巴歇尔槽、常用是明渠堰法（堰槽法、堰板法、巴歇尔槽、）都是根据槽堰特定点处的水位高低来判断流量的都是根据槽堰特定点处的水位高低来判断流量的lTOC水中总有机碳剔除了无机还原物质，而COD中含无机还原物质对有机还原物质测出率很高，几乎可以看成100%，比COD高TOC和COD对于某一个水，很可能找到一一对应的关系，这个关系要认真寻找，讲义P84页有此内容其实凡是和“比对”方法不一样的仪器都要和TOC仪器一样，做这个工作的。常用二种方法：l燃烧氧化非分散红外吸收法l紫外催化氧化非分散红外吸收法第三节第三节 COD自动监测仪的结构与原理（自动监测仪的结构与原理（1）l重铬酸盐法 与 非重铬酸盐法COD的标准方法是重铬酸盐法并不是所有的重铬酸盐法都是“标准方法”，只有和GB11914方法完全相同的方法才是“国家标准方法”几乎没有“国家标准方法”的仪器COD分析有行业标准HJ/T399-2019！不少自动监测设备都是根据此标准研发的，大家一定要找这个标准好好地研读不用重铬酸盐的方法，TOC、等l重铬酸盐法的COD自动监测设备又分为几种重铬酸钾消解光度比色法重铬酸钾消解库仑滴定法重铬酸钾消解硫酸亚铁铵滴定法流动注射法是特殊的一种，应该列在“重铬酸钾消解光度法”一类之中lCOD自动监测设备的结构机箱、支架、等构件电源线、电源、（变压器）、（断电保护电源）、控制电路板控制和数据处理、储存：工业控制机、（PLC）、（单板机）、消解池、进样、加药、排液、清洗、滴定、（光电）、加热、控压、教程中的教程中的COD（铬法）逻辑结构（铬法）逻辑结构第三节第三节 COD自动监测仪的结构与原理（自动监测仪的结构与原理（2）l前面讲是“间歇式”，就是让小姑娘躲在机箱中尽量根据GB11914的方法做分析的l还有“连续式”，例如流动注射法，根据这个方法（技术平台）也可以开发N种仪器，除了COD，还有氨氮、总磷。我们后边可以在氨氮中举例介绍。lTOC自动监测设备的工作原理前面讲过：就是有机碳用强氧化的燃烧方式的变成CO2，然后用红外吸收光谱法测量CO2的产生量TOC结构示意图结构示意图第三节第三节 COD自动监测仪的结构与原理（自动监测仪的结构与原理（3）lTOC和国标法COD原理上的异同氧化剂不同氧化率不同（燃烧法几乎100%，COD在9095%左右）l铬法COD自动监测设备与实验室里的国标法COD的异同氧化剂相同，都是重铬酸钾法消解温度可能不同，如果自动监测设备是封口消解的，温度可能要高于国标法COD 消解时间可能不同，一般自动监测设备只消解几分钟几十分钟，而国标法COD要消解120分钟水样的水量不同，一般自动监测设备取样量较少药剂浓度不同、水样与药剂量的比例不同检验终点的方法不同l请大家思考：比对方法是不是请大家思考：比对方法是不是“国标法国标法”？越远离比对方法的自动监测设备，越要注意了越远离比对方法的自动监测设备，越要注意了可能要下大功夫让数据和比对方法一致起来可能要下大功夫让数据和比对方法一致起来大家回去针对着自己企业的设备，对照着大家回去针对着自己企业的设备，对照着GB11914，看一看哪些是吻合的，看一看哪些是吻合的，哪些是改进的哪些是改进的某种壁挂式主机构成1.托盘2.试剂3.安全面板4.进样口5.电源6.信号/控制线进口7.箱体8.服务接口(RS232)9.LCD显示器10.键盘11.门某壁挂式某壁挂式COD自动监测设备自动监测设备消解系统取样系统定量系统校准清洗监测系统安全面板某立柜某立柜COD自动监测设备的安排自动监测设备的安排某立柜式某立柜式COD自动监测设备的背后箱自动监测设备的背后箱18消解系统消解系统采用强氧化剂和高温采用强氧化剂和高温175C175C进行进行CODCOD消消解。解。非敞口！有压力！温度偏高！非敞口！有压力！温度偏高！根据实际水质可调整反应时间（不是根据实际水质可调整反应时间（不是120min120min)设置以保证接近设置以保证接近100%100%氧化（氧化（不不是接近是接近GB11914GB11914），确保测试可靠。），确保测试可靠。更接近行业标准更接近行业标准HJ/T399-2019 ，离国，离国家标准家标准GB11914GB11914有距离有距离 。我再次呼吁。我再次呼吁HJ/T399-2019HJ/T399-2019也是也是“对比对比”的方法的方法另外一种消解器的外观另外一种消解器的外观活塞泵取样系统活塞泵取样系统吸耳球吸耳球活塞泵活塞泵 不与样品和试剂直接接触，维护量少，可靠性提高不挤压泵管，不需经常更换泵管，降低运行成本。金属蠕动泵金属蠕动泵塑料蠕动泵塑料蠕动泵23某种光学定量系统某种光学定量系统移液管的作用移液管的作用光学定量水样/试剂，提高定量精度，在关键因素上保证了测试的准确性。某计量配件大家看得更清楚一点某计量配件大家看得更清楚一点多向阀多向阀解决只有一个吸耳球、移液管的问题解决只有一个吸耳球、移液管的问题第四节第四节 氨氮自动监测仪结构与原理氨氮自动监测仪结构与原理l原理：前面讲过有三种国家标准分析方法不少仪器采用这三种仪器中的某一种原理而开发出来的也有采用氨气敏电极法、光谱法、电导法等原理开发出来的自动监测设备大家要注意“比对方法”，从逻辑学方法讲，采用比对方法相同的方法，容易通过比对。l几点注意纳氏试剂法的汞污染问题，废液一定要收集好处理好水杨酸分光光度法的次氯酸不容易长期保存的问题蒸馏滴定法的氨转移率不能达到100%的问题由于纳氏试剂法、水杨酸分光光度的分析上限只有12，对于污染源一般要稀释l仪器的结构各家有各家的结构各家有各家的结构因为不需要消解，结构可能比因为不需要消解，结构可能比COD简单一些简单一些但由于氨氮的分析上限较低，一般含有稀释系统但由于氨氮的分析上限较低，一般含有稀释系统纳氏试剂法的原理纳氏试剂法的原理氨氮在线分析仪每家基本上都是一个每家基本上都是一个“平台平台”上上的发展的发展例如这是一个壁挂式的，和例如这是一个壁挂式的，和CODCOD外观没有差别外观没有差别再例如，立柜式的氨氮从外观甚再例如，立柜式的氨氮从外观甚至从内部看（我们外行人看），至从内部看（我们外行人看），差别不大差别不大流动注射氨氮仪的流程示意图（讲稿）流动注射氨氮仪的流程示意图（讲稿）第五节第五节 流量自动监测仪结构与原理流量自动监测仪结构与原理l原理电磁类、蜗轮类、，有测流速再换算流量的，有直接测流量的超声波：利用超声波测水位（面）的高度，根据高度来推算出流量激光：和超声波的思路是一样的，只不过是用激光取代了超声波（在研究）l环保局的人员编制在扩大，但不可能无穷扩大工厂越来越多，污水处理厂越来越多，环保局必须用“先进技术”监督。社会越来越进步，纳税人要求知道自己的钱用到了哪里去了，“先进仪器”是必须的年轻人越来越不愿意在年轻人越来越不愿意在“艰苦环境艰苦环境”工作，我们的年轻人越来越少，必须用工作，我们的年轻人越来越少，必须用“自动控制自动控制”来取代人力来取代人力l因此，传感器（仪器）必然越来越多因此，传感器（仪器）必然越来越多前几年仪器的现象只是启动阶段的前几年仪器的现象只是启动阶段的“代价代价”将来会越来越好！将来会越来越好！讲稿上的巴氏槽讲稿上的巴氏槽排放口和流量计排放口和流量计首先要对排放口进行规范化首先要对排放口进行规范化l规范排污口的目的是保证实测值能过准确代表排污企业污染物排规范排污口的目的是保证实测值能过准确代表排污企业污染物排放浓度和排放总量的真实水平。在规范废气排放口过程中的综合放浓度和排放总量的真实水平。在规范废气排放口过程中的综合整治的基本原则为：整治的基本原则为：l （1）由企业位置为一个独立单元的排污单位，废水排放口数）由企业位置为一个独立单元的排污单位，废水排放口数量原则上只有量原则上只有1-2个，最多不超过个，最多不超过4个。个。l （2）废水排放口位置应根据实际地形和排放污染物的种类情）废水排放口位置应根据实际地形和排放污染物的种类情况确定，排放一类污染物的在车间排放口，排放其它污染物的在况确定，排放一类污染物的在车间排放口，排放其它污染物的在企业的总排放口或污水处理设施的出水口，且应在企业边界内或企业的总排放口或污水处理设施的出水口，且应在企业边界内或边界外不超过边界外不超过10米处（对污水排放口位置的要求）。米处（对污水排放口位置的要求）。l （3）排污口可以是矩形、圆管形或梯形，一般使用混凝土、）排污口可以是矩形、圆管形或梯形，一般使用混凝土、钢板或钢管等原料，必须具备方便采样和流量测定条件：有压排钢板或钢管等原料，必须具备方便采样和流量测定条件：有压排污管道应安装取样阀门；污水面在地下或距地面超过污管道应安装取样阀门；污水面在地下或距地面超过1米，应建米，应建取样台阶或梯架；污水直接从暗渠排入市政管道的，应在企业界取样台阶或梯架；污水直接从暗渠排入市政管道的，应在企业界内或排入市政管道前设置取样口。内或排入市政管道前设置取样口。排污口的规范化l（4）列入重要整治的污水排放口和排污许可证总量控制的排污口，必）列入重要整治的污水排放口和排污许可证总量控制的排污口，必须安装污水流量计，已安装的必须保持正常运作；一般污水排放口可安须安装污水流量计，已安装的必须保持正常运作；一般污水排放口可安装巴氏尔槽、三角堰、矩形堰测流槽等测流或计量装置，测流段的直线装巴氏尔槽、三角堰、矩形堰测流槽等测流或计量装置，测流段的直线长度应是其水面的宽度的长度应是其水面的宽度的3倍以上。倍以上。l （5）经规范化整治后的排污口，必须按照国家标准环境保护图形）经规范化整治后的排污口，必须按照国家标准环境保护图形标志（标志（GB15562.1-2019）（）（GB1556.2-2019）设置与之相适应的环）设置与之相适应的环境保护图形标志牌。境保护图形标志牌。l （6）环境保护图形标志牌，由国家环保局统一定点制作，并由市环）环境保护图形标志牌，由国家环保局统一定点制作，并由市环境监理部门根据企业排污口情况，统一向国家环保局订购。境监理部门根据企业排污口情况，统一向国家环保局订购。l （7）一般性污染物排放口（源）设置提示性环境保护图形标志牌；）一般性污染物排放口（源）设置提示性环境保护图形标志牌；排放剧毒、致癌物及对人体有严重危险物质的排放口（源）设置警告性排放剧毒、致癌物及对人体有严重危险物质的排放口（源）设置警告性环境保护图形标志牌。环境保护图形标志牌。l （8）标志牌的设置位置应距排污口（采样点）较近且醒目处，设置）标志牌的设置位置应距排污口（采样点）较近且醒目处，设置高度一般为：图形标志牌上缘离地面高度一般为：图形标志牌上缘离地面2米。距排污口（采样点）米。距排污口（采样点）1米范围米范围内有建筑物的，挂平面式标志牌，无建筑物的，设置立式标志牌。内有建筑物的，挂平面式标志牌，无建筑物的，设置立式标志牌。超声波测液位的原理示意超声波测液位的原理示意36传统流速仪传统流速仪37第六节第六节 数字采集仪（数采仪）数字采集仪（数采仪）l是连接自动监测设备和网络的一个“机顶盒”谢谢谢谢谢谢大家的关注！马三剑018915558808013906216027网络讨论环保吧EPAT_MSJ163.COM2019年5月26日于西安谢谢！