專利名稱：自適應(yīng)快速化學(xué)需氧量(cod)在線測(cè)定法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測(cè)與分析領(lǐng)域中化學(xué)需氧量(COD)在線測(cè)定法，具體地說(shuō)，涉 及一種儀器可智能化自動(dòng)識(shí)別有機(jī)污染源的種類并自動(dòng)確定其最佳消解反應(yīng)時(shí)間的自適 應(yīng)快速化學(xué)需氧量(COD)在線測(cè)定法。
背景技術(shù)：
化學(xué)需氧量是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的 氧化劑的量，以氧的mg/L表示?；瘜W(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度，是水體 污染的主要指標(biāo)之一以及地表水、工業(yè)廢水、生活飲用水、醫(yī)院污水與海水等水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一 個(gè)重要項(xiàng)目。我國(guó)現(xiàn)行的化學(xué)需氧量測(cè)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法有兩種一種是高錳酸鹽指數(shù)法，適 用于地下水、飲用水和較干凈的地表水中化學(xué)需氧量的檢測(cè)；另一種方法是重鉻酸鉀氧化 法，適用于工業(yè)廢水和生活污水中化學(xué)需氧量的分析。重鉻酸鉀氧化法的工作原理是在強(qiáng) 酸性溶液中，準(zhǔn)確加入過(guò)量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱回流，將水樣中還原性物質(zhì)(主要是 有機(jī)物)氧化，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，根據(jù)所 消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液量計(jì)算水樣的化學(xué)需氧量。影響重鉻酸鉀氧化法測(cè)試結(jié)果與速率 的最重要參數(shù)之一就是高溫反應(yīng)所需的消解時(shí)間。目前，國(guó)內(nèi)外所使用的COD分析儀都不 能實(shí)現(xiàn)在測(cè)試過(guò)程中對(duì)水樣進(jìn)行判斷并自動(dòng)確定最佳的消解反應(yīng)時(shí)間。傳統(tǒng)的做法是針對(duì) 某一水樣，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值預(yù)先設(shè)定好反應(yīng)所需的消解時(shí)間，然后再儀器才開(kāi)始對(duì)水樣的化學(xué) 需氧量進(jìn)行檢測(cè)。采用人工設(shè)定消解時(shí)間存在著以下缺點(diǎn)(1)誤差大。人工設(shè)定消解時(shí) 間的依據(jù)是經(jīng)驗(yàn)值，當(dāng)水樣不穩(wěn)定或來(lái)源多樣時(shí)，由于缺乏水樣的相關(guān)信息，無(wú)法設(shè)定出一 個(gè)適合所有水樣的最佳消解時(shí)間；(2)當(dāng)不同水樣之間的最佳消解時(shí)間相差較大，需要針 對(duì)每一份樣品設(shè)定消解時(shí)間，由于每重新設(shè)定一次消解時(shí)間，就需要對(duì)儀器重新進(jìn)行校正 標(biāo)定，從而大大延長(zhǎng)了水樣的測(cè)量周期，并造成試劑的浪費(fèi)和儀器的損耗。本發(fā)明的不同之處在于在消解反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)微機(jī)處理模塊連續(xù)采集20個(gè)化 學(xué)需氧量測(cè)量值，再計(jì)算這20個(gè)測(cè)量值的重復(fù)性誤差，然后根據(jù)重復(fù)性誤差的大小判斷消 解反應(yīng)是否已結(jié)束，從而實(shí)現(xiàn)了化學(xué)需氧量測(cè)量過(guò)程中分析儀器對(duì)消解時(shí)間的自動(dòng)確定。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下將反應(yīng)試劑酸、氧化劑以及其它試劑配制成具有高氧化能力的均一穩(wěn)定的混合試 劑后，通過(guò)化學(xué)需氧量在線分析儀中的注射泵及定量裝置將上述混合試劑與一定量的水樣 加入到消解池中，然后開(kāi)始升溫。當(dāng)消解池溫度升至消解反應(yīng)所需的溫度后，微機(jī)處理模塊 開(kāi)始采集此消解反應(yīng)過(guò)程中一定數(shù)量的連續(xù)化學(xué)需氧量測(cè)量值。微機(jī)處理模塊通過(guò)程序按 照公式計(jì)算出該組數(shù)據(jù)的重復(fù)性誤差。當(dāng)重復(fù)性誤差大于所需的精度要求時(shí)，微機(jī)處理模 塊繼續(xù)采樣和計(jì)算，直到所得數(shù)據(jù)的重復(fù)性誤差小于等于所需的精度要求，則最后一次采 樣時(shí)間即為消解反應(yīng)終止時(shí)間。
本發(fā)明所述的精度要求是指所述重復(fù)性誤差小于等于10%，優(yōu)選小于等于5%。本發(fā)明所述酸為硫酸。本發(fā)明所述氧化劑為重鉻酸鉀。本發(fā)明所述硫酸的濃度為65% -90%。本發(fā)明所述的重鉻酸鉀的濃度為0. 06mol/L-0. 5mol/L。本發(fā)明所述其它試劑為為銀試劑或汞試劑。本發(fā)明所述消解反應(yīng)所需的溫度為160°C -190°C。


圖1是實(shí)施例1消解時(shí)間判定示意圖。圖2是實(shí)施例2消解時(shí)間判定示意圖。圖3是實(shí)施例3消解時(shí)間判定示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1采用本發(fā)明提供的方法測(cè)定某啤酒廠污水的化學(xué)需氧量。將Im含有銀試劑的濃 度為65%的濃硫酸、Iml濃度為0. 5mol/L的重鉻酸鉀溶液配制成具有高氧化能力的均一 穩(wěn)定的混合試劑后，通過(guò)化學(xué)需氧量在線分析儀中的注射泵及定量裝置將上述混合試劑與 2ml水樣加入到消解池中，然后開(kāi)始升溫。當(dāng)消解池溫度升至160°C后lmin，微機(jī)處理模塊 開(kāi)始采集此消解反應(yīng)過(guò)程中20個(gè)連續(xù)的化學(xué)需氧量測(cè)量值，并計(jì)算出該組數(shù)據(jù)的重復(fù)性 誤差，當(dāng)重復(fù)性誤差小于等于10%時(shí)，則最后一次采樣時(shí)間即為消解反應(yīng)終止時(shí)間，由此得 知該啤酒廠污水的消解時(shí)間為3. 5min。本實(shí)施例所對(duì)應(yīng)的消解時(shí)間判定示意圖如圖1所
7J\ ο實(shí)施例2采用本發(fā)明提供的方法測(cè)定某化工廠污水的化學(xué)需氧量。將Im含有銀試劑的濃 度為70%的濃硫酸、Iml濃度為0. 2mol/L的重鉻酸鉀溶液配制成具有高氧化能力的均一 穩(wěn)定的混合試劑后，通過(guò)化學(xué)需氧量在線分析儀中的注射泵及定量裝置將上述混合試劑與 2ml水樣加入到消解池中，然后開(kāi)始升溫。當(dāng)消解池溫度升至170°C后lmin，微機(jī)處理模塊 開(kāi)始采集此消解反應(yīng)過(guò)程中20個(gè)連續(xù)的化學(xué)需氧量測(cè)量值，并計(jì)算出該組數(shù)據(jù)的重復(fù)性 誤差，當(dāng)重復(fù)性誤差小于等于5%時(shí)，則最后一次采樣時(shí)間即為消解反應(yīng)終止時(shí)間，由此得 知該化工廠污水的消解時(shí)間為25min。本實(shí)施例所對(duì)應(yīng)的消解時(shí)間判定示意圖如圖2所示。實(shí)施例3采用本發(fā)明提供的方法測(cè)定某印染廠污水的化學(xué)需氧量。將Im含有銀試劑的濃 度為90%的濃硫酸、Iml濃度為0. 06mol/L的重鉻酸鉀溶液配制成具有高氧化能力的均一 穩(wěn)定的混合試劑后，通過(guò)化學(xué)需氧量在線分析儀中的注射泵及定量裝置將上述混合試劑與 2ml水樣加入到消解池中，然后開(kāi)始升溫。當(dāng)消解池溫度升至190°C后lmin，微機(jī)處理模塊 開(kāi)始采集此消解反應(yīng)過(guò)程中20個(gè)連續(xù)的化學(xué)需氧量測(cè)量值，并計(jì)算出該組數(shù)據(jù)的重復(fù)性 誤差，當(dāng)重復(fù)性誤差小于等于5%時(shí)，則最后一次采樣時(shí)間即為消解反應(yīng)終止時(shí)間，由此得 知該印染廠污水的消解時(shí)間為8min。本實(shí)施例所對(duì)應(yīng)的消解時(shí)間判定示意圖如圖3所示。
權(quán)利要求
一種自適應(yīng)快速化學(xué)需氧量(COD)在線測(cè)定法，其特征在于將反應(yīng)試劑酸、氧化劑以及其它試劑配制成具有高氧化能力的均一穩(wěn)定的混合試劑后，通過(guò)化學(xué)需氧量在線分析儀中的注射泵及定量裝置將上述混合試劑與一定量的水樣加入到消解池中，然后開(kāi)始升溫。當(dāng)消解池溫度升至消解反應(yīng)所需的溫度后，微機(jī)處理模塊開(kāi)始采集此消解反應(yīng)過(guò)程中一定數(shù)量的連續(xù)化學(xué)需氧量測(cè)量值，并計(jì)算出該組數(shù)據(jù)的重復(fù)性誤差。當(dāng)重復(fù)性誤差大于所需的精度要求時(shí)，微機(jī)處理模塊繼續(xù)采樣和計(jì)算，直到所得的重復(fù)性誤差小于等于所需的精度要求，則最后一次采樣時(shí)間點(diǎn)即為消解反應(yīng)終止時(shí)間點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述重復(fù)性誤差小于等于10%，優(yōu)選小于 等于5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述酸為硫酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述氧化劑為重鉻酸鉀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述硫酸的濃度為65%-90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述重鉻酸鉀的濃度為0.03mol/ L-0. 5mol/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述其它試劑為為銀試劑或汞試劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述消解反應(yīng)所需的溫度為 160 °C -190 °C。
全文摘要
本發(fā)明涉及水質(zhì)分析領(lǐng)域中自適應(yīng)快速化學(xué)需氧量(COD)在線測(cè)定法，其內(nèi)容如下將反應(yīng)試劑酸、氧化劑以及其它試劑配制成具有高氧化能力的均一穩(wěn)定的混合試劑后，通過(guò)化學(xué)需氧量在線分析儀中的注射泵及定量裝置將上述混合試劑與一定量的水樣加入到消解池中，然后開(kāi)始升溫。當(dāng)消解池溫度升至消解反應(yīng)所需的溫度后，微機(jī)處理模塊開(kāi)始采集此消解反應(yīng)過(guò)程中一定數(shù)量的連續(xù)化學(xué)需氧量測(cè)量值，并計(jì)算出該組數(shù)據(jù)的重復(fù)性誤差。當(dāng)重復(fù)性誤差大于所需的精度要求時(shí)，微機(jī)處理模塊繼續(xù)采樣和計(jì)算，直到所得的重復(fù)性誤差小于等于所需的精度要求，則最后一次采樣時(shí)間點(diǎn)即為消解反應(yīng)終止時(shí)間點(diǎn)。此方法的優(yōu)點(diǎn)是大幅度縮短了水樣的測(cè)量周期以及降低了儀器的損耗。
文檔編號(hào)G01N31/00GK101936976SQ20091010023
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者周億文, 張曉敏, 張景東, 王磊, 繆國(guó)超 申請(qǐng)人:杭州慕迪科技有限公司