一種化學(xué)需氧量在線監(jiān)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)方法，尤其是涉及一種化學(xué)需氧量在線監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的日益發(fā)展，水體的有機(jī)物污染已經(jīng)成為不可忽視的問題。由于飲用水中含有有機(jī)物會(huì)對(duì)人機(jī)產(chǎn)生極大危害，因此水中有機(jī)物含量必須嚴(yán)格控制。化學(xué)需氧量(COD)是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，被公認(rèn)用作水質(zhì)判別的重要有機(jī)污染指標(biāo)，它反映了水體受還原性物質(zhì)污染的程度。水體化學(xué)需氧量的在線監(jiān)測(cè)對(duì)于實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)水體中有機(jī)污染物的變化情況，及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報(bào)重大水質(zhì)污染事故，監(jiān)督污染源排放總量及排放達(dá)標(biāo)情況，從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境有著極其重要的意義。
[0003]傳統(tǒng)的COD監(jiān)測(cè)方法，往往存在智能化程度不高、無法實(shí)現(xiàn)真正在線連續(xù)監(jiān)測(cè)等問題，而且由于取樣復(fù)雜、監(jiān)測(cè)環(huán)境存在二次污染，使得測(cè)量數(shù)據(jù)失真，從而極易導(dǎo)致監(jiān)控中心發(fā)生誤判。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能實(shí)時(shí)在線檢測(cè)污水中化學(xué)需氧量，且測(cè)量精度高、使用效果好的監(jiān)測(cè)方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種化學(xué)需氧量在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]步驟一，水樣采集:在觸摸屏上輸入系統(tǒng)啟動(dòng)命令，布設(shè)在監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控中心PC機(jī)按照預(yù)設(shè)程序向控制器發(fā)出水樣采集控制命令，所述控制器首先控制反沖洗水泵對(duì)與廢液池相連的供水管道進(jìn)行采樣前的反沖洗，然后控制采樣水泵將所述廢液池中的廢液水樣抽取到所述供水管道中；所述反沖洗水泵與自來水管道相接，所述采樣水泵安裝在所述供水管道上，所述反沖洗水泵和采樣水泵均與所述控制器相接，所述觸摸屏和控制器均與所述監(jiān)控中心PC機(jī)相接；
[0007]步驟二，水樣預(yù)處理:采用與所述供水管道相連的預(yù)處理裝置對(duì)所述廢液水樣進(jìn)行過濾處理，以去除所述廢液水樣中的大顆粒物質(zhì)，經(jīng)處理后的廢液水樣分別通過水管流入樣品反應(yīng)檢測(cè)室內(nèi)的反應(yīng)池和采樣水槽；
[0008]步驟三，COD值實(shí)際測(cè)量:采用光譜分析法對(duì)所述廢液水樣的COD值進(jìn)行測(cè)量，具體步驟包括:
[0009]301，在所述反應(yīng)檢測(cè)室內(nèi)按光線投射方向依次布設(shè)光源、第一透鏡、反應(yīng)池、第二透鏡、微型光譜儀和微處理器，所述微型光譜儀和微處理器通過通信線纜相接；
[0010]302，將所述反應(yīng)池通過機(jī)械機(jī)構(gòu)安裝在恒溫超聲水槽正中，并在所述恒溫超聲水槽下方安裝用于加速所述反應(yīng)池中化學(xué)反應(yīng)的超聲波發(fā)生器，所述控制器控制安裝在所述恒溫超聲水槽側(cè)壁上的溫控模塊對(duì)所述恒溫超聲水槽進(jìn)行加熱，且當(dāng)加熱到給定溫度值后保持該溫度值恒定；
[0011]303，預(yù)先放置在所述反應(yīng)池中的顯色試劑與所述廢液水樣在所述給定溫度下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)物，所述反應(yīng)物將對(duì)所述光源透過所述第一透鏡照射來的光線進(jìn)行吸收，所述微型光譜儀通過所述第二透鏡對(duì)被吸收后的光線的光譜進(jìn)行分析，然后將分析后的數(shù)據(jù)傳送給所述微處理器進(jìn)行處理，最后得到所述廢液水樣的COD測(cè)量值；
[0012]步驟四，COD值仿真計(jì)算:在所述采樣水槽中分別安裝電導(dǎo)率傳感器、溶解氧傳感器、酸堿度傳感器和濁度傳感器，所述電導(dǎo)率傳感器、溶解氧傳感器、酸堿度傳感器和濁度傳感器分別對(duì)所述廢液水樣的電導(dǎo)率、溶解氧值、PH值和濁度值進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器首先對(duì)所述電導(dǎo)率、溶解氧值、PH值和濁度值進(jìn)行放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，然后將處理后得到的數(shù)字信號(hào)傳送給預(yù)先存儲(chǔ)在所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)所述電導(dǎo)率、溶解氧值、PH值和濁度值進(jìn)行運(yùn)算，最后得到COD仿真值；所述電導(dǎo)率傳感器、溶解氧傳感器、酸堿度傳感器和濁度傳感器均與所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器相接；
[0013]步驟五，取平均值運(yùn)算:所述微處理器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器分別將所述COD測(cè)量值和COD仿真值傳輸給信號(hào)運(yùn)算電路，所述信號(hào)運(yùn)算電路對(duì)所述COD測(cè)量值和COD仿真值做取平均值運(yùn)算，然后將得到的平均值作為最終COD監(jiān)測(cè)值；所述微處理器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器均與所述信號(hào)運(yùn)算電路相接；
[0014]步驟六，數(shù)據(jù)無線傳輸:所述信號(hào)運(yùn)算電路通過與其相接的無線通訊模塊將所述最終COD監(jiān)測(cè)值無線發(fā)送給所述監(jiān)控中心PC機(jī)；所述微處理器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器、信號(hào)運(yùn)算電路、無線通訊模塊和控制器集成為智能測(cè)控裝置，且所述智能測(cè)控裝置安裝在所述樣品反應(yīng)檢測(cè)室；
[0015]步驟七，數(shù)據(jù)顯示及打印:所述監(jiān)控中心PC機(jī)將接收到的COD數(shù)據(jù)通過所述觸摸屏實(shí)時(shí)顯示出來，并通過與其相接的打印機(jī)將必要數(shù)據(jù)打印出來以供參考；
[0016]步驟八，廢液自動(dòng)留樣:在所述監(jiān)控室內(nèi)布設(shè)留樣槽和恒溫箱，所述留樣槽與所述采樣槽通過管道相連；所述監(jiān)控中心PC機(jī)啟動(dòng)安裝在所述留樣槽中的自動(dòng)采樣儀工作，所述自動(dòng)采樣儀將由所述采樣槽流入所述留樣槽中的測(cè)試水樣保存至所述恒溫箱中，以便作為仲裁依據(jù)；所述自動(dòng)采樣儀與所述監(jiān)控中心PC機(jī)相接。
[0017]上述一種化學(xué)需氧量在線監(jiān)測(cè)方法，其特征是:該方法還包括在企業(yè)污水排放處安裝可視系統(tǒng)對(duì)污水處理情況進(jìn)行不定時(shí)抓拍和攝像，并將拍攝到的圖像和視頻信息實(shí)時(shí)傳送給所述監(jiān)控中心PC機(jī)，所述可視系統(tǒng)與所述監(jiān)控中心PC機(jī)通過3G網(wǎng)絡(luò)無線連接。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):突破了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)模式，集成光譜分析法和仿真分析法于一體，將儀器測(cè)量值和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型仿真值的均值作為檢測(cè)結(jié)果，提高了檢測(cè)精度，減少了監(jiān)控中心誤判斷情況。
[0019]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明包括以下步驟:
[0022]步驟一，水樣采集:在觸摸屏上輸入系統(tǒng)啟動(dòng)命令，布設(shè)在監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控中心PC機(jī)按照預(yù)設(shè)程序向控制器發(fā)出水樣采集控制命令，所述控制器首先控制反沖洗水泵對(duì)與廢液池相連的供水管道進(jìn)行采樣前的反沖洗，然后控制采樣水泵將所述廢液池中的廢液水樣抽取到所述供水管道中；所述反沖洗水泵與自來水管道相接，所述采樣水泵安裝在所述供水管道上，所述反沖洗水泵和采樣水泵均與所述控制器相接，所述觸摸屏和控制器均與所述監(jiān)控中心PC機(jī)相接；
[0023]步驟二，水樣預(yù)處理:采用與所述供水管道相連的預(yù)處理裝置對(duì)所述廢液水樣進(jìn)行過濾處理，以去除所述廢液水樣中的大顆粒物質(zhì)，經(jīng)處理后的廢液水樣分別通過水管流入樣品反應(yīng)檢測(cè)室內(nèi)的反應(yīng)池和采樣水槽；
[0024]步驟三，COD值實(shí)際測(cè)量:采用光譜分析法對(duì)所述廢液水樣的COD值進(jìn)行測(cè)量，具體步驟包括:
[0025]301，在所述反應(yīng)檢測(cè)室內(nèi)按光線投射方向依次布設(shè)光源、第一透鏡、反應(yīng)池、第二透鏡、微型光譜儀和微處理器，所述微型光譜儀和微處理器通過通信線纜相接；
[0026]302，將所述反應(yīng)池通過機(jī)械機(jī)構(gòu)安裝在恒溫超聲水槽正中，并在所述恒溫超聲水槽下方安裝用于加速所述反應(yīng)池中化學(xué)反應(yīng)的超聲波發(fā)生器，所述控制器控制安裝在所述恒溫超聲水槽側(cè)壁上的溫控模塊對(duì)所述恒溫超聲水槽進(jìn)行加熱，且當(dāng)加熱到給定溫度值后保持該溫度值恒定；
[0027]303，預(yù)先放置在所述反應(yīng)池中的顯色試劑與所述廢液水樣在所述給定溫度下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)物，所述反應(yīng)物將對(duì)所述光源透過所述第一透鏡照射來的光線進(jìn)行吸收，所述微型光譜儀通過所述第二透鏡對(duì)被吸收后的光線的光