基于紫外吸收原理的在线水质COD测量仪设计.doc

基于紫外吸收原理的在线水质COD测量仪设计 第28卷第2期 2006年4月 光学仪器 OPTICALINSTRUMENTS Vol-28,No.2 April,2006 文章编号:1005—5630(2006)02—0076—04 基于紫外吸收原理的在线水质COD测量仪设计 孙继洋,王晓萍,宓云靳 (浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027) 摘要:化学需氧量(简称COD)是水质有机物污染程度的代表性指标.着重介绍了基于 紫外光吸收原理的在线水质COD测量仪的工作原理及构成;对不同水样的实验数据进行 了紫外光吸光度与化学需氧量的相关性分析,探讨了用紫外吸光度作为水中C0D的替代 参数的可行性.该测量仪器可应用于废水的在线监测,与传统的COD测量仪相比,具有速 度快,可靠性高,使用成本低等优点,将成为在线水质COD监测的主要设备. 关键词:紫外吸光度;在线∞D测量仪;相关性 中图分类号:TH74;X853文献标识码:A Designforon—lineCODmeasuringinstrumentbasedonultraVi0let(UV)absorptiveprinciple SUNJiyang,WANGXiao—ping,MIYun—ping (StateKeyLaboratoryofModernOpticalInstrumentation,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China) Abstract;Chemicaloxygendemand(COD)istherepresentativeindexoforganicsewage.Inthis paper,weintroduceanonlineCODmeasuringinstrumentwhichisbasedonultravioletabsorptive principle.Inparticular,wefocusonitsoperatingprincipleandstructure.Basedonexperimental findings,weprovidethecorrelationbetweenultravioletabsorbancyandCOD.Accordingthefeasibility analysis,ultravioletabsorbancycanbeusedasasurrogateparameterofCOD.Theinstrumentcanbe appliedtomonitoringwastewater.Sincethisnewanalysistechnologyisfaster,morereliableandcost efficient,webelievethiswillbethedevelopingtendencyofonlineCODmonitoring. Keywords:ultravioletabsorbency;on—lineCODmeasuringinstrument;correlation 1引言 随着社会的发展,人类越来越重视保护自身的生存环境,对水环境的检测与污染治理显得尤为重视. 化学需氧量(chemicaloxygendemand.简称COD)是水质有机物污染的代表性指标,是企业总量排放控制 的主要依据.目前使用的COD在线监测仪器中采用的大多是基于重铬酸钾消解原理的化学方法,存在着 二次污染,测量速度慢,受氯离子干扰,使用维护成本高,可靠性低等问题. 为解决由于测量方法带来的不足,研制了基于紫外吸收原理的在线水质COD测量仪.该仪器具有无 需任何试剂,无二次污染,使用成本低,测量时问短,不受氯离子的干扰,仪器稳定性好,可靠性高等特点. 现主要介绍该仪器的工作原理,基本结构,建立了紫外吸光度与C0D值的相荚性. 收稿日期:2005—07—30 作者简介:孙继洋(1980-),男,浙江杭州人,硕士研究生,主要从事光学仪器方丽的研究 第2期孙继洋等:基于紫外吸收原理的在线水质COD测量仪设计?77? 2仪器的工作原理 水体中的有机污染物对特定波长紫外光的吸收遵循朗伯一比尔定律.朗伯一比尔定律用下式表示: =0e一舭(1) 式中:为吸收后的光强度;.是物质浓度为零(即不存在吸收物质)时的光强度;c为物质浓度;L为 比色皿(采样池)的长度;K为吸收常数. 对于一个特定的采样池,其长度L是不变的;对于特定的测量波长以及特定的被测物,吸收常数K基 本是不变的(即使有小范围的变化也可用补偿算法进行补偿)[1],因此通过测量有机物吸收前,后紫外光的 强度,便可以测量出表征有机污染物浓度的COD值. 根据朗伯一比尔定律,按照吸光度的定义,吸光度A可以表示为: n_ln争一舭(2) 这就表明,