COD在线监测仪器原理及操作课件.ppt

1、河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心在线监测仪器原理与操作在线监测仪器原理与操作 河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心2 重要网站：中国环境监测重要网站：中国环境监测 http:/ 监测技术规范类监测技术规范类:地表水和污水地表水和污水监测技术规范监测技术规范 水污染物排放总量监测技术规范水污染物排放总量监测技术规范 水污染源在线监测系统安装技术规范水污染源在线监测系统安装技术规范 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法 项目测定标准方法类项目测定标准方法类 :u COD在线监测技术规范在

2、线监测技术规范;u 氨氮水质自动分析仪技术要求氨氮水质自动分析仪技术要求 河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心3主要内容主要内容 一、自动监测系统一、自动监测系统 二、主要监测仪器设备原理及操作二、主要监测仪器设备原理及操作 三、水质采样器三、水质采样器 四、流量计四、流量计(补：分光光度法及应用补：分光光度法及应用)水水气气一、污染源自动监控设施运行管理一、污染源自动监控设施运行管理二、烟气排放连续监测系统二、烟气排放连续监测系统河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心4一、一、自动监测系统自动监测系统 主要内容：主要内容：1.1.自动监测系统介绍

3、；自动监测系统介绍；2.2.自动监测系统的自动监测系统的设计思路设计思路及对监测结果的影响及对监测结果的影响；3.3.自动监测系统自动监测系统基本分析原理基本分析原理及对监测结果影响；及对监测结果影响；4.4.自动监测系统的自动监测系统的操作使用操作使用；5.5.自动监测系统自动监测系统分析曲线的标定分析曲线的标定。水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心51.1.自动监测系统自动监测系统介绍介绍（1 1）解释：）解释：以在线自动分析仪器为核心以在线自动分析仪器为核心，运用传感器技术、，运用传感器技术、自动控制技术、计算机应用技术及相关的专用分析自动控制技术、计算机应用

4、技术及相关的专用分析软件和通信网络组成的一个综合性的在线自动监测软件和通信网络组成的一个综合性的在线自动监测系统，系统，可统计、处理监测数据，打印输出日、周、可统计、处理监测数据，打印输出日、周、月、季、年平均数据及最大值、最小值等各种监测、月、季、年平均数据及最大值、最小值等各种监测、统计报告和图表，可输入中心数据库或上网。统计报告和图表，可输入中心数据库或上网。水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心6(2)(2)实施水质自动监测的实施水质自动监测的意义意义u可实现水质的可实现水质的实时连续监测和远程监控实时连续监测和远程监控，及，及时时掌握主要流域重点掌握主要流域

5、重点监测监测断面水体的水质状况断面水体的水质状况;u预警预报预警预报重大或流域性重大或流域性水质污染事故水质污染事故;u解决跨行政区域的解决跨行政区域的水污染事故纠纷水污染事故纠纷;u监督监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等。总量控制制度落实情况、排放达标情况等。水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心7(3)(3)分类分类（两大两大类类）地表水质自动在线监测系统地表水质自动在线监测系统 污染源水质自动监测系统污染源水质自动监测系统采水单元：采水单元：向系统提供可靠有效水样。包括水泵、管路、供向系统提供可靠有效水样。包括水泵、管路、供电及安装结构部分。电及安装结构部

6、分。配水单元：配水单元：向仪器供水，使水质、水量、水压满足仪器需要。向仪器供水，使水质、水量、水压满足仪器需要。包括水样预处理装置、自动清洗装置及辅助部分。包括水样预处理装置、自动清洗装置及辅助部分。分析单元分析单元：由一系列水质自动分析和测量仪器组成。包括水：由一系列水质自动分析和测量仪器组成。包括水温、温、pHpH值、值、DODO水位计、流量水位计、流量/流速流速/流向计及自动采样器等。流向计及自动采样器等。控制单元控制单元：包括系统控制柜和控制软件、数据采集处理与存：包括系统控制柜和控制软件、数据采集处理与存储、基站各单元的控制和状态监控、有线和无线通信设备。储、基站各单元的控制和状态监

7、控、有线和无线通信设备。子站站房及配套设施子站站房及配套设施：包括站房主体和配套设施。：包括站房主体和配套设施。水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心8自动监测系统自动监测系统组成组成(宏观宏观)从底层逐级向上分为现场机从底层逐级向上分为现场机(子站子站)、传输网络和上位机、传输网络和上位机(总站总站)三个层次。上位机通过传输网络与现场机交换数据、发起和三个层次。上位机通过传输网络与现场机交换数据、发起和应答指令。应答指令。现场机现场机传输网络传输网络上位机上位机水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心92.2.自动监测系统设计思路及内容自动监

8、测系统设计思路及内容 (1)(1)监测站位选择监测站位选择：应确保所采集样品具有：应确保所采集样品具有代表性代表性；(2)(2)采样方式选择采样方式选择：进行必要的现场调查，根据要求合理选择；：进行必要的现场调查，根据要求合理选择；(3)(3)监测项目选择监测项目选择：常规项目参照国家规定，特殊项目根据实际：常规项目参照国家规定，特殊项目根据实际需要确定；需要确定；(4)(4)分析方法选择分析方法选择：以国家标准方法为主，其他方法为辅。应先以国家标准方法为主，其他方法为辅。应先考虑方法的考虑方法的可靠性和稳定性，其次可靠性和稳定性，其次再再考虑方法的先进性和实考虑方法的先进性和实现成本现成本。

9、分析方法选择对监测结果影响最大；。分析方法选择对监测结果影响最大；(5)(5)监测频次确定监测频次确定：选择合理频次，使样品具有代表性；：选择合理频次，使样品具有代表性；(6)(6)监测设备选型监测设备选型：应选择质量好、售后服务好、运行成本低、应选择质量好、售后服务好、运行成本低、采用标准分析方法的设备，应充分比选采用标准分析方法的设备，应充分比选；(7)(7)数据传输方式选择数据传输方式选择：首先考虑能否长期稳定运行：首先考虑能否长期稳定运行；其次考虑其次考虑安装方便、运行成本低、传输速度快等。安装方便、运行成本低、传输速度快等。水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训

10、中心103.3.自动监测系统分析原理及对结果影响自动监测系统分析原理及对结果影响(1)(1)方法方法分析原理分析原理对监测结果的影响对监测结果的影响 化学化学光度光度法法按照设定程序在水样中加入各按照设定程序在水样中加入各种试剂，控制反应条件进行一种试剂，控制反应条件进行一系列化学反应，系列化学反应，然后利用朗伯然后利用朗伯比尔定律测定反应液吸光度，比尔定律测定反应液吸光度，从而计算水样中污染物浓度。从而计算水样中污染物浓度。经典方法，稳定可靠，经典方法，稳定可靠，灵敏度高、重现性好，灵敏度高、重现性好，但测量时间长、试剂但测量时间长、试剂用量大。用量大。化学化学滴定滴定法法 按照设定程序在水

11、样中加入各按照设定程序在水样中加入各种试剂，控制反应条件进行一种试剂，控制反应条件进行一系列化学反应，系列化学反应，然后缓慢加入然后缓慢加入滴定用试剂，用库仑计或比色滴定用试剂，用库仑计或比色计判断滴定终点，根据滴定试计判断滴定终点，根据滴定试剂用量计算水样中污染物浓度剂用量计算水样中污染物浓度。经典方法，稳定可靠经典方法，稳定可靠,使用范围广使用范围广,重现性和重现性和灵敏度较高，也存在灵敏度较高，也存在测量时间长、试剂用测量时间长、试剂用量大的不足。量大的不足。水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心113.3.自动监测系统分析原理及对结果影响自动监测系统分析原理及

12、对结果影响(2)(2)方法方法分析原理分析原理对监测结果的影响对监测结果的影响 电化电化学法学法 利用物质之间的电化学效应利用物质之间的电化学效应制作成测量电极，将物质浓制作成测量电极，将物质浓度转换为电信号。度转换为电信号。测量速度快、试剂用量测量速度快、试剂用量少，但稳定性差、漂移少，但稳定性差、漂移大，应及时校准。大，应及时校准。燃烧燃烧法法 将水样高温催化燃烧，将水将水样高温催化燃烧，将水和污染物质燃烧成气态，冷和污染物质燃烧成气态，冷却后除水，然后通过检测器却后除水，然后通过检测器检测气态物质浓度。检测气态物质浓度。测量速度较快、试剂用测量速度较快、试剂用量少，稳定性好，但高量少，稳

13、定性好，但高温部件和进样部件要求温部件和进样部件要求很高，容易出现故障。很高，容易出现故障。水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心124.4.自动监测系统的运营维护自动监测系统的运营维护 操作使用前操作使用前应认真阅读相关使用说明应认真阅读相关使用说明并进行相关培并进行相关培训，应特别注意仪器操作的注意事项和维护保养周期。训，应特别注意仪器操作的注意事项和维护保养周期。系统运营维护工作内容：系统运营维护工作内容：（1）应制定严格的管理制度；）应制定严格的管理制度；（2）做好维护计划和维护记录；）做好维护计划和维护记录；（3）应定期巡检、定期维护，发现问题及时处理，）应

14、定期巡检、定期维护，发现问题及时处理，保证系统长期可靠运行。保证系统长期可靠运行。水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心135 5.自动监测系统分析曲线的标定自动监测系统分析曲线的标定(1)(1)监测仪器监测仪器是自动监测系统的核心，是自动监测系统的核心，是结果准确的保证，是结果准确的保证，所以使用前所以使用前应应对仪器工作曲线进行标定对仪器工作曲线进行标定，使用中需，使用中需定期校准定期校准。标定方法：标定方法：在在量程范围内，用监测仪器测量量程范围内，用监测仪器测量已知浓度已知浓度的标准物的标准物质，然后将标准物质浓度和电信号作为质，然后将标准物质浓度和电信号作为

15、数据对数据对存储下存储下来。测量不同浓度的标准物质，可以得到不同的数据来。测量不同浓度的标准物质，可以得到不同的数据对，这些数据对可以拟合为一条对，这些数据对可以拟合为一条工作曲线工作曲线。具体操作。具体操作方法参照监测仪器使用说明书方法参照监测仪器使用说明书。水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心145 5.自动监测系统分析曲线的标定自动监测系统分析曲线的标定(2)(2)水水浓度浓度C0C1C2C3C4C5电信号电信号A0A1A2A3A4A5浓度：浓度：由由低低至高至高标液浓度标液浓度要准确要准确浓度浓度CA分析曲线分析曲线*要求：相关系数要求：相关系数r0.999

16、0要准确要准确河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心15 二、监测仪器设备原理及操作二、监测仪器设备原理及操作主要指标：主要指标：CODCOD、氨氮氨氮、TOCTOC、总氮、总磷、总氮、总磷、pHpH值、值、电导率、溶解氧、电导率、溶解氧、UVUV仪、重金属（总铜、锌、仪、重金属（总铜、锌、铅、铬）、高锰酸盐指数、六价铬、硫化物、铅、铬）、高锰酸盐指数、六价铬、硫化物、砷、亚硝酸盐氮、水中油、氰化物等砷、亚硝酸盐氮、水中油、氰化物等水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心16 1.1.CODCOD标准分析方法仪器设备标准分析方法仪器设备环境保护产品

17、技术要求环境保护产品技术要求化学需氧量水质在线自动监测仪（化学需氧量水质在线自动监测仪（HJ/T377-2007）标准规定了标准规定了COD水质在线自动监测仪性能要求和试验方法。水质在线自动监测仪性能要求和试验方法。COD含义含义:Chemical Oxygen Demand，全称化学需氧量。全称化学需氧量。一般认为它是反映水中有机物污染程度的综合指标。一般认为它是反映水中有机物污染程度的综合指标。具体指：具体指：在一定条件下，在一定条件下，氧化氧化1升水样中的升水样中的还原性物质还原性物质所消所消耗耗强氧化剂重铬酸钾强氧化剂重铬酸钾K2Cr2O7的量，结果以的量，结果以O2的的mg/L来表示

18、。来表示。水水实验室测定标准方法：实验室测定标准方法：重铬酸钾法重铬酸钾法河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心17 1.1.CODCOD标准分析方法仪器设备标准分析方法仪器设备水质水质COD在线监测仪在线监测仪水水河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心18 1 1、CODCOD标准分析方法仪器设备标准分析方法仪器设备 仪器仪器分类：分类：根据根据氧化方式氧化方式不同，仪器分为两大类不同，仪器分为两大类，即即：采用重铬酸钾氧化方式采用重铬酸钾氧化方式：重铬酸重铬酸盐法盐法 光度比色法光度比色法 库仑滴定法库仑滴定法 采用非重铬酸钾氧化方式采用非重铬酸

19、钾氧化方式：电化学氧化法电化学氧化法 相关系数法相关系数法河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心19(1)(1)重铬酸钾消解重铬酸钾消解-光度光度比色比色法法 程序式：程序式：在微机控制下，将水样与过量重铬酸钾标液和浓硫在微机控制下，将水样与过量重铬酸钾标液和浓硫酸混合，加入硫酸汞络合溶液中的氯离子，加入硫酸酸混合，加入硫酸汞络合溶液中的氯离子，加入硫酸银作催化剂。混合液银作催化剂。混合液在在165165下回流下回流一定时间一定时间(30min30min)(或催化消解，或采用微波快速消解或催化消解，或采用微波快速消解15min15min），），氧化剂氧化剂中中的的六价六价

20、CrCr被还原为三价铬，被还原为三价铬，反应结束后用光度法测反应结束后用光度法测量剩余的量剩余的六价六价Cr(600nm)Cr(600nm)或反应生成的或反应生成的三价三价Cr(440nm)Cr(440nm)的吸光度，通过工作曲线查找、计算得出的吸光度，通过工作曲线查找、计算得出CODCOD值值。分为两类分为两类:程序式程序式 流动注射分析式流动注射分析式河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心20 程序式程序式COD分析流程图分析流程图河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心21流动注射分析式（流动注射分析式（FIAFIA）(P69）基本原理基本原理:

21、试剂连续进入直径为试剂连续进入直径为1mm1mm的聚氟材料毛细的聚氟材料毛细管中，水样定量注入载流液中，在流动过程中完管中，水样定量注入载流液中，在流动过程中完成混合、加热、反应和测量成混合、加热、反应和测量(光度法光度法)的方法。的方法。仪器工作原理：仪器工作原理：反应试剂反应试剂（含重铬酸钾的硫酸（含重铬酸钾的硫酸6:46:4）由陶瓷恒流泵以恒定流速向前推进，通过注样阀由陶瓷恒流泵以恒定流速向前推进，通过注样阀将定量将定量水样水样切换进流路，在推进过程中水样与载切换进流路，在推进过程中水样与载流液流液相互混合相互混合，在，在180180恒温加热反应恒温加热反应后溶液进入后溶液进入检测系统，

22、检测系统，测定测定标准系列和水样在标准系列和水样在380nm380nm波长时的波长时的吸光度吸光度，从而计算出水样，从而计算出水样CODCOD值。值。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心22流动注射流动注射式式CODCOD分析分析仪原理图：仪原理图：河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心23流动注射分析式流动注射分析式(FIA)(FIA)特点特点：(P70)(P70)是是相对比较法相对比较法，只要测定样品时的条件和标定时的只要测定样品时的条件和标定时的条件一致，都可得到准确条件一致，都可得到准确的的测量结果。测量结果。优点：优点：分析速度快、频率高

23、、进样量少分析速度快、频率高、进样量少、精密度高，精密度高，降低二次污染。降低二次污染。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心24 FIAFIA仪器组成仪器组成（P70）一般由一般由六六部分组成部分组成：(1)(1)控制系统控制系统:(2)(2)采样系统采样系统:由采样泵、采样管、样品储存等组成；由采样泵、采样管、样品储存等组成；(3)(3)进样系统进样系统:由输液泵、定量管、电磁阀、管路、接由输液泵、定量管、电磁阀、管路、接口等组成口等组成，完成对水样和试剂的采集、输送、试剂完成对水样和试剂的采集、输送、试剂混合、废液排除及反应室清洗等功能；混合、废液排除及反应室清洗等

24、功能；(4)4)反应系统反应系统:主要有加热单元和反应室主要有加热单元和反应室,完成水样的消完成水样的消解反应解反应。(5)(5)检测系统检测系统:测定标准系列和水样在测定标准系列和水样在380nm380nm波长时的波长时的A A。(6)(6)数据采集系统数据采集系统:河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心25FIAFIA仪器组成图仪器组成图（补充图）（补充图）CODCOD自动在线监测仪流程图自动在线监测仪流程图 采样系统采样系统进样系统进样系统反应系统反应系统检测系统检测系统控制系统控制系统数据采集系统数据采集系统河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训

25、中心26(2)(2)重铬酸钾消解重铬酸钾消解-库仑滴定法库仑滴定法 在水样中加入在水样中加入已知过量的已知过量的重铬酸钾标液重铬酸钾标液，在，在强酸强酸加热环境加热环境下将水样中还原性物质下将水样中还原性物质氧化氧化后，用后，用硫酸亚铁硫酸亚铁铵标准溶液返滴定铵标准溶液返滴定过量的重铬酸钾过量的重铬酸钾，通过，通过电位滴定电位滴定进进行滴定判终，根据硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量进行行滴定判终，根据硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量进行计算。计算。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心27(3)(3)重铬酸钾消解重铬酸钾消解-氧化还原滴定法氧化还原滴定法 水样水样进入仪器反应室后，加

26、入进入仪器反应室后，加入过量的重铬酸钾过量的重铬酸钾标液，用标液，用浓硫酸浓硫酸酸化后，酸化后，在在150150条件下条件下回流回流30min30min，反应结束后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵反应结束后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定滴定剩余的剩余的六价六价CrCr，由消耗的重铬酸钾量换算成氧，由消耗的重铬酸钾量换算成氧的质量浓度的质量浓度，得到得到CODCOD值。值。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心28重铬酸钾消解重铬酸钾消解-滴定法滴定法测定注意问题：测定注意问题：（1）要保证要保证2小时加热回馏过程中重铬酸钾过量。小时加热回馏过程中重铬酸钾过量。判

27、定：判定：如反应液颜色一直保持如反应液颜色一直保持橙红色橙红色，说明重铬酸钾过量；，说明重铬酸钾过量；如变为蓝绿色如变为蓝绿色，说明不过量。，说明不过量。处理：处理：如果判断出回馏过程中重铬酸钾不过量，应加大水如果判断出回馏过程中重铬酸钾不过量，应加大水样稀释倍数重新测定，不能接着补加重铬酸钾标准溶液。样稀释倍数重新测定，不能接着补加重铬酸钾标准溶液。（2）及时标定硫酸亚铁铵标准溶液的浓度。）及时标定硫酸亚铁铵标准溶液的浓度。室温较高时，室温较高时，应每天标定。应每天标定。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心29 (4)(4)电化学电化学氧化法氧化法(测定测定COD)C

28、OD)基本原理基本原理:利用氢氧基利用氢氧基(电解反应产生电解反应产生)作为氧化剂，作为氧化剂，用工作电极测量氧化时消耗的工作电流，然用工作电极测量氧化时消耗的工作电流，然后计算水样中的后计算水样中的CODCOD值。值。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心30电化学电化学氧化氧化法法CODCOD分析仪图示分析仪图示（P75P75）河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心31 仪器设备操作仪器设备操作（电化学氧化法测定（电化学氧化法测定COD）(P76)操作内容主要包括：操作内容主要包括：v仪器参数设定仪器参数设定：仪器使用前应进行相关参数设定。：仪器

29、使用前应进行相关参数设定。v仪器校准：仪器校准：使用前需要与标准方法进行实际水样对比，然后使用前需要与标准方法进行实际水样对比，然后对对工作曲线进行校准工作曲线进行校准，使用中也要，使用中也要定期与实际水样对比、校准定期与实际水样对比、校准。校准方法：校准方法：仪器与实验室手工方法同步取样，进行多点对比。仪器与实验室手工方法同步取样，进行多点对比。v仪器维护仪器维护：按照说明书要求定期进行现场维护，确保仪器长期：按照说明书要求定期进行现场维护，确保仪器长期稳定工作。一般维护内容稳定工作。一般维护内容：（：（P76P76）(1)(1)添加试剂添加试剂，每周，每周1 1次；次；检查泵阀检查泵阀，每

30、周，每周1 1次；次；保养参考电极保养参考电极，每周每周1 1次；次；校正分析仪校正分析仪，每周，每周1 1次；次；(2)(2)清洗测量槽清洗测量槽，每月，每月1 1次；次；更换泵管和阀门管道更换泵管和阀门管道，每月，每月1 1次；次；(3)(3)清洗取水系统清洗取水系统,每季每季1 1次；次；更换取水系统管道更换取水系统管道，每季，每季1 1次。次。v 故障处理故障处理：一般故障，运营人员应及时处理，快速恢复运行；：一般故障，运营人员应及时处理，快速恢复运行；复杂故障，运营人员应及时与生产厂家联系，及时修复仪器。复杂故障，运营人员应及时与生产厂家联系，及时修复仪器。操作仪器之前应认真阅读仪器

31、使用说明书，最好经厂家培训。操作仪器之前应认真阅读仪器使用说明书，最好经厂家培训。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心32 （3 3）相关系数法）相关系数法v 解释：利用水样其他的物理、化学性质与解释：利用水样其他的物理、化学性质与CODCOD含含量之间的相关性，通过检测一些指标（如量之间的相关性，通过检测一些指标（如UV254UV254、TOCTOC等等）间接测量水样）间接测量水样CODCOD值。值。v 应用：水样成分发生较大变化时，相关性发生应用：水样成分发生较大变化时，相关性发生变化，因此该法多用于实验室研究或某些行业水变化，因此该法多用于实验室研究或某些行业水质

32、监测研究中。质监测研究中。v 仪器：多为紫外仪器：多为紫外-可见分光光度计、可见分光光度计、TOCTOC仪。仪。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心332 2、氨氮分析仪器设备（氨氮分析仪器设备（A A）比色法比色法 氨氮比色法氨氮比色法 纳氏纳氏试剂试剂比色法比色法：原理原理 水杨酸水杨酸比色法比色法 流动注射比色法在线分析仪：设备操作流动注射比色法在线分析仪：设备操作 滴定法滴定法：原理原理、操作和维护操作和维护(掌握掌握)电极法：氨气敏电极法电极法：氨气敏电极法:仪器仪器原理原理、维护和保养维护和保养 电导法电导法:仪器原理仪器原理、维护和保养维护和保养以以NHN

33、H3 3和和NHNH4 4+形式存在的氮形式存在的氮河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心342 2、氨氮分析仪器设备氨氮分析仪器设备（A A）河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心35（1 1）比色法（又叫光度法）比色法（又叫光度法）纳氏纳氏试剂试剂比色法比色法 方法方法原理原理：在碱性条件下，水样经在碱性条件下，水样经预处理预处理（蒸馏（蒸馏或过滤等）后水中离子态铵转换为游离氨；然后加或过滤等）后水中离子态铵转换为游离氨；然后加入一定量的纳氏试剂，反应生成入一定量的纳氏试剂，反应生成黄色络合物黄色络合物；分析；分析仪器在仪器在420nm420nm

34、处测定反应液处测定反应液吸光度吸光度A A,查标准曲线，查标准曲线，计算水计算水样样中氨氮中氨氮的的含量。含量。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心36流动注射比色法流动注射比色法 工作原理：工作原理：仪器蠕动泵输送释放液仪器蠕动泵输送释放液(稀稀NaOHNaOH溶液溶液)作作载流液载流液，注样阀转动，注样阀转动注入注入样品样品，形成，形成NaOHNaOH溶液和水样间隔混合，切换阀转至循环富溶液和水样间隔混合，切换阀转至循环富集态后，当混合带经过气液分离器的分离室时，集态后，当混合带经过气液分离器的分离室时，释放出样品中释放出样品中的氨气；的氨气；氨气透过气液分离膜后被

35、氨气透过气液分离膜后被接接收收液液(BTB(BTB酸碱指示液）接酸碱指示液）接收并收并使使溶液颜色发生变化。经过循环氨溶液颜色发生变化。经过循环氨富集富集后，接后，接收收液被输送液被输送到比色计的流通池内，测量其到比色计的流通池内，测量其光电压变化值光电压变化值，通过其峰高可求，通过其峰高可求得样品中的氨氮得样品中的氨氮(NH3-N)(NH3-N)含量。含量。仪器每天自动做一次标定。仪器每天自动做一次标定。过程：加碱液释放氨气过程：加碱液释放氨气透过膜被接受发生反应透过膜被接受发生反应富集富集测测量量河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心37流动注射比色法仪器操作流动注射

36、比色法仪器操作（P80P80）v仪器参数设定仪器参数设定：仪器使用前应参照说明书设定。：仪器使用前应参照说明书设定。v仪器校准仪器校准:仪器使用前需对工作曲线进行校准，使用中也需定仪器使用前需对工作曲线进行校准，使用中也需定期校准期校准(根据仪器需要进行一点或多点校准根据仪器需要进行一点或多点校准)。校准前将标液从。校准前将标液从水样进样口导入，按说明书逐点校准。水样进样口导入，按说明书逐点校准。v仪器维护仪器维护：严格按说明书要求定期维护严格按说明书要求定期维护。定期添加试剂；定期添加试剂；定期更换泵管定期更换泵管(每每3-63-6月一次月一次)；定期清洗采样头定期清洗采样头(一般一般2-4

37、2-4周周一次一次)；定期校准工作曲线定期校准工作曲线(一般每一般每3 3个月或半年校一次，水质个月或半年校一次，水质变化大时应缩短周期变化大时应缩短周期)。v故障处理故障处理：对于一般故障对于一般故障：运营人员及时修理；：运营人员及时修理；对于复杂故对于复杂故障障，运营人员应及时与生产厂家联系，运营人员应及时与生产厂家联系,及时修复仪器及时修复仪器,不能修复不能修复的应提供备用机。的应提供备用机。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心38（2 2）滴定法氨氮分析仪）滴定法氨氮分析仪 测定原理测定原理：(基于基于实验室实验室GB7478-87GB7478-87中规定中规定

38、的方法的方法)水样中的氨在碱性条件下水样中的氨在碱性条件下经经加热蒸馏加热蒸馏被逐出，被逐出，释放出的氨被释放出的氨被冷凝冷凝吸收吸收于硼酸溶液中于硼酸溶液中；用；用盐酸标准盐酸标准溶液溶液自动自动滴定滴定，利用滴定中溶液电位的突跃判定终利用滴定中溶液电位的突跃判定终点。点。根据根据滴定中滴定中所消耗盐酸的体积，计算出水所消耗盐酸的体积，计算出水样样中中氨氮含量。氨氮含量。仪器自动显示、存储、打印出结果，并通过网仪器自动显示、存储、打印出结果，并通过网络实现数据远传。络实现数据远传。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心39 滴定法氨氮分析滴定法氨氮分析仪器操作仪器操作（

39、P82P82）(1)(1)仪器参数仪器参数设定设定:工作参数、报警参数和系统参数；工作参数、报警参数和系统参数；(2)(2)仪器校准仪器校准:用标样定期考核仪器的检测精度。用标样定期考核仪器的检测精度。(3)(3)仪器维护仪器维护:仪器运行状态时请勿打开仪器前后门；仪器运行状态时请勿打开仪器前后门；根据水质情况不定期清洗原水限位电极；根据水质情况不定期清洗原水限位电极；仪器长期不用，断开电源；仪器长期不用，断开电源；定期观察仪器运行情况，检查各种试剂的实际存定期观察仪器运行情况，检查各种试剂的实际存量。量。不定期清洗仪器外壳，保持清洁。不定期清洗仪器外壳，保持清洁。(4)(4)故障处理故障处理

40、:见见P83P83表表2-32-3常见故障排除。常见故障排除。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心40 (3)(3)氨气敏电极法氨氮在线监测仪氨气敏电极法氨氮在线监测仪（原理）（原理）仪器工作仪器工作原理原理：(P83(P83)将水样导入测量池中，加入氢氧化钠使水样中将水样导入测量池中，加入氢氧化钠使水样中离子态铵转化为游离态氨离子态铵转化为游离态氨；游离态氨透过；游离态氨透过氨气敏电氨气敏电极极的憎水膜进入电极内部缓冲液，的憎水膜进入电极内部缓冲液，改变缓冲液的改变缓冲液的pHpH值，值，通过测量通过测量pHpH值变化即可测量水样中的氨浓度。值变化即可测量水样中的氨浓

41、度。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心41 氨气敏电极氨气敏电极图（补充）图（补充）pHpH玻璃电极作为玻璃电极作为测量电极测量电极(内电极内电极)和和 Ag-AgClAg-AgCl参比电参比电极极置于盛有置于盛有0.1M0.1M的氯化铵溶的氯化铵溶液的塑料套管内，管底用液的塑料套管内，管底用聚聚四氟乙烯渗透膜四氟乙烯渗透膜将内充液与将内充液与样品隔开。样品隔开。氨气敏电极法结构简单，试剂用量少，测量范围宽，氨气敏电极法结构简单，试剂用量少，测量范围宽，准确准确度较高，抗干扰能力强度较高，抗干扰能力强，但电极，但电极价格较贵价格较贵，稳定性较差，易受，稳定性较差，易受

42、污染堵塞，对环境温度要求较高污染堵塞，对环境温度要求较高，设备维护工作量较大，设备维护工作量较大。气体渗透膜中介溶液参比电极离子指示电极气体渗透膜气体渗透膜内充液内充液参比电极参比电极离子指示电极离子指示电极河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心42主要技术指标主要技术指标：测量范围测量范围：0.05mg/L0.05mg/L1000 mg/L1000 mg/L；重现性：重现性：3%3%；响应时间：响应时间：4 min4 min；相对误差：相对误差：1010%仪器组成：仪器组成：由进样系统、控制系统、测试由进样系统、控制系统、测试系统、显示系统及附件等组成。系统、显示系统及

43、附件等组成。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心43氨气敏电极法仪器操作氨气敏电极法仪器操作和维护和维护（P84P84）(1)(1)定期观察检查：定期观察检查：一般两周一次，特殊情况可缩短或一般两周一次，特殊情况可缩短或延长。延长。检查管路；检查管路；检查试剂、校准液、清洗液检查试剂、校准液、清洗液的液位；的液位；检查气透膜上是否有气泡；检查气透膜上是否有气泡；检查电极检查电极内充液的液位。内充液的液位。(2)(2)定期保养定期保养:保养周期为四周，根据实际可缩短或保养周期为四周，根据实际可缩短或延长；延长；检查所有管线和流通池是否有泄露或损坏，检查所有管线和流通池是否

44、有泄露或损坏，有无沉积物积累。有无沉积物积累。若有藻类积累，清洗仪器管路；若有藻类积累，清洗仪器管路；更换电极内充液，检查气透膜；更换电极内充液，检查气透膜；倒掉旧的试剂、倒掉旧的试剂、校准液、清洗液并彻底清洗容器，添加新的溶液，校准液、清洗液并彻底清洗容器，添加新的溶液，检查废水排放情况，确保排放流畅。检查废水排放情况，确保排放流畅。(3)(3)故障处理故障处理:见见P85P85表表2-42-4常见故障排除。常见故障排除。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心44（4 4）电导法氨氮在线监测仪电导法氨氮在线监测仪 原理原理：酸性吸收液酸性吸收液吸收氨的量与吸收氨的量与吸

45、收液电导吸收液电导率率成比例，利用此关系来测定氨的浓度。成比例，利用此关系来测定氨的浓度。该仪器采用该仪器采用吹脱吹脱-电导法电导法，即在碱性条件下，即在碱性条件下，用空气将氨从水样中用空气将氨从水样中吹出吹出，气流中的氨被，气流中的氨被酸性酸性吸吸收液吸收，引起吸收液的收液吸收，引起吸收液的电导变化电导变化，电导变化值，电导变化值与吹出的氨量与吹出的氨量及及水样中氨氮水样中氨氮的的含量成正比，用简含量成正比，用简单的电导法完成测量单的电导法完成测量。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心45氨气敏电极法故障分析及排除氨气敏电极法故障分析及排除河北省污染治理设施运营培训中

46、心河北省污染治理设施运营培训中心46水质在线监测仪器维护及质控总结：水质在线监测仪器维护及质控总结：1.在线监测系统维护：在线监测系统维护：（1）仪器定期校准。）仪器定期校准。一般每月校准一次，根据水质状况可调整，一般不超一般每月校准一次，根据水质状况可调整，一般不超过仪器说明书规定期限。仪器如果长时间停机后重新启动、更换电极、过仪器说明书规定期限。仪器如果长时间停机后重新启动、更换电极、泵管或更换不同批号的试剂，则必须进行仪器校准实验。泵管或更换不同批号的试剂，则必须进行仪器校准实验。（2）仪器多点线性检验。）仪器多点线性检验。在仪器线性范围内均匀选择在仪器线性范围内均匀选择4-6个个浓度的

47、标准溶液浓度的标准溶液进行测试，并计算其进行测试，并计算其斜率斜率b和相关系数和相关系数r，一般每半年进行一次。如发现一般每半年进行一次。如发现该两值发生显著变化，应对仪器性能进行检查。该两值发生显著变化，应对仪器性能进行检查。（3）在线监测系统定期清洗。）在线监测系统定期清洗。系统本身一般具备在线清洗功能，但如果水系统本身一般具备在线清洗功能，但如果水质较差，在采水和配水管路、电极、泵管等处会出现质较差，在采水和配水管路、电极、泵管等处会出现沉积物沉积物，导致传感导致传感器失灵器失灵，测定结果产生偏差。定期清洗维护可减少偏差，保证监测数据，测定结果产生偏差。定期清洗维护可减少偏差，保证监测数

48、据可靠性，同时可靠性，同时可延长仪器使用寿命可延长仪器使用寿命。河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心47水质在线监测仪器维护及质控总结：水质在线监测仪器维护及质控总结：2.在线监测质量控制：在线监测质量控制：(1)试液质量控制。试液质量控制。试液质量受多种因素影响，比如：试液浓度、稳定性、储试液质量受多种因素影响，比如：试液浓度、稳定性、储存期、容器密闭性、环境状况等，因此存期、容器密闭性、环境状况等，因此在线监测仪器试液需要定期检查在线监测仪器试液需要定期检查，如发现有沉淀、变色等现象，应如发现有沉淀、变色等现象，应及时更换、重配及时更换、重配。对于稳定性较差或浓度。

49、对于稳定性较差或浓度较低的试液应分次少量配制，特殊试液还应采取特殊储存方法（如棕色瓶，较低的试液应分次少量配制，特殊试液还应采取特殊储存方法（如棕色瓶，避光），避光），温度较高季节温度较高季节应相应缩短试液更换周期。应相应缩短试液更换周期。(2)标液或质控样控制。标液或质控样控制。选择仪器线性范围内选择仪器线性范围内上下限上下限90%以及以及中间附近浓度值中间附近浓度值的质控样来进行检查，如果检查结果相对误差超过的质控样来进行检查，如果检查结果相对误差超过20%，必须对仪器重新，必须对仪器重新校准。校准。(3)空白试验检验控制。空白试验检验控制。通过空白试验值控制可以相对消除蒸馏水和试剂中的通

50、过空白试验值控制可以相对消除蒸馏水和试剂中的杂质及分析过程中环境带来的沾污。通常一批试剂进行一次空白试验即可。杂质及分析过程中环境带来的沾污。通常一批试剂进行一次空白试验即可。标液浓度标液浓度要准确要准确河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心48 等比例水等比例水质采样器质采样器三、三、水质采样器（水质采样器（A A）河北省污染治理设施运营培训中心河北省污染治理设施运营培训中心49 水质采样器水质采样器分类分类 流量等比例采样流量等比例采样 按照采样功能，可分为按照采样功能，可分为 定时采样定时采样 按照样品是否分瓶存储，可分为按照样品是否分瓶存储，可分为 分瓶采样器分瓶