自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)涵蓋多個(gè)學(xué)科門類，其內(nèi)涵隨著科技發(fā)展而不斷變化。應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測的自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)主要有：自動(dòng)化監(jiān)測儀表及輔助技術(shù)、可編程控制器、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程傳輸、大型數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計(jì)分析及預(yù)測預(yù)報(bào)、基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及多媒體技術(shù)的發(fā)布系統(tǒng)。利用這些技術(shù)可以構(gòu)建一個(gè)較為完整的環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。以環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的生命周期劃分，這些技術(shù)大體上可以分為四個(gè)部分：數(shù)據(jù)發(fā)生技術(shù)、數(shù)據(jù)加工技術(shù)、數(shù)據(jù)發(fā)布技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。

自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用可劃分為三種類型：空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)、水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)、污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。前兩種主要目的是為政府提供及時(shí)、準(zhǔn)確的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)，滿足公眾對(duì)環(huán)境變化的知情要求；第三種主要是為環(huán)境執(zhí)法機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)，對(duì)企業(yè)的排污狀況進(jìn)行跟蹤和管理。同時(shí)，必須建立一個(gè)強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)上述三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效的支持。

1廢氣在線監(jiān)測

我國能源的70%來源于燃煤。燃煤釋放的顆粒物、SO2是造成大氣污染的首要污染物。對(duì)顆粒物和SO2進(jìn)行總量控制是我國今后較長時(shí)間內(nèi)的主要工作。1996年全國人大通過的《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“九五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中，提出把大氣污染綜合防治納入國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃。國家環(huán)�？偩�“九五”計(jì)劃制定了大氣污染實(shí)施總量控制的方針。1997年1月開始實(shí)施的國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB13223-1996《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)定：1997年以后新、擴(kuò)、改建的火電廠，應(yīng)裝設(shè)煙塵連續(xù)監(jiān)測裝置。在酸雨控制區(qū)和污染控制區(qū)內(nèi)的火電廠和其他地區(qū)建有煙氣脫硫設(shè)施的火電廠，應(yīng)裝設(shè)連續(xù)監(jiān)測裝置，300MW以上機(jī)組應(yīng)裝設(shè)氮氧化物連續(xù)監(jiān)測裝置。污染物連續(xù)監(jiān)測裝置經(jīng)認(rèn)定合格的，其監(jiān)測數(shù)據(jù)為法定監(jiān)測數(shù)據(jù)。

中國是以煤炭為主的能源消費(fèi)大國,并且這種能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)難以在短期內(nèi)徹底改變。為鞏固工業(yè)污染源主要污染物達(dá)標(biāo)排放成果,國家加強(qiáng)了對(duì)酸雨控制區(qū)超標(biāo)排放企業(yè)治理,責(zé)令排放煙塵和二氧化硫的火電廠和其它大中型企業(yè)采用先進(jìn)的脫硫除塵技術(shù),以減輕對(duì)大氣的污染。與此同時(shí),國家環(huán)保總局正在積極引導(dǎo)和促進(jìn)我國環(huán)境監(jiān)測儀器生產(chǎn),努力向環(huán)境監(jiān)測儀器自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、即時(shí)化、智能化方向發(fā)展,并將大氣、污水、電磁等在線監(jiān)測儀器的生產(chǎn)作為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。

1.1　煙氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(CEMS)簡介

CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的縮寫,是指對(duì)大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測并將信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街鞴懿块T的裝置,被稱為“煙氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”,亦稱“煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)”或“煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)”。CEMS分別由氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)組成。氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)主要用于監(jiān)測氣態(tài)污染物SO2、NOｘ等的濃度和排放總量;顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)主要用來監(jiān)測煙塵的濃度和排放總量;煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)主要用來測量煙氣流速、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣含氧量、煙氣濕度等,用于排放總量的積算和相關(guān)濃度的折算;數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成,實(shí)時(shí)采集各項(xiàng)參數(shù),生成各濃度值對(duì)應(yīng)的干基、濕基及折算濃度,生成日、月、年的累積排放量,完成丟失數(shù)據(jù)的補(bǔ)償并將報(bào)表實(shí)時(shí)傳輸?shù)街鞴懿块T。

1.2 SO2 CEMS測量技術(shù)及其產(chǎn)品開發(fā)研制現(xiàn)狀

煙氣的采樣方法:有非抽取法和抽取法2種。抽取法又分為直接抽取法和稀釋抽取法。

SO2的分析方法依其分析量程不同而異。紫外熒光法適用于低量程(稀釋抽取法),該法靈敏度高,選擇性好。所用儀器中涉及紫外燈的脈沖點(diǎn)燃技術(shù),必須有壽命長且光強(qiáng)穩(wěn)定的紫外燈、可長期連續(xù)工作的光電倍增管以及去除干擾的膜式過濾裝置,目前所用儀器主要靠進(jìn)口,價(jià)格較昂貴。非分散紅外法和紫外吸收法簡便可靠,適用于未經(jīng)稀釋的高濃度樣品,其中非分散紅外法的動(dòng)態(tài)范圍較窄。電化學(xué)法的靈敏度不夠高,且因其傳感器壽命短,維護(hù)工作復(fù)雜,漂移(積累型)嚴(yán)重,不適用于連續(xù)監(jiān)測。

SO2 CEMS常用組合測量技術(shù)及其國內(nèi)外主要產(chǎn)品

非抽取+紅外或紫外吸收法國外此類技術(shù)的早期產(chǎn)品出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代末至80年代初,即將一束紅外或紫外光直接照射到煙氣上,在探頭上開孔,煙氣從中流過,利用ＳＯ2的特征吸收光譜進(jìn)行測量。其技術(shù)簡單,響應(yīng)快,勿需抽氣管線可直接實(shí)時(shí)測量濕基,缺點(diǎn)是探頭易被煙塵堵塞,分析儀易污染;探頭為開孔式,無法進(jìn)行在線校標(biāo),精度差。90年代中期,以英國Procal公司為首,推出了封閉式產(chǎn)品,即用金屬燒結(jié)材料將探頭光路封閉,該材料在過濾掉煙塵的同時(shí),氣體滲透到光路中進(jìn)行測量。這一由開口式向封閉式的改進(jìn)使非抽取方式得以實(shí)現(xiàn)在線校標(biāo),同時(shí)解決了煙塵對(duì)SO2的測定干擾問題。封閉式探頭對(duì)光路的防污染要求高,須使用清潔壓縮空氣吹掃技術(shù)和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)排除煙塵和煙氣對(duì)光路的污染。該技術(shù)在全球市場的占有率為5%,產(chǎn)品價(jià)格較低。國外有美國AIM公司的產(chǎn)品(紅外法),國內(nèi)如北京牡丹聯(lián)友公司的產(chǎn)品HP 5000(紫外雙波長)。

直接抽取+非分散紅外吸收法該技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代中期,煙氣經(jīng)除塵除濕后,測量的為煙氣干基,且克服了非抽取方式煙塵干擾的問題,但煙氣除塵、除濕(采樣管加熱)等預(yù)處理維護(hù)工作復(fù)雜,抽氣口易堵塞,采樣管線是負(fù)壓運(yùn)行,稍有泄漏會(huì)影響測定結(jié)果。該技術(shù)在全球市場的占有率約為9 5%,產(chǎn)品價(jià)格適中。國外主要為日本島津公司和英國XENTRA4900型產(chǎn)品,國內(nèi)如北京北分麥哈克分析儀器有限公司的GXH 902及GXH9021M,其主機(jī)UNOR及MULTOR為德國MAIHAK公司制造,還有北京天融環(huán)保設(shè)備中心的產(chǎn)品(德國技術(shù))。

稀釋抽取+紫外熒光法該技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代初期,其技術(shù)特點(diǎn)是稀釋采樣降低樣品露點(diǎn)溫度,解決了煙氣冷凝水問題,一般情況下勿需跟蹤加熱采樣管線,并解決了采樣探頭的腐蝕與堵塞問題,連續(xù)工作時(shí)間長。采樣管線在正壓下工作,從而防止由于泄漏所引入的誤差;經(jīng)稀釋的煙道氣樣品,可使氣體濃度最大減少到1350,可用靈敏度高的環(huán)境監(jiān)測儀器完成分析;由于濕度未從樣品中消除,測定的為濕基。缺點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間稍長(<3min);干燥壓縮空氣純度要求高,除水除硫制備繁雜,成本高;紫外熒光分析儀須進(jìn)口,價(jià)格昂貴。該技術(shù)在全球市場占有率約為85%,在美國高達(dá)90%。國外主要為美國熱電子(Thermo Electron公司)環(huán)境儀器公司200型產(chǎn)品及法國環(huán)境儀器公司(ESA)的產(chǎn)品,國內(nèi)如北京航天益來電子科技有限公司CYA 200型及深圳中興新通訊設(shè)備有限公司的產(chǎn)品。

1.3煙塵CEMS測量技術(shù)及其產(chǎn)品開發(fā)研制現(xiàn)狀

我國實(shí)施煙塵CEMS的有關(guān)技術(shù)規(guī)定國家環(huán)�？偩中袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件及檢驗(yàn)方法》(目前為報(bào)批稿)中規(guī)定煙塵的連續(xù)監(jiān)測方法為光學(xué)法和β射線法,且在技術(shù)說明中對(duì)電荷法提出了明確質(zhì)疑,在產(chǎn)品開發(fā)研制或選用時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。
煙塵CEMS測量技術(shù)及其國內(nèi)外主要產(chǎn)品。

β射線法

原理是β射線通過物質(zhì)時(shí)強(qiáng)度被衰減,其衰減強(qiáng)度與物質(zhì)的質(zhì)量成正比。該法不受樣品顏色大小及原子量影響,可直接測量煙塵質(zhì)量濃度,與重量法相關(guān)性好。缺點(diǎn)是煙氣中水氣等其它氣態(tài)物有干擾;采用β同位素源如封閉不好可能存在輻射;適于便攜式直讀或間歇式連續(xù)監(jiān)測,不適合現(xiàn)場惡劣環(huán)境下長期在線連續(xù)監(jiān)測。國外產(chǎn)品如法國ESA公司BETA5M型測塵儀,由內(nèi)置的馬達(dá)與流速調(diào)節(jié)閥組成的系統(tǒng)完成等速采樣。國內(nèi)北京怡孚興業(yè)有限公司系引進(jìn)法國ESA公司同型產(chǎn)品,北京地海天環(huán)境科技開發(fā)中心的BDY I與BDY II β傳感器式煙塵測試儀。

光學(xué)法

光學(xué)不透明度法該技術(shù)采用等速采樣稱重法測出煙塵質(zhì)量濃度,再與同時(shí)測得的光學(xué)不透明度建立函數(shù)關(guān)系,一般為線性關(guān)系。該技術(shù)特點(diǎn)是量程寬,監(jiān)測范圍0～10ｇ/ｍ3任選,可連續(xù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。缺點(diǎn)是只能監(jiān)測較大的煙塵顆粒,監(jiān)測精度差;不同大小煙塵顆粒透光率不同,需作相關(guān)校準(zhǔn);鏡面維護(hù)問題等。國外如澳大利亞GOYEN公司CPA1000型(擴(kuò)散式光源),德國SICK公司FW56 1型(國內(nèi)北京北分麥哈克分析儀器公司代理,紅外光),國內(nèi)如北京牡丹聯(lián)友電子工程有限公司的HP 5000型(可見光)。

光學(xué)后向散射法光源照射到煙道中,光束被煙塵顆粒散射,其散射光被與入射光成一定夾角的接收器接收,光強(qiáng)度與煙塵質(zhì)量濃度符合朗伯 比爾定律。該法測量結(jié)果受煙塵顆粒顏色的影響較大,不大適用于煤種不穩(wěn)定的工況測試;亦需作相關(guān)校準(zhǔn)。產(chǎn)品如北京凱爾科技發(fā)展有限公司的BKS 3000型煙塵在線監(jiān)測儀,其光源為紅外線,測定范圍0.005～10g/ ｍ3。

激光測塵法使用激光測塵的光學(xué)法有激光反射法和激光對(duì)穿法。二法均成熟,穩(wěn)定,可靠性強(qiáng),使用壽命長,目前國外應(yīng)用較多。激光反射法與煙塵顆粒顏色有關(guān),要求煤種盡可能穩(wěn)定。激光對(duì)穿法與重量法相關(guān)性好,穩(wěn)定、靈敏、精度高,設(shè)備體積小,鏡面維護(hù)量小。國外產(chǎn)品如美國熱電子公司ＬＭ3188型激光測塵儀(激光對(duì)穿);法國ＯＬＤＨＡＭ公司的ＥＰ1000煙塵分析儀(反射法);德國ＳＩＣＫ公司的ＦＷ100含塵量監(jiān)測儀(北分代理,反射法)。國內(nèi)如北京航天益來電子科技有限公司的ＣＹＡ 200(激光對(duì)穿法);北京天融環(huán)保設(shè)備中心的ＴＲ系列設(shè)備(對(duì)穿法)。

1.4煙氣流速的連續(xù)測量技術(shù)煙氣參數(shù)包括流速、含氧量、濕度、溫度、壓力等,本文僅介紹其中的首要參數(shù)———流速的連續(xù)測量技術(shù)。
皮托管法是煙氣流速連續(xù)測量常用方法,該法與手工常規(guī)方法一致,缺點(diǎn)是易堵,需要不斷吹掃。北京牡丹聯(lián)友等公司產(chǎn)品為此技術(shù)。
熱平衡法該法連續(xù)工作性能好,適用于煙塵污染嚴(yán)重的場合。能測量極低(0 1ｍ ｓ)的流速,但測得的是質(zhì)量流量,需用體積流量儀現(xiàn)場標(biāo)定,再用比重系數(shù)修正。北京航天益來等公司產(chǎn)品用此技術(shù)。

超聲波法探頭與氣體流量方向成一定角度,聲波沿不同方向傳送的時(shí)間差與氣體流速有關(guān),從而進(jìn)行氣體流速測定。該法不受溫度、壓力、煙氣成分變化影響,但產(chǎn)品價(jià)格較貴(如北分代理德國ＳＩＣＫ公司制造ＦＬＯＷＳＩＣ流速測定儀14萬元 套)。
1.5數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)以微機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集與通訊子系統(tǒng)主要起以下作用:

數(shù)據(jù)采集:數(shù)據(jù)采集器定時(shí)采集各項(xiàng)參數(shù),并生成各污染物濃度對(duì)應(yīng)的干基、濕基及折算濃度。

數(shù)據(jù)處理:實(shí)時(shí)監(jiān)測所采集到的數(shù)據(jù)量非常大,微機(jī)根據(jù)程序指令生成小時(shí)濃度均值及日、月、年的累積排放總量。在均值計(jì)算中,按設(shè)定方法剔除異常值。最后可根據(jù)需要制成各類報(bào)表或圖形。

自動(dòng)控制:由微機(jī)控制實(shí)現(xiàn)監(jiān)測儀器的定時(shí)開關(guān)、校零、校標(biāo),按一定時(shí)段處理數(shù)據(jù),定時(shí)傳輸數(shù)據(jù)等。在微機(jī)運(yùn)行程序中根據(jù)需要可編入各種指令,據(jù)此就能根據(jù)給定的各種定值與隨時(shí)取得的各種信號(hào)值比較后的情況進(jìn)行故障報(bào)警,延時(shí),過壓、欠壓保護(hù)等自動(dòng)控制。
通訊系統(tǒng):煙氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中各子站的微機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和處理或日常所需的數(shù)據(jù),負(fù)責(zé)操縱各控制元器件的動(dòng)作。中心站的微機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)控并可干預(yù)各子站微機(jī)的運(yùn)行情況,負(fù)責(zé)各子站數(shù)據(jù)的匯總、貯存及進(jìn)一步生成。子站與中心站各設(shè)一臺(tái)調(diào)制解調(diào)器(ＭＯＤＥＭ),子站的微機(jī)通過ＭＯＤＥＭ即可將數(shù)據(jù)信息經(jīng)公共電話網(wǎng)傳遞到中心站,再經(jīng)ＭＯＤＥＭ進(jìn)入中心站的微機(jī)。

廢水在線監(jiān)測

廢水的在線監(jiān)測在我國目前雖然尚屬試驗(yàn)推廣階段，但隨著技術(shù)條件的成熟，已在全國很多地方陸續(xù)開展。以廣西南寧地區(qū)為例，到2002年底，該地區(qū)已在2家企業(yè)實(shí)施在線監(jiān)測。

1999年起，國家環(huán)�？偩衷诨春�、長江、黃河、松花江和太湖流域建設(shè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站，目前，第一批建設(shè)的10個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站已投入使用，第二批30個(gè)站正在建設(shè)中。上海市在蘇州河與黃浦江上建立了水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)；廣東省在小東江市屆斷面建立了水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站；天津市在其水源保護(hù)地建立了三個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站；江蘇省在蘇南運(yùn)河建立了兩個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站。

生化需氧量(BOD),其標(biāo)準(zhǔn)測定方法國內(nèi)外一直沿用美國公共衛(wèi)生協(xié)會(huì)規(guī)定的稀釋接種法(BOD5法),但在環(huán)境分析高度發(fā)展的今天,該經(jīng)典法操作繁瑣、測定周期長、數(shù)據(jù)缺乏時(shí)效性的缺陷日益明顯,致使在廢水處理工程、發(fā)酵工業(yè)副產(chǎn)品綜合利用及事故應(yīng)急監(jiān)測等多項(xiàng)工作中,難以起到及時(shí)掌握水質(zhì)變化情況、判斷有機(jī)物污染和降解程度、指導(dǎo)生產(chǎn)和科研的作用。雖然近年來出現(xiàn)了如檢壓庫侖法、差壓法、活性污泥曝氣降解法、相關(guān)計(jì)算法等快速測定BOD的方法,但均因有一定的局限性而未能實(shí)現(xiàn)快速在線自動(dòng)監(jiān)測。微生物傳感器法是近幾年發(fā)展起來的一種快速測定方法,它具有操作簡便、快速等特點(diǎn),以微生物傳感器為基礎(chǔ)的BOD快速測定儀國內(nèi)雖有報(bào)道,但目前均未實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測。國內(nèi)目前使用的連續(xù)監(jiān)測儀器均為國外產(chǎn)品,其價(jià)格昂貴,運(yùn)行費(fèi)用高。

化學(xué)需氧量(COD)是指在一定條件下用強(qiáng)氧化劑來氧化水中的還原性物質(zhì)所消耗氧化劑相對(duì)應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度,它是表示水中有機(jī)污染程度的指標(biāo),也是我國污水水質(zhì)監(jiān)測的一個(gè)重要參數(shù)。測定水中COD的方法有高錳酸鹽指數(shù)法和重鉻酸鉀氧化法(CODCr),前者適用于地下水和較干凈的地表水、飲用水的分析,而對(duì)于工業(yè)廢水和生活污水的分析多用CODCr法。目前,污水中CODCr的測定方法有容量法(GB11914—89)、分光光度法和庫侖滴定法,這都是我國實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的測定方法。在國外大多也采用這三種方法,如美國HACH公司和日本CKC公司的COD測定儀分別采用分光光度法和庫侖滴定法。

隨著我國污染物排放總量控制的實(shí)施,水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測顯得尤為迫切。為了實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測天然水體和污染源排放中有機(jī)污染的狀況,達(dá)到及時(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)重大或流域性水質(zhì)污染事故、解決水污染事故糾紛、監(jiān)督排污總量及達(dá)標(biāo)情況等目的,需要使用水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測儀。其中,化學(xué)需氧量(COD)的在線自動(dòng)監(jiān)測作為有機(jī)污染程度的實(shí)時(shí)反映有著非常重要的意義。

2　COD在線自動(dòng)監(jiān)測儀概述

COD在線自動(dòng)監(jiān)測儀是綜合運(yùn)用流動(dòng)注射技術(shù)、電化學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代光機(jī)電技術(shù)的全智能化產(chǎn)品。儀器一般包括進(jìn)樣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分。進(jìn)樣系統(tǒng)由輸液泵、定量管、電磁閥、管路、接口等組成,完成對(duì)水樣的采集、輸送、試劑混合、廢液排除及反應(yīng)室清洗等功能;反應(yīng)系統(tǒng)主要有加熱單元或(和)反應(yīng)室,完成水樣的消解和反應(yīng);檢測系統(tǒng)包括單片機(jī)(或工控機(jī))、時(shí)序控制和數(shù)據(jù)處理軟件、鍵盤和顯示屏等,完成對(duì)在線分析全過程的控制、數(shù)據(jù)采集與處理、顯示、儲(chǔ)存及打印輸出。

COD在線監(jiān)測儀按采用氧化劑的不同可分為四類:重鉻酸鉀法(CODCr)(如EST—2001型、HB COD-1型、XP0105型、SHZ-4型等),高錳酸鉀指數(shù)法(如SHZ-3型、3404型、COD05型、CE-COD100型等),臭氧法(如PHOENX-1010型、9372COD O3型等)和羥基自由基法(如Eloｘ100A等)。

根據(jù)工作原理的不同,可分為化學(xué)法、電化學(xué)法、光譜法和生物法四類。化學(xué)法基于外加氧化劑Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7,

ＫＭｎＯ4或Ｏ3與水中有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng);電化學(xué)法是利用電解產(chǎn)生Ｆｅ2+與剩余Ｃｒ6+反應(yīng)(庫侖滴定)或電生羥基自由基直接氧化水中有機(jī)物;光譜法是基于Ｃｒ6+對(duì)可見光的吸收或有機(jī)物對(duì)紫外光的吸收;生物法是利用生物基質(zhì)降解水中有機(jī)物。

根據(jù)檢測手段的不同,又可分為氧化還原滴定(如SERES-2000型)、電位滴定(如3404、CE-COD100型)、庫侖滴定(如EST-2001型)、光度滴定(如SHZ-3型)、分光光度法(如HB COD-1型)、紫外光度法(BD 9372型、UV 4100—254型)和電流法(如Eloｘ100型)等。

總體上講,COD在線自動(dòng)監(jiān)測儀的設(shè)計(jì)思路大體有兩種,一種是模擬傳統(tǒng)濕化學(xué)法的原理,將分析過程在線化,樣品必須先消解后測定,多數(shù)COD在線監(jiān)測儀設(shè)計(jì)遵循這一思路;另一種則徹底摒棄樣品消解采用全新的原理進(jìn)行測定,例如利用電解產(chǎn)物直接與有機(jī)物反應(yīng)、利用生物快速降解有機(jī)物或直接測定有機(jī)物的紫外吸收光譜等。后一思路是對(duì)COD測定方法的突破。
 

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