化學需氧量、生物需氧量檢測裝置的製作方法

2023-05-03 08:34:36 1

專利名稱：：化學需氧量、生物需氧量檢測裝置的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種化學需氧量(簡稱COD)和生物需氧量(簡稱BOD)檢測裝置，尤其是一種用紫外線照射並通過光語分析來進行COD和BOD的檢測的裝置。
背景技術：
：化學需氧量(COD)是指水中可用化學方法氧化的有機汙染物的氧當量的表示方法，以mg/L來表示。化學需氧量反映了水中受還原性物質汙染的程度，水中還原性物質包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水體有機物汙染是很普遍的，因此，化學需氧量是水中有機物相對含量(水的汙染程度)的指標之一。現有技術中測量COD方法可以通過化學方法(如高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法)和紫外分析法，但現有的採用紫外分析法的COD檢測儀器，是基於單波長紫外線進行測量，由於汙水中的有機物組份種類複雜，並不是所有的有機物都對某一特定波長產生吸收，因此，用單波長的紫外線進行COD;^測無法全面準確的反映C0D值。生物需氧量(簡稱B0D)是環境監測和水質汙染控制的一項重要指標，反映了水中不能用化學法氧化的汙染物的濃度。1912年由英國皇家汙水處理委員會提出.並在世界各國沿用至今的標準測試分析方法一B0D5方法，需要在恆溫20。C條件下經過5天生物培養測定5天前、後的溶解氧(D0)計算其差值得到B0D5。其值受到水樣成分(特別是有毒物質存在時)、PH值，溫度、培養環境條件、時間、硝化等因素的影響。目前，B0D5的檢測方法給實際應用帶來許多團難，尤其在汙水處理工程管理和汙染源監測中。由於需要5天出數據，無法適應現場控制和閉環調節，更不能進行在線連續監測。近年來，國內外對B0D5測定儀器和快速測定儀器、方法進行了大量研討，提出了許多新設備新方法1、華勃式呼吸計；2、電庫倉計；3、差壓計；4、D0儀器法，5、微生物膜氧電極法；6曝氣式氧電極法。第1-4類儀器仍需要5天恆溫2(TC培養，只是在DO測試時改用了儀器方法。第5類儀器應用覆有微生物膜的氧電極.是一種快速測定方法，但膜極嬌嫩，使用壽命短(3-7天左右)而影響應用。第6類儀器國內外均有產品.採用氧電極連續測定生物汙泥在汙水生化反應過程中D0變化曲線的面積積分求取B0D5,經氧轉換係數換算後得BOD值。測定快速。適用於現場控制分析，存在問題是由於進樣前後DO平衡值變化，影響求積誤差較大.重複性差.不同稀釋濃度汙水進樣積分不成比例，BOD線性度不高，高濃度汙水測試時間過長，求取氧轉換係數費時。B0D5作為7jc體中有機物汙染的一個綜合指標已得到了廣泛的應用。這種方法，對地表水、生活汙水及一般工業廢水中有機物汙染程度有較為真實的反應。但此法存在嚴重的缺陷與不足1、測定時間長達l日，不適於現場分析，不能指導和控制工礦企業的廢水處理；2、4喿作條件苛刻，保持5曰內的恆溫較為困難；3、對含難降解有機物汙染廢水的汙染程度的測定，其結果大大低於實際值。當前國內外在B0D測定的研究方面採取的方法還有再檢壓式庫侖計法，直接測壓法。氧電極法，濁度法，微生物傳感器法等等，這些方法存在的主要問題是i、在密閉培養狀態下測定，培養裝置中的溶解氧不斷降低且得不到補充，有礙微生物的代謝繁殖及有機物的降解，因而不能真實反映有機廢水的汙染程度；2、部分採用電極的B0D測定法，不能適用高濃度廢水的測定，同時電極使用壽命短。因此必須研究一種簡易，快速而又較準確的測定方法，比較真實地反映廢水中有機物的汙染程度。另外，現有技術中也沒有出現能夠實現快速方便的，同時對汙水的COD及BOD進行檢測的設備。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，以縮短COD、BOD的檢測時間，提高COD、BOD檢測效率及準確度，並實現COD及BOD的同時;f企測。為實現上述目的，本實用新型提供了一種化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，包括與排汙管道連通的取樣堰；用於存放採樣後得到的待測汙水樣品的儲水罐，與所述取樣堰相連通；用於保持所存放的待測汙水樣品恆溫，並對其所存放的待測汙水樣品進行持續曝氣的恆溫曝氣裝置，與所述儲水罐相連通；用於在紫外線照射的過程中，盛放待測汙水樣品的紫外線可透射的樣品池，與所述儲水罐和恆溫暴氣裝置相連通；用於向所述樣品池發射紫外線光束的紫外線光源；用於接收所述紫外線光源發射的透射通過樣品池的紫外線光束，並進行分光處理的分光器；強的紫外線光強檢測器；用於根據紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束中各波長的光強，計算化學需氧量的第一數據處理器，與所述紫外線光強檢測器連接；用於根據所述待測汙水樣品曝氣前後的化學需氧量計算生物需氧量的第二數據處理器，與所述第一數據處理器連接。由上述技術方案可知，本實用新型的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，縮短了COD、BOD檢測時間短、可以方便的實現實時監測，提高了檢測精度高。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。附困說明圖1為本實用新型實施例1的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置示意圖；圖2為本實用新型實施例1的中分光器的示意圖3為本實用新型實施例2的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置示意圖；圖4為本實用新型實施例3的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置示意圖。具體實施方式本實用新型實施例的設備同時實現了COD和BOD的檢測功能，在詳細介紹本實用新型實施例的檢測設備之前，先介紹一下本實用新型實施例採用的化學需氧量和生物需氧量的檢測方法及檢測原理。本實用新型實施例的生物需氧量的檢測方法，採用恆溫瀑氣的方式，縮短了測量時間，包括如下步驟測量待測汙水樣品的COD;將所述待測汙水置於一恆溫罐中，在並對所述待測汙水持續曝氣(組分不同的汙水，其曝氣時間可能會有不同，具體可以根據試驗確定，一般可為l至4小時)，曝氣結束後，測量曝氣後的所述待測汙水樣品的C0D，所述恆溫為25°C-4(TC之間的某一溫度值；所述的恆溫的溫度值應保證水中的有機物能夠迅速的被微生物分解掉，而又不至於殺死微生物，恆溫的溫度值優選為30°C，持續曝氣的時間優選為2小時。計算曝氣前測得的待測汙水樣品C0D和曝氣後的COD作差，將得到的差值乘以修正係數後作為生物需氧量。其中上述修正係數可以通過如下方式確定選取與待測汙水樣品成份相同的基本相同的水樣作為原始水樣，用標準的生物需氧量的檢測方法(例如，B0D5等)測量所述原始水樣的生物需氧量;測量所述原始水樣的COD;將所述原始水樣置於一恆溫中1至4小時，在並對所述原始水樣持續曝氣，曝氣結束後，測量曝氣後的所述原始水樣的COD,所述恆溫為25X>40。C之間的某一溫度值；計算曝氣前測得的原始水樣的COD和曝氣後的COD作差；將所述用標準的生物需氧量的檢測方法測量所述原始水樣的生物需氧量與曝氣前測得的原始水樣的COD和曝氣後的COD的差值的比值作為所述修正係數。由於微生物分解汙水中的有機物是個持續並且緩慢的過程，即便在較高的恆溫下進行持續曝氣，也很難將所有的有機物都分解掉，因此，曝氣前後的COD差值要小於實際的生物需氧量，但可以根據標準的生物需氧量的檢測方法得到的數值進行修正，這樣當再次檢測成份基本相同的汙水時(例如檢測同一家工廠排放的汙水)，就可以在相同恆溫和曝氣時間下，利用修正係數準確實時重複的進行BOD檢測了。下面詳細介紹一下本實用新型實施例採用的化學需氧量的檢測方法，該檢測方法在獨立進行COD檢測和在進行BOD檢測時都要用到。理進行COD檢測的，汙水中含有的有機物對紫外線光的吸收符合朗伯-比爾定律，也就是汙水中含有機物的濃度與它的吸光度成正比。不同的有機物對不同的波長的紫外光線的吸收度是不同的，根據有機物對不同波長的紫外線的吸光度，可以選取各有機物的吸光度較大的幾個紫外線波段作為檢測波段，律，所以在某一個選定波段內進行紫外掃描，則對掃描波段內吸光度進行的數值積分後得到的數值與在該波段內產生吸收的有機物的總濃度同樣符合朗伯-比爾定律。根據汙水在某個選定波段內對紫外光產生的吸光度的積分值，計算出COD值。水體中的常見有機物汙染物成份複雜，包含以下種類，如石油烴類、多環芳烴、硝基苯、苯胺類、酚類、苯系物、揮發酚等，這些物質一般在紫外波段均有吸收，吸收範圍位於200—400nm,例如，表一中示出了幾種有機物的對應的吸收譜及吸收係數。表一tableseeoriginaldocumentpage10大部分有機汙染物的發色基團的吸光係數可以查閱到，對於查閱不到的部分，利用紫外分光光度計(例如可以採用Lambda-900型)測量。在紫外吸收光i普的測量方法中，只要化合物具有相同的生色骨架，其吸收峰的波長入max和吸收係數smax幾乎相同。在紫外吸收光語分析中，在選定的波長下，吸光度與物質的濃度的關係，可用光的吸收定律朗伯-比爾定律來描述當一束單色光穿過透明介質時，光強度的降低同吸收介質的厚度及光路中吸光微粒的數目成正比。用數學表達式為I/Io=10—abe或A=-lgI。/I=abc(1)其中，A為吸光度，1。是入射光的強度；I是透射光的強度；a是吸光係數；b是光通過透明物的距離，一般即為吸收池的厚度(為確定值)，其單位用釐米，c是被測物質的濃度，單位g.L—';上式又可寫成A-sbc(2)其中，e是摩爾吸光係數，c為摩爾濃度(mol/L),如果b的單位是釐米，則s的單位是L'mor*cm一1。在含有多種吸光物質的溶液中，由於各吸光物質對某一波長的單色光均有吸收作用，如果各吸光質點相互獨立，它們的吸光能力不會相互影響，則體系的總吸光度等於各組分吸光度之和，即吸光度具有加合性爿=Z4:=S,6Cl+￡2&C2+…+S"ZC"(3)其中，S「"各個物質的摩爾吸光係數，C-Cn為各個物質的摩爾濃度(mol/L)，當某一波長的單色光通過這樣一種含有多種吸光物質的溶液時，溶液在該單一波長處的總吸光度等於各吸光物質的吸光度之和。這一規律稱為吸光度的加和性。而溶液在該波長處的總吸光度又可以通過測量該單色光的入射光強和出射光強後，根據公式(1)計算獲得。對紫外光的吸收主要是由於有機物中的存在發色基團，不同的發色基團所包含的碳原子的數目是不同的，而發色基團所包含的碳原子的數目又與COD直接相關，根據實驗的得出的結論，當溶液中只包含同種類發色基團的有機物時，溶液的COD值與該有機物在某一波長處產生的吸光度成線性關係，即，COD產k!^bc產kA,(其中d為包含同種類發色基團的有機物的濃度，在此不必區分具體的有機物各自的濃度，其中k,值是可以通過實驗測量進行確定的)，根據積分的性質，在某一波段上對吸光度進行數值積分後得到的積分值與溶液的COD值同樣成線性關係。而4艮據吸光度的加和性原理，當存在多個種類的發色基團的有機物時，包含不同種類的發色基團的有機物所產生的吸光度具有可加性，因此，上述線性關係同樣適用於包含多種發色基團的有機物的是由於各類發色基團在不同波段中的吸光係數不同所致，如表一所示，在200-250nm的波段中，共扼雙烯和不飽和醛酮的吸光係數為10000，而芳香環和酮、醛等對該波段的紫外光幾乎沒有影響)，如果僅採用單一波長的紫外線進行測量，其精度必然受到限制，無法反映汙水中實際的C0D值。因此，為了避免單一波長檢測的弊端，選取的波段應該覆蓋汙水中的所有有機物能夠產生較大的吸光度的波段，在該波段進行吸光度測量，再利用在該波段上對吸光度進行數值積分後得到的積分值與溶液的COD值成線性關係的性質計算COD(COD-kxAjf，其中k要通過試驗測量進行確定，Aj,.為在該波段對吸光度進行數值積分後得到的積分值)。在實際的測量過程中，為了進一步提高精度，選取幾個紫外線光強被吸收較大的紫外線波段(通過對汙水的紫外光鐠進行分析即可得知)，進行吸光度測量。將各個波段進行加權求和計算出最後的汙水的COD，具體如下式COD-k,xAjfl+k2xAjf2……+kxAjfn(4)上式中，n為選取的紫外線波段的個數，Ajfl-Aw為各波段對吸光度進行數值積分後得到的積分值，k!-kn可以通過如下方法測定，提取待測汙水樣本，利用標準的化學方法進行COD測量，然後將待測樣本加水稀釋使得各物質濃度為原來的一半，再用標準的化學方法(目前國內普遍採用的方法是重鉻酸鉀法、庫侖滴定法、快速密閉氧化法、節能加熱法、氯氣校正法等。其中，重鉻酸鉀法是國家A類標準方法，可以作為本實施例中的標準的化學方法)進行COD測量，繼續對樣本稀釋，並用標準的化學方法進行COD測量，經過多次樣本稀釋及化學方法的測量，便可得到m個方程(m為原始的汙水樣本和稀釋後的稀釋樣本的個數的總和)，通過這m個方程解出公式(4)中的t-h值，其中m可以小於n,可以利用計算機採用迭代的算法對方程組進行求解，通過理論的估計或實驗給出kn的初始值。由於各個工廠所排放的汙水的有機物成分基本穩定，通過上述方法，得到的L值對於該工廣所排放的汙水具有重複性，因此，在k,-L求得後就可以利用紫外線在上述選定的波段中，對該工廠排放的汙水進行實時監測，將監測並計算後得到的Ajfl-Aw的值代入到公式(3)中，從而得到實時的COD值。為了精確地進行COD測量，如果汙水中的有機物的成分發生很大的變化，例如，不同的工廠排放的有機物的成份不盡相同，對一個新的工廠所排放的汙水進行測量，需要按照上述方法重新確定測量波段，並重新確定公式(4)中的k廣kn。實施例1下面通過實施例進一步介紹一下本實用新型的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，如圖l所示，本實用新型實施例1提供的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，包括與排汙管道連通的取樣堰6;儲水罐7，與所述取樣堰連通，用於存放採樣後得到的待測汙水樣品；並可以對採集的汙水進行沉澱處理，連續採樣的目的是為了更好的反映被測汙水的時間情況，例如，對某一工廠排放的汙水進行檢測，通過連續一段時間(例如1小時)的等比例採樣，經過儲水罐的沉澱混合後，可以較好的反映該工廠的汙水的實際情況。儲水罐中的採集的待測汙水採集到預定的量後，經過沉澱，便可以提供給紫外線可透樣品池進行COD測量，也可以提供供給恆溫曝氣裝置進行恆溫曝氣處理。恆溫曝氣裝置10，與所述儲水罐連通，用於以恆定的溫度存放所述待測汙水樣品，並對其存放的待測汙水樣品進行持續曝氣；該恆溫曝氣裝置可以由恆溫罐和氣泵構成。紫外線可透射的樣品池(可以為比色皿)1,與所述儲水罐和恆溫曝氣裝置連通，用於在紫外線照射的過程中，盛放待測汙水樣品；紫外線光源2，用於向所述樣品池發射紫外線光束；分光器3，用於將透射通過樣品池的紫外線光束進行分光處理；紫外線光強檢測器4,用於檢測分光處理後的紫外線光束的各波長光束的光強；第一數據處理器51,用於根據紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量；第二數據處理器52，與所述第一數據處理器連接，用於根據所述待測汙水樣品曝氣前後的化學需氧量計算生物需氧量。在上述分光器中，可以通過閃耀光柵來對紫外線光束進行分光處理，將紫外線光束按照波長在空間中分開，生成一系列按波長排列紫外線光束。該分光器的具體結構可以如圖2所示，其中，為了使結構緊湊，節省空間，圖2中採用的是反射式閃耀光柵，另外，在分光器中還包括入射狹縫31,用於將透射通過樣品池的紫外線光束轉換成狹長的紫外線光束；離軸拋物鏡32，用於將所述狹長的紫外線反射到反射式閃耀光柵33上，並將反射式閃耀光柵33反射回的紫外線光束反射至一反射鏡34;所述反射鏡34，用於將所述反射式閃耀光柵反射回的紫外線光束反射至所述紫外線光強檢測器。由紫外氘燈發出的光線經過流動樣品池後，進入分光器中，光線經過分光器的入射狹縫，進入分光器，在分光器中，由反射式閃耀光柵將入射光束按照波長在空間中分開，將其頻語按照線性展開，在空間展開後的生成一系列按波長排列紫外線光束在出射端通過一反射鏡反射到紫外CCD上，CCD上不同的像元對應著不同波長的光束，通過採集不同位置上的CCD像元所檢測到的光強便可獲得不同波長的紫外線的光強。第一數據處理器51和第二數據處理器52是整個裝置的數據處理中心，第一數據處理器根據事先檢測的紫外線透射過清水的光強和CCD像元檢測到的光強計算各個波長的吸光度，然後在選定波段上對各波長的吸光度進行數值積分，將積分值代入公式(4)中，其中kfL通過事先的實驗已經確定，這樣通過公式(4)便可以計算得出當前水樣的COD值。第二數據處理器在進行BOD檢測時，利用第一數據處理器的COD計算結果，計算出BOD值第一數據處理器的可以進一步包括如下單元，以實現計算COD的數據處理吸光度計算單元，用於根據紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強計算各波長的吸光度；吸光度積分單元，與所述吸光度計算單元連接，用於在選定的待測波段上以波長為積分變量，對吸光度進行數值積分，計算各待測波段上吸光度積分值；化學需氧量計算單元，與所述吸光度積分單元連接，用於根據各待測波段上吸光度積分值，以及各待測波段吸光度的積分值與化學需氧量的線性相關係數計算化學需氧量輸出；所述第二數據處理器包括生物需氧量計算單元，與所述化學需氧量計算單元連接，用於記錄曝氣前後所述待測汙水樣品的化學需氧量，並將膝氣前後所述待測汙水樣品的化學需氧量的作差，將得到的差值乘以修正係數後作為生物需氧量輸出。實施例2如圖3所示，本實施例是在實施例1的基礎上，加入了對紫外線光源的監測裝置和對汙水進行濁度測量的裝置。由於紫外線光源可能存在波動，而波動的結果必然會導致透射後的紫外線光強的波動，為了使測量結果準確，需要通過數據處理去處除這種光強波動。因此，可以增設紫外線光源監測裝置11，用於監測所述紫外線光源的光功率的波動情況，生成波動數據，並發送給所述第一數據處理器，所述第一數據處理器根據所述波動數據對紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據修正後的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。另外，汙水濁度也會對測量結果產生影響，因為水中的泥沙等物質同樣對紫外線產生衰減，降低透射後紫外線光強，為了使測量結果準確，也需要通過數據處理去除由於水中泥沙等物質而產生的對紫外線的吸收。因此，增設了濁度監測裝置，用於對紫外線可透射的樣品池中的待測汙水樣品進行濁度檢測，並將檢測到的濁度發送給所述第一數據處理器，所述第一數據處理器根據所述濁度對紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據修正後的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。如圖3所示，該濁度監測裝置可以具體包括可見光源121,用於向所述紫外線可透樣品池中照射可見光；可見光光強檢測器122,用於檢測透射過紫外線可透樣品池的可見光的光強；濁度處理器123，用於根據所述可見光光強檢測器檢測到的可見光的光強計算濁度；在利用可見光進行濁度測量的情況下，要求所述紫外線可透樣品池同樣可透射可見光。需要說明的是，濁度監測裝置和紫外線光源監測裝置可單獨設置在本實用新型的裝置中，也可以同時設置在本實用新型的裝置中(如圖3所示)，當同時設置時，所述第一數據處理器根據所述濁度和所述波動數據對紫外線光強4企測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據修正後的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。實施例3本實施例是對上述兩個實施例的進一步擴充，在上述實施例提供的基礎的化學需氧量檢測裝置的基礎上，配置相關外設，以適應實時自動檢測。如圖4所示，其為實施例3的結構示意圖，還可以包括一泵8(具體可以為隔膜泵)，所述取樣堰、恆溫曝氣裝置和儲水罐可以通過各自的出口支路管道與所述泵的入口管道連通，所述取樣堰、恆溫膝氣裝置、儲水罐和紫外線可透射的樣品池可以通過各自的入口支路管道與所述泵的出口管道連通；在所述取樣堰、恆溫曝氣裝置和儲7jc罐的出口支路管道上可以設置有閥門，在所述取樣堰、儲水罐、恆溫曝氣裝置和紫外線可透射的樣品池的入口支路管道也可以設置有閥門。為了使整個裝置保持清潔，便於清洗，該裝置還可以包括一清洗水罐9，用於盛放清洗整個裝置的清洗液，該清洗水罐通過出口支路管道與所述泵的入口管道連接，在所述清洗水罐的出口支路管道上設置有閥門。上述的閥門可以為電磁閥由計算機進行啟閉控制，通過電磁閥的啟閉和泵的配合完成整個裝置內的液體的轉移。在實際的應用中，本實施例的裝置主要完成以下工作流程採樣當需要開始採樣時，計算機控制啟動泵8和電磁閥VI、V4打開，汙水進入儲水罐，根據儲水罐中液位計的變化，確定出泵8抽取的水樣是否達到確定值(為了更準確的測定汙水的COD值，需要對對流動的汙水進行連續採樣，生成待測汙水樣本，此處的確定值即為預先設定的需要連續採用獲得的汙水樣本總量)，如果達到了設定值，則關閉泵8和電磁閥V1、V4。同時計算機控制啟動泵8和電磁閥VI、V8的打開，汙水流入恆溫瀑氣裝置，待恆溫曝氣裝置中採集的汙水水樣到達預定值後，開始曝氣。測量當需要測量曝氣前的汙水水樣的COD或僅進行COD檢測時，計算^L控制啟動泵8和電》茲閥V3、V6,待測的汙水水樣品進入紫外線可透樣品池，開始進4於測量，。當曝氣結束後，計算機控制啟動泵8和電磁閥V7、V6,曝氣後的汙水水樣品進入紫外線可透樣品池，開始進行COD測量。將曝氣前後的COD值作差，然後乘以修正係數，得到待測汙水的BOD值。清洗當需要清洗管路時，計算機控制啟動泵8和電磁閥V5、V6，清洗液(一般採用清水即可)進入紫外線可透樣品池，開始清洗管路和紫外線可透樣品池。也可以通過控制泵8和電磁閥對儲7jC罐及恆溫曝氣裝置進行清洗。通過上述設備進行在線測定汙水COD及BOD的方法，具有反應時間短、易於實時監測、測量精度高、無二次汙染、使用方便等優點。在本實用新型的實施例中，採用多波段的紫外線掃描的C0D的岸企測方法是BOD的檢測基礎，下面通過具體的實驗過程及實驗數據來進一步說明本實用新型的實施例的C0D測量過程，在選定了某個工廠排放的汙水為被測對象。步驟l、在紫外線可透射的樣品池中加入清水，測量清水的光強；步驟2、選定待測汙水，對待測汙水進行採樣，將採集的水樣沉降2h以後，再用蒸餾水稀釋成不同的濃度比例(設共生成m個不同濃度比例的樣本)，並與化學法測定水樣的化學需氧量(COD)同步進行；步驟3、對水樣進行掃描，測定其波形，以及吸收峰的位置，確定紫外線吸收較強的波段作為待測波段；步驟4、將稀釋後的不同比例的水樣，分別加入到紫外線可透射的樣品池中，加入的水樣的深度與加入清水的深度相同，然後分別對每次加入的水樣進行測量，在步驟3選定的波段上測量紫外線透射後的光強，測出結合步驟1中測得的清水的光強(作為入射光強)，求出選定波段的上各波長處的吸光度，並在選定波段上對吸光度進行數值積分；步驟5、將對稀釋後的不同比例的水樣測得的吸光度的積分值代入公式(4)中，形成多元回歸方程，其中m為稀釋後的不同比例的水樣的個數，n為選取的用於測量的紫外線的波段個數，各個方程的中的C0D「C0Dn為用化學方法測得的COD值，k「kn為比例係數，為方程中的待求量，A卯-A帥為對每個稀釋後的樣本進行紫外線照射測量時，在每個選定波段上的對該波段的吸光度進行數值積分後的數值積分值。多元回歸方程如下C0D嚴ktxAjfll+k2xAjfl2......+knxAjflnC0D2=kixAjf21+k2xAjf22......+knxAjf2nC0Dm=xAjfml+k2xAjfra2……+knxAjfm(5)用迭代的方法(可以先通過理論估計或試驗的方式給出k「t的初始值)對上述回歸方程(5)求解，得出k「k;步驟6、在得到k「kn後，便可以利用本實用新型實施例提供的裝置，對該工廠排放的汙水進行實時監測，在測得上述確定波段的對應的吸光度的積分值後，代入公式(4)，由於k「kn已知，便可直接求得COD值，從而達到了實時監測的目的。某製藥廠高濃度:準確度檢驗:tableseeoriginaldocumentpage19某製藥廠低濃度:準確度檢驗:tableseeoriginaldocumentpage19某印染廠高濃度，選取的掃描波長範圍為380-240nm:準確度檢驗tableseeoriginaldocumentpage19某印染廠高濃度，選取的掃描波長範圍為650-240nm:準確度的檢驗:tableseeoriginaldocumentpage19某印染廠低濃度準確度檢驗:tableseeoriginaldocumentpage20某腈綸廠高濃度:準確度的檢驗:tableseeoriginaldocumentpage20某腈綸低濃度，選取的掃描波長範圍為650-270nm:準確度的檢驗:tableseeoriginaldocumentpage20某腈綸低濃度，選取的掃描波長範圍為380-240nm:準確度的4企-瞼:tableseeoriginaldocumentpage20某城市汙水處理廠低濃度:準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％7.14.086-3.014-41.296.483.6-2.88-43.7714.0511.741—2.309-15.3413.6412.314-l.326-9.58某城市汙水處理廠高濃度準確度檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差°/42.6335.826-6.804-16.7536.1833.487-2.693-7.2497.2785.545-11.7258192.0788.324-3.746-4.16某洗化低濃度準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％9.163.787-5.373-58.157.745.604-2.136-27.2417.6318.3770.7474.0116.217.2171.0175.91某洗化高濃度準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％17.984.601-14.179-74.7022.74.631-17.209-79.3035.7432.578-3.162-8.8733.1634.2511.0913.39某啤酒高濃度準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％223.79320.21296.42242.89227.72318.25490.534復02151.37213.18761.81740.86519.74557.22437.4847.21某灌渠高濃度600-200nm:準確度的檢驗化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差°/。28.3233.665.4319.856.8155.085-1.723.09某灌渠高濃度380-200nm:準確度的檢驗:化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差y。26.024114.9859.828.3341.11312.78346.762.1366.3414.2116.6754.8165.63410.82419.3某冶煉高濃度:準確度的檢驗:化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％6.627.9831.3620.96.237.9641.7328.214.412.486-l.91-13.412.9112.291-O.62-4.83某乙烯低濃度:準確度的檢驗:化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差％38.7150.2211.5129.840.6445.1284.4911.198.95106.0427.097.7195.47102.0866.626.94某乙烯高濃度:準確度的檢驗:tableseeoriginaldocumentpage23準確度的檢驗:化學法COD值本方法COD值絕對誤差相對誤差°/14.1113.883-0.23-1.7312.5213.8431.3211.528.2626.367-1.89-6.7528.6225.943-2.57一9.04某石化廠高濃度:準確度的檢驗:tableseeoriginaldocumentpage23根據以上的數據處理可以統計得:tableseeoriginaldocumentpage23由以上數據可以看出檢測結果為汙水處理廠進水口處的水樣的掃描曲線好，吸光度在選定的波長內有80°/。在0.2-1.0之間。而且其相關係數高，有七個企業的相關係數W大於0.99,而且其餘的也接近0.99。只有晴綸廠的進水的吸光度高而且其相關係數比較低。這可能是偶然誤差造成的，重複操作進行多次測定可以減小這種誤差，使相關係數增加。在汙水處理廠出口處的水樣的掃描曲線，其吸光度在選定的波長內吸光度沒有規律性。這與為了讓出水口的掃描波段與入水口的掃描波段相同有關係。而且相關係數不是很理想，原因可能在於很多水樣的COD值低於化學法測定的線性範圍，以及水樣的化學物質的種類多、成分複雜是很多車間難生化降解的水樣的綜合體，這些難降解的有機物有很大一部分是化學法難消解的物質，而本實驗方法對這些水樣的測定靈敏度高。同樣對于晴綸廠出水口的水樣，其C0D值高，響應的峰值大，在選定的波長內吸光度最高值已經達到3(改為3,即A=3,)，COD值達到1500mg/L。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其進行限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改後的技術方案脫離本實用新型技術方案的精神和範圍。權利要求1、一種化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，其特徵在於，包括與排汙管道連通的取樣堰；用於存放採樣後得到的待測汙水樣品的儲水罐，與所述取樣堰相連通；用於保持所存放的待測汙水樣品恆溫，並對其所存放的待測汙水樣品進行持續曝氣的恆溫曝氣裝置，與所述儲水罐相連通；用於在紫外線照射的過程中，盛放待測汙水樣品的紫外線可透射的樣品池，與所述儲水罐和恆溫暴氣裝置相連通；用於向所述樣品池發射紫外線光束的紫外線光源；用於接收所述紫外線光源發射的透射通過樣品池的紫外線光束，並進行分光處理的分光器；用於接收並檢測所述分光器分光處理後的紫外線光束中各波長光束的光強的紫外線光強檢測器；用於根據紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束中各波長的光強，計算化學需氧量的第一數據處理器，與所述紫外線光強檢測器連接；用於根據所述待測汙水樣品曝氣前後的化學需氧量計算生物需氧量的第二數據處理器，與所述第一數據處理器連接。2、根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述分光器包括用於將接收到的所述紫外線光源發射的透射通過樣品池的紫外線光束，按照波長在空間中分開，生成一系列按波長排列紫外線光束，並發送給所述紫外線光強檢測器的反射式閃耀光柵。3、根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述分光器包括用於將入射的所述紫外線光源發射的透射通過樣品池的紫外線光束轉換為狹長的紫外線光束的入射狹縫；用於將轉換為狹長的紫外線光束進行反射的離軸拋物鏡；用於將所述離軸拋物鏡反射的紫外線光束，按照波長在空間中分開，生成一系列按波長排列的紫外線光束，並反射給所述離軸拋物鏡的反射式閃耀光柵；用於將所述離軸拋物鏡反射回的一系列按波長排列的紫外線光束反射給所述紫外線光強檢測器的反射鏡。4、根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，還包括用於監測所述紫外線光源的光功率的波動情況，生成波動數據，並發送給所述第一數據處理器的紫外線光源監測裝置，與所述第一數據處理器連接；所述第一數據處理器根據所述波動數據對紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據修正後的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。5、根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，還包括用於對紫外線可透射的樣品池中的待測汙水樣品進行濁度檢測，並將檢測到的濁度發送給所述第一數據處理器的濁度監測裝置，與所述第一數據處理器連接，所述第一數據處理器根據所述濁度對紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強進行修正，根據修正後的紫外線光束的各波長的光強計算化學需氧量。6、根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述濁度監測裝置包括用於向所述紫外線可透樣品池中照射可見光的可見光源；用於檢測透射過紫外線可透樣品池的可見光的光強的可見光光強檢測器；用於根據所述可見光光強檢測器檢測到的可見光的光強計算濁度的濁度處理器；所述紫外線可透樣品池可透射可見光。7、根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述紫外線光強檢測器為線陣CCD。8、根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述紫外線光源為發射200-400納米紫外線光束的紫外線光源。9、根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述第一數據處理器包括用於根據紫外線光強檢測器輸出的紫外線光束的各波長的光強計算各波長的吸光度的吸光度計算單元；用於在選定的待測波段上以波長為積分變量，對吸光度進行數值積分，計算各待測波段上吸光度積分值的吸光度積分單元，與所述吸光度計算單元連接；用於根據各待測波段上吸光度積分值，以及各待測波段吸光度的積分值與化學需氧量的線性相關係數計算化學需氧量並輸出的化學需氧量計算單元，與所述吸光度積分單元連接；所述第二數據處理器包括用於記錄曝氣前後所述待測汙水樣品的化學需氧量，並將曝氣前後所述待測汙水樣品的化學需氧量的作差，將得到的差值乘以修正係數後作為生物需氧量輸出的生物需氧量計算單元，與所述化學需氧量計算單元連接。10、根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，還包括泵，所述取樣堰、儲水罐和恆溫暴氣裝置通過各自的出口支路管道與所述泵的入口管道連接，所述取樣堰、儲水罐、恆溫暴氣裝置和紫外線可透射的樣品池通過各自的入口支路管道與所述泵的出口管道連接；在所述取樣堰、恆溫暴氣裝置和儲水罐的出口支路管道上設置有閥門，在所述取樣堰、儲水罐、恆溫暴氣裝置和紫外線可透射的樣品池的入口支路管道也設置有閥門。11、根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於，還包括一清洗水罐，用於盛放清洗整個裝置的清洗液，該清洗水罐通過出口支路管道與所述泵的入口管道連接，在所迷清洗水罐的出口支路管道上設置有閥門。專利摘要本實用新型涉及一種化學需氧量、生物需氧量檢測裝置，包括與排汙管道連通的取樣堰；儲水罐，用於存放採樣後得到的待測汙水樣品；恆溫曝氣裝置，用於以恆定的溫度存放所述待測汙水樣品，並對其存放的待測汙水樣品進行持續曝氣；紫外線可透射的樣品池，用於在紫外線照射的過程中，盛放待測汙水樣品；紫外線光源，分光器，用於將透射通過樣品池的紫外線光束進行分光處理；紫外線光強檢測器及數據處理器，本實用新型的化學需氧量和生物需氧量檢測裝置，縮短了COD、BOD檢測時間、可以方便的實現實時監測，提高了檢測精度。文檔編號G01N21/25GK201051071SQ20072014968公開日2008年4月23日申請日期2007年6月18日優先權日2007年6月18日發明者孫小偉,肖亞飛,蔡紅星申請人:北京鴻海清科技有限公司