公布日：2024.04.26
申请日：2024.03.18
分类号：G01N21/31(2006.01)I;G01N21/01(2006.01)I;G01N21/59(2006.01)I
摘要
本发明旨在提供一种污水监测方法及监测系统，属于检测技术领域。该污水监测方法中分别以254nm波长的工作光和546nm波长的参比光作为光源照射比色皿中待测样品，测量吸光度，并得到实际COD值、浊度和污泥活性，然后依据相关性能参数发布污水处理设备调控指令或者间隔一段时间后重新采样监测。该污水监测系统包括分光光度计本体、偏转单元、接收单元等。本发明基于朗伯比尔定律，测量待测污水的得吸光度，从而获得实际COD值、浊度和污泥活性等相关性能参数，然后依据相关性能参数发布污水处理设备调控指令或者间隔一段时间后重新采样监测，由此可以提高污水处理设备，尤其是分散型污水处理设备的利用率和应用效果。
权利要求书
1.一种污水监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，采集定量的待测污水，并以定量的蒸馏水为稀释液，于比色皿中配置为待测样品；步骤S2，分别以254nm波长的工作光和546nm波长的参比光作为光源照射比色皿中待测样品，测量得到第一吸光度和第二吸光度；分别根据吸光度-COD值标准曲线和吸光度-浊度标准曲线，得到待测污水的第一理论COD值和第一浊度；其中，第一理论COD值与第一浊度的差值得绝对值即为待测污水的第一实际COD值；步骤S3，如果第一实际COD值＜COD阈值，则发布污水处理设备调控指令，并在污水处理设备运行一段时间后重新采样监测；如果第一实际COD值≥COD阈值，则待测样品静置第一预设时长后，再次以546nm波长的参比光作为光源照射比色皿中待测样品，测量得到第三吸光度，然后依据吸光度-浊度标准曲线，得到待测污水的第二浊度；其中，第二浊度与第一浊度之差的绝对值与第一预设时长的比值即为待测污水的污泥活性；步骤S4，如果污泥活性＜活性阈值，则发布污水处理设备调控指令，并在污水处理设备运行一段时间后重新采样监测；如果污泥活性≥活性阈值，则待测样品继续静置第二预设时长后，再次分别以254nm波长的工作光和546nm波长的参比光作为光源照射待测样品，测量得到第四吸光度和第五吸光度；分别依据吸光度-COD值标准曲线和吸光度-浊度标准曲线，得到待测污水的第二理论COD值和第三浊度；其中，第二理论COD值和第三浊度的差值得绝对值即为待测污水的第二实际COD值；步骤S5，如果第二实际COD值≥COD阈值，间隔一段时间后重新采样监测；如果第二实际COD值＜COD阈值，则发布污水处理设备调控指令，并在污水处理设备运行一段时间后重新采样监测。
2.根据权利要求1所述的污水监测方法，其特征在于，所述步骤S3中，第一预设时长为5~10min。
3.根据权利要求1所述的污水监测方法，其特征在于，所述步骤S4中，第二预设时长为20~30min。
发明内容
本发明旨在提供一种污水监测方法及监测系统，基于朗伯比尔定律，分别以254nm波长的工作光和546nm波长的参比光作为光源对待测污水进行测试，获得实际COD值、浊度和污泥活性等相关性能参数，然后依据相关性能参数发布污水处理设备调控指令或者间隔一段时间后重新采样监测，由此可以提高污水处理设备，尤其是分散型污水处理设备的利用率和应用效果。
本发明采用的技术方案是：
一种污水监测方法，包括以下步骤：
步骤S1，采集定量的待测污水，并以定量的蒸馏水为稀释液，于比色皿中配置为待测样品；
步骤S2，分别以254nm波长的工作光和546nm波长的参比光作为光源照射比色皿中待测样品，测量得到第一吸光度和第二吸光度；分别根据吸光度-COD值标准曲线和吸光度-浊度标准曲线，得到待测污水的第一理论COD值和第一浊度；其中，第一理论COD值与第一浊度的差值得绝对值即为待测污水的第一实际COD值；
步骤S3，如果第一实际COD值＜COD阈值，则发布污水处理设备调控指令，并在污水处理设备运行一段时间后重新采样监测；
如果第一实际COD值≥COD阈值，则待测样品静置第一预设时长后，再次以546nm波长的参比光作为光源照射比色皿中待测样品，测量得到第三吸光度，然后依据吸光度-浊度标准曲线，得到待测污水的第二浊度；其中，第二浊度与第一浊度之差的绝对值与第一预设时长的比值即为待测污水的污泥活性；
步骤S4，如果污泥活性＜活性阈值，则发布污水处理设备调控指令，并在污水处理设备运行一段时间后重新采样监测；
如果污泥活性≥活性阈值，则待测样品继续静置第二预设时长后，再次分别以254nm波长的工作光和546nm波长的参比光作为光源照射待测样品，测量得到第四吸光度和第五吸光度；分别依据吸光度-COD值标准曲线和吸光度-浊度标准曲线，得到待测污水的第二理论COD值和第三浊度；其中，第二理论COD值和第三浊度的差值得绝对值即为待测污水的第二实际COD值；
步骤S5，如果第二实际COD值≥COD阈值，间隔一段时间后重新采样监测；
如果第二实际COD值＜COD阈值，则发布污水处理设备调控指令，并在污水处理设备运行一段时间后重新采样监测。
进一步地，所述步骤S3中，第一预设时长为5~10min。
进一步地，所述步骤S4中，第二预设时长为20~30min。
基于同样的发明构思，本发明还提供一种污水监测系统，包括：
偏转单元，所述偏转单元用于承载、固定比色皿，且所述偏转单元还可带动竖直状态设置于所述偏转单元上的比色皿发生钝角偏转；
接收单元，所述接收单元位于比色皿的钝角偏转方向上；当所述偏转单元带动比色皿发生钝角偏转时，所述接收单元至少可容纳比色皿的敞口端，以接收比色皿逐步转成倾斜状态时倒出的待测样品；
冲洗单元，所述冲洗单元用于对倾斜的最终状态下的比色皿进行冲洗，且冲洗水同样由所述接收单元接收；
进搅单元，所述进搅单元与所述接收单元相对设置，其进样部分和搅拌部分可竖直上下移动，并将待测污水和稀释液注入比色皿内，然后进行搅拌；
淋洗单元，所述淋洗单元位于所述进搅单元的附近，且远离竖直状态的比色皿，用于对所述进搅单元的进样部分和搅拌部分进行清洗；
分光光度计本体，所述分光光度计本体位于与竖直状态的比色皿垂直的方向上，并未与所述接收单元的布置方向重合；所述分光光度计本体至少包括灯、分光器、工作光信号检测器和参比光信号检测器；所述分光器用于将所述灯产生的光进行处理，以产生254nm波长的工作光和546nm波长的参比光；所述工作光信号检测器和所述参比光信号检测器分别对于照射比色皿后的工作光和参比光进行检测；
控制器，所述控制器与所述偏转单元、所述冲洗单元、所述进搅单元以及所述分光光度计本体电性连接，用于工作状态控制、数据处理以及发布污水处理设备调控指令；
显示器，所述显示器与所述控制器电性连接，以显示监测结果；
存储器，所述存储器与所述控制器电性连接，以存储监测结果。
进一步地，所述偏转单元包括：
偏转电机，所述偏转电机可在所述控制器的控制下，发生往复偏转；
支撑柱，所述支撑柱的一端与所述偏转电机的输出轴垂直连接；
卡座，所述卡座位于所述支撑柱的另一端上，且所述卡座上内设有与比色皿适配的卡槽。
进一步地，所述接收单元包括扇形接收仓；所述扇形接收仓的轴向中心与所述偏转电机的轴向中心平行，其轴向厚度大于所述卡座的最大尺寸，半径大于所述偏转单元以及比色皿的偏转半径；所述扇形接收仓面向比色皿的一侧敞口，以作为比色皿在所述偏转单元带动下钝角偏转进入所述扇形接收仓的入口；所述扇形接收仓的底面倾斜，且与倾斜的最终状态下的比色皿的轴向中心平行；在所述扇形接收仓倾斜底面的最低处设置有排水口。
进一步地，在所述扇形接收仓敞口一面下边缘处设置有挡水条。
进一步地，所述冲洗单元包括：
冲洗水管，所述冲洗水管沿与所述扇形接收仓倾斜底面平行的方向布置，其轴向中心与比色皿达到倾斜的最终状态时的轴向中心重合；所述冲洗水管的一端位于所述扇形接收仓内，并邻近比色皿达到倾斜的最终状态时的敞口端；
冲洗水泵，所述冲洗水泵与所述冲洗水管位于所述扇形接收仓外的一端连接，并在所述控制器的控制下泵入冲洗水；
空气发生器，所述空气发生器与所述冲洗水管位于所述扇形接收仓外的一端连接，并在所述控制器的控制下吹入空气。
进一步地，所述进搅单元包括：
电动旋转台，所述电动旋转台在所述控制器的控制下，实现可旋转部分180°角往复偏转；
导轨，所述导轨沿直于所述电动旋转台的方向设置于所述电动旋转台上；
电动小车，所述电动小车配合滑动设置于所述导轨上，并在所述控制器的控制下，沿所述导轨上下往复移动；
左支撑件和右支撑件，所述左支撑件和所述右支撑件相对设置于所述电动小车的两侧，并与所述导轨垂直；
进样管，所述进样管的一端与所述右支撑件的一端连接，且所述进样管竖直朝向呈竖直状态的比色皿时，两者的轴向中心重合；
搅拌电机，所述搅拌电机设置于所述左支撑件的一端上，动力输出方向竖直向下；
搅拌器，所述搅拌器的上端与所述搅拌电机连接，受所述控制器控制启停搅拌，且所述搅拌器竖直朝向呈竖直状态的比色皿时，两者的轴向中心重合；所述搅拌器的下端和所述进样管的下端与位于同一水平面上，且在初始状态两者下端高于竖直状态下比色皿的敞口端；
第一蠕动泵和第二蠕动泵，所述第一蠕动泵和所述第二蠕动泵与所述进样管的上端连接，在所述控制器的控制下，注入定量的待测污水和稀释液。
进一步地，所述淋洗单元包括淋洗筒；所述淋洗筒竖向设置，其敞口顶面与竖直状态下的比色皿的顶面齐平，其封闭的底面低于竖直状态下的比色皿的底面；在所述淋洗筒的上部外侧设置淋冲洗水进口；在所述淋洗筒的底部设置有淋冲洗水排放口；
其中，所述电动旋转台做180°角往复偏转时，所述进样管和所述搅拌器交替朝向所述淋洗筒和竖直状态下的比色皿；所述进样管竖直朝向所述淋洗筒时，两者的轴向中心重合；所述搅拌器竖直朝向所述淋洗筒时，两者的轴向中心重合。
本发明的有益效果是：
1.本发明提供一种污水监测方法，基于朗伯比尔定律，分别以254nm波长的工作光和546nm波长的参比光作为光源对待测污水进行测试，获得实际COD值、浊度和污泥活性等相关性能参数，然后依据相关性能参数发布污水处理设备调控指令或者间隔一段时间后重新采样监测，污水处理设备的运行过程可以依据相关性能参数进行调整，由此可以提高污水处理设备，尤其是分散型污水处理设备的利用率和应用效果。
2.本发明还提供一种污水监测系统，由分光光度计本体、偏转单元、接收单元等构成。本发明的监测系统可以分别以254nm波长的工作光和546nm波长的参比光作为光源对待测污水进行测试，获得实际COD值、浊度和污泥活性等相关性能参数，然后依据相关性能参数发布污水处理设备调控指令或者间隔一段时间后重新采样监测，由此可以提高污水处理设备，尤其是分散型污水处理设备的利用率和应用效果。同时，本发明可以实现自动采样和清洗，智能化程度较高。
（发明人：倪鸿;杨青山;倪若云;张宇凡;李强林;邱诚）