COD水質在線監測設備

一、系統核心構成

COD水質在線監測設備需適應水體濁度高、懸浮物多、成分復雜（含氯離子、重金屬等干擾物）的特點，整體由水樣采集與預處理、檢測分析、數據傳輸與控制、試劑與廢液管理四大模塊組成，各模塊協同實現“從取水到數據上報"的全流程自動化。

模塊名稱                                              核心組件                                                                                                                                                                                        功能作用                                                                

水樣采集與預處理單元         采樣泵（潛水泵/自吸泵）、過濾器（濾芯/膜過濾）、混勻器、恒溫裝置                                           從監測點（如廢水排放口、河道）采集代表性水樣，去除懸浮物（防堵塞）、混勻水樣（確保均勻性）、控制水溫（避免溫度影響檢測精度），輸出潔凈、穩定的水樣至檢測單元 

檢測分析單元                      反應池（消解池）、試劑加注系統（蠕動泵/注射泵）、檢測器（光度計/電極）、溫控模塊                 向預處理后的水樣中添加試劑（如重鉻酸鉀、硫酸），在高溫高壓下完成消解反應，通過光學或電化學方法檢測反應后物質的濃度，換算為COD值 

數據傳輸與控制單元            數據采集器、通訊模塊（4G/以太網/LoRa）、上位機軟件、PLC控制器                                             實時采集檢測數據，計算并顯示COD濃度、歷史曲線、設備狀態（如試劑余量、故障報警），支持向環保平臺（如國家監控平臺）上傳數據，同時聯動閥門、泵體實現工藝控制（如超標時啟動廢水回流） 

試劑與廢液管理單元            試劑儲罐（耐腐蝕材質）、廢液收集罐、液位傳感器  儲存檢測所需試劑（避免揮發/腐蝕），實時監測試劑余量（低液位報警），收集反應后的廢液（需合規處理，避免二次污染） 

 二、核心檢測技術對比（主流方法）

檢測分析單元是系統核心，其技術路線直接決定監測精度、響應速度和運維成本，目前主流方法分為化學法（國標優先）和物理法（快速便捷），具體對比如下：

檢測方法                                 原理                               優勢                                  劣勢                                  適用場景                          

重鉻酸鉀氧化法（國標法）     水樣中有機物在強酸、高溫（165℃）、催化劑（硫酸銀）條件下被重鉻酸鉀氧化，通過光度計檢測剩余重鉻酸鉀的吸光度，換算COD值（符合GB 11914-1989）     1. 精度高（±5%FS以內），與實驗室國標方法一致性好；                    2. 抗干擾能力強（可通過加硫酸汞屏蔽氯離子干擾）；3. 適用于高濃度、復雜成分廢水（如化工、印染廢水） 1. 試劑消耗大（含硫酸、重鉻酸鉀等腐蝕性試劑）；2. 消解時間長（約20-30分鐘）；3. 需定期處理廢液（環保要求高） 工業廢水排放口合規監測、污水處理廠達標排放監控

紫外吸收法（UV法）             利用有機物對254nm紫外光的吸收特性，通過檢測水樣的紫外吸光度（結合濁度補償）直接換算COD值（無需試劑）   1. 響應快（<5分鐘），無試劑消耗；2. 運維成本低，無廢液污染；               3. 可實現高頻次監測（如每1分鐘1次） 1. 僅適用于成分穩定、濁度低的水樣（如市政污水二級出水、地表水）；2. 受濁度、色度、懸浮固體干擾大；3. 需定期用國標法校準（避免數據漂移）  污水處理廠工藝過程監控（如曝氣池出口）、地表水實時預警

電化學法                               通過電極催化氧化水樣中的有機物，測量氧化過程中消耗的電量（庫侖法），換算COD值       1. 試劑用量少，響應較快（10-15分鐘）；2. 可實現微量COD（0-50mg/L）檢測       1. 電極易受重金屬、油污污染（需頻繁維護）；2. 精度受水樣成分影響大（如高鹽廢水） 低濃度COD監測（如飲用水、純水），工業廢水輔助監測 

核心結論：目前工業廢水合規監測（需上傳環保平臺）以重鉻酸鉀法為主；地表水/市政污水工藝監控可選用UV法。

三、關鍵技術特點（針對水質監測痛點）

 1. 水樣預處理：解決“干擾物影響"的核心

水質監測的最大挑戰是水樣成分復雜（含懸浮物、油類、氯離子等），預處理單元需針對性解決：

除濁與過濾：采用多級過濾（如5μm濾芯+0.45μm微孔膜），去除懸浮物（避免堵塞反應池、影響吸光度檢測）；部分系統配備“自動反沖洗功能"，定期沖洗濾芯，延長更換周期（減少運維）。

氯離子干擾消除：重鉻酸鉀法系統中，通過添加硫酸汞試劑（與氯離子形成絡合物），可屏蔽≤2000mg/L的氯離子干擾（適合高鹽廢水，如化工、海水淡化濃水）。

溫度與混勻控制：預處理單元內置恒溫模塊（控制水樣溫度在20±2℃），避免溫度波動影響反應效率；同時通過混勻器攪拌水樣，確保采集的水樣具有代表性（避免分層導致數據偏差）。

2. 檢測單元：保障“數據精準"的關鍵

試劑精準計量：采用高精度蠕動泵（流量精度±1%）或注射泵（體積精度±0.5%），精準控制水樣、氧化劑、催化劑的加注量，避免因試劑過量/不足導致檢測誤差。

高效消解反應：重鉻酸鉀法系統采用“密閉高溫消解"（165℃±2℃，壓力0.1MPa），確保有機物氧化；部分設備配備“微波消解"技術（消解時間縮短至10分鐘），提升檢測效率。

四、行業主流技術參數（合規性指標）

COD在線監測系統的參數需符合《水污染物在線監測系統（CODcr）技術要求》（HJ/T 377-2007）及地方環保標準，核心參數如下：

參數類別       指標要求（以重鉻酸鉀法為例）                                                                             說明                                

 測量量程      0-1000mg/L（常規），可擴展至0-5000mg/L                 工業廢水COD通常為100-3000mg/L，擴展量程應對高濃度廢水（如造紙、印染廢水） 

測量精度       ±5%FS（滿量程），低濃度（<100mg/L）±8%               確保與實驗室國標方法的比對誤差≤10%（環保部門驗收要求） 

 檢出限         ≤5mg/L                                                                       滿足地表水、飲用水源地低濃度COD監測需求 

消解時間       20-30分鐘（165℃）                                                      符合國標消解條件，確保有機物氧化   

采樣周期       15分鐘-24小時可設（默認1小時/次）                              高頻監測（如15分鐘/次）適合工藝調控，低頻適合合規上報 

試劑消耗       約50mL/次（含氧化劑、催化劑）                                    單套試劑可連續使用1-2個月（按1小時/次計算） 

防護等級        主機IP65，采樣單元IP67                                               適應戶外（如河道岸邊）、潮濕車間環境   

通訊協議        支持Modbus RTU/TCP、HJ212協議                              HJ212協議為環保平臺專用，確保數據合規上傳 

五、安裝與運維要點

1. 安裝位置選擇

采樣點：需符合《水質 采樣方案設計技術規定》（HJ 495），優先選擇：

工業廢水排放口：在總排放口、車間排放口（如有毒廢水）設置，避開管道彎頭、閥門（避免水流紊亂導致采樣不均）；

地表水：在水面下0.5m處（水深≥1m），遠離岸邊、排污口（避免局部污染影響）；

主機安裝：放置在防雨、通風的機柜內（如監測站房），避免陽光直射（防止試劑分解）、強電磁干擾（如水泵、變頻器）。

六、典型應用場景與合規要求     

應用場景                                                                 核心需求                                                                                   推薦檢測方法                                                                                                合規依據                           

工業廢水排放（化工、印染）            滿足環保部門達標排放監控（如COD≤500mg/L），數據需上傳省級環保平臺        重鉻酸鉀法                                                                                   《排污許可證申請與核發技術規范》、HJ/T 377 

市政污水處理廠                              工藝調控（如曝氣池COD控制）+ 出水達標（如COD≤50mg/L）                          前端工藝：UV法（高頻監測）；出水：重鉻酸鉀法（合規上報）        《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918） 

地表水（河流/湖泊）                      實時預警水質惡化（如COD突升），輔助流域治理                                     《地表水環境質量標準》（GB 3838）   

飲用水源地                                     低濃度COD監測（如COD≤3mg/L），保障飲水安全                                      電化學法                                                                    《生活飲用水衛生標準》（GB 5749）      

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