申请日2015.01.16
公开(公告)日2015.04.29
IPC分类号G01N21/31
摘要
本发明涉及一种污水色度的在线监测系统，该系统包括清水吸收池(2)、试样水吸收池(7)，光纤探头a(6)、光纤探头b(12)、CCD阵列检测器(13)、数据采集与处理设备(14)，所述的清水吸收池(2)通过光纤探头a(6)连接CCD阵列检测器(13)，所述的试样水吸收池(7)通过光纤探头b(12)连接CCD阵列检测器(13)，所述的CCD阵列检测器(13)连接数据采集与处理设备(14)。与现有技术相比，本发明具有方法简单，大大节约成本，色度监测较为灵敏，测定结果较为可靠等优点。
权利要求书
1.一种污水色度的在线监测系统，其特征在于，该系统包括清水吸收池(2)、 试样水吸收池(7)，光纤探头a(6)、光纤探头b(12)、CCD阵列检测器(13)、 数据采集与处理设备(14)，所述的清水吸收池(2)通过光纤探头a(6)连接CCD 阵列检测器(13)，所述的试样水吸收池(7)通过光纤探头b(12)连接CCD阵 列检测器(13)，所述的CCD阵列检测器(13)连接数据采集与处理设备(14);
光源在相同的环境下对清水和污水同时进行监测，以清水的可见光吸收值作为 测定标准，测定污水的吸光度。
2.根据权利要求1所述的一种污水色度的在线监测系统，其特征在于，所述 的光源发射出波长范围400～800nm波长，以清水的400-800nm可见光吸收值作为 测定标准。
3.根据权利要求1或2所述的一种污水色度的在线监测系统，其特征在于， 所述的光源为自然光，在自然光光源下以清水为测定标准，实时生成其色度在10° ～100°之间的标准曲线，然后计算出被测污水的色度。
4.根据权利要求1所述的一种污水色度的在线监测系统，其特征在于，所述 的光纤探头a(6)、光纤探头b(12)通过光纤连接CCD阵列检测器(13)，光纤 作为信号耦合器件，将被测光耦合到光纤中的光谱仪，使用CCD阵列检测器(13) 和光纤配合使用获取实验相关实时数据后通过信号转换器传输到数据采集与处理 设备(14)进行处理。
5.根据权利要求1所述的一种污水色度的在线监测系统，其特征在于，所述 的CCD阵列检测器(13)为市售元器件，其设有CCD感光元件来监测污水的颜 色和深度。
说明书
一种污水色度的在线监测系统
技术领域
本发明属于环保领域，涉及一种环保领域光谱分析技术和色度的在线监测分 析技术，主要是应用于工业废水的色度检测系统。
背景技术
色度是评价水质优劣和水处理设施效能高低的向导的快速指标。现行水中色度 检测的国家标准(GB/T 11903-1989)有两种，测定较清洁的天然水和饮用水的色 度用铂-钴标准比色法或铬-钴标准比色法，测定工业污水和受工业污水污染的地表 水及生活污水用稀释倍数法。标准比色法通过配制一系列色度标准溶液，然后与水 样进行目视比色，最后确定出水样的色度。稀释倍数法需将水样稀释成不同的稀释 倍数，然后与光学清水比较最后确定出水样的稀释倍数。
上述两种方法都是基于人眼的主观判断，有很大的局限性。铂-钴标准比色法 测定成本较高，且标准比色法受比色管颜色、刻度、天气和人为影响因素大。稀释 倍数法测定繁琐，且对未受工业废水污染的生活污水及污水处理厂处理后的出水在 稀释5～20倍之间色度差异不大，很难用眼睛分辨。
为了避免人的主观判断对测量结果的影响，人们开展了用分光光度计对水的色 度测定的研究。分光光光度法降低了测定成本，提高了实验的准确性且操作简便， 是测定水体色度准确、快速、高效的方法。但是目前的文献报道中分光光度法中多 使用钨灯、氢灯等作为光源，这类光源不仅会增加监测成本，而且需定期检验、更 换光源，使操作过程繁杂。而且目前文献报道的用分光光度计测量色色度的拟合关 系，由吸光度决定的。这实际上是以这样的假设为前提，即废水的颜色色系基本不 变而只有深浅有差异，因而对于同一色系的水样其最大的吸收波长基本不变。但是， 实际废水的污染成分是复杂的，不同的物质有不同的吸收谱，在特定波长建立的吸 光度与色度的关系，当污染物成分稍有变化时就不能使用，所以以单一波长的吸收 特性决定色度的方法在污染控制中难以有实用价值。本监测方式以自然光为光源， 以清水的400-800nm可见光吸收值作为测定标准，测定污水400-800nm的吸光度， 这种在线监测系统不仅可以解决单一波长的局限问题，而且勿需另设光源，可操作 性强。同时，由于水的色度是感官指标，所以其测定不需要很精确的结果，关键在 于快速方便，易操作。本监测方法以清水作为参照物代替了以前纯水作为参照物的 方法，不仅能得到与现行水质色度测试标准方法相一致的结果，而且节省了制作纯 水所需要的费用。
因此，系统运行速度快，适应性更广，也更加科学合理。而且一旦测量系统标 定后，就不需要标准物质，适用于现场监测或在线监测，这对于水污染的监测具有 十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法简单，大 大节约成本，色度监测较为灵敏，测定结果较为可靠的污水色度的在线监测系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种污水色度的在线监测系统， 其特征在于，该系统包括清水吸收池、试样水吸收池，光纤探头a、光纤探头b、 CCD阵列检测器、数据采集与处理设备，所述的清水吸收池通过光纤探头a连接 CCD阵列检测器，所述的试样水吸收池通过光纤探头b连接CCD阵列检测器，所 述的CCD阵列检测器连接数据采集与处理设备;
光源在相同的环境下对清水和污水同时进行监测，以清水的可见光吸收值作为 测定标准，测定污水的吸光度。
所述的光源发射出波长范围400～800nm波长，以清水的400-800nm可见光吸 收值作为测定标准。
所述的光源为自然光，在自然光光源下以清水为测定标准，实时生成其色度在 10°～100°之间的标准曲线，然后计算出被测污水的色度。
所述的光纤探头a、光纤探头b通过光纤连接CCD阵列检测器，光纤作为信 号耦合器件，将被测光耦合到光纤中的光谱仪，使用CCD阵列检测器和光纤配合 使用获取实验相关实时数据后通过信号转换器传输到数据采集与处理设备进行处 理。
所述的CCD阵列检测器为市售元器件，其设有CCD感光元件来监测污水的 颜色和深度。
本发明系统根据对污水的温度、浊度及酸度的影响分析，得到此方法的检出限 为色度5°。
与现有技术相比，本发明对常规检测方法进行改进，结合光纤光谱在线分析 及CCD阵列分光光度测试技术对污水的色度进行实时在线监测，以清水的 400～800nm可见光吸收值作为测定标准，测定污水400～800nm的吸光度。利用清 水的可见光吸收值作为测定标准，在相同的自然光条件下对污水进行实时监测。以 清水作为对照，以太阳光作为光源，方法简单，大大节约成本。色度监测较为灵敏， 测定结果较为可靠，具有经济上和技术上的可行性。
