公布日：2024.04.26
申請日：2024.03.18
分類號：G01N21/31(2006.01)I;G01N21/01(2006.01)I;G01N21/59(2006.01)I
摘要
本發明旨在提供一種污水監測方法及監測系統，屬于檢測技術領域。該污水監測方法中分別以254nm波長的工作光和546nm波長的參比光作為光源照射比色皿中待測樣品，測量吸光度，并得到實際COD值、濁度和污泥活性，然后依據相關性能參數發布污水處理設備調控指令或者間隔一段時間后重新采樣監測。該污水監測系統包括分光光度計本體、偏轉單元、接收單元等。本發明基于朗伯比爾定律，測量待測污水的得吸光度，從而獲得實際COD值、濁度和污泥活性等相關性能參數，然后依據相關性能參數發布污水處理設備調控指令或者間隔一段時間后重新采樣監測，由此可以提高污水處理設備，尤其是分散型污水處理設備的利用率和應用效果。
權利要求書
1.一種污水監測方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟S1，采集定量的待測污水，并以定量的蒸餾水為稀釋液，于比色皿中配置為待測樣品；步驟S2，分別以254nm波長的工作光和546nm波長的參比光作為光源照射比色皿中待測樣品，測量得到第一吸光度和第二吸光度；分別根據吸光度-COD值標準曲線和吸光度-濁度標準曲線，得到待測污水的第一理論COD值和第一濁度；其中，第一理論COD值與第一濁度的差值得絕對值即為待測污水的第一實際COD值；步驟S3，如果第一實際COD值＜COD閾值，則發布污水處理設備調控指令，并在污水處理設備運行一段時間后重新采樣監測；如果第一實際COD值≥COD閾值，則待測樣品靜置第一預設時長后，再次以546nm波長的參比光作為光源照射比色皿中待測樣品，測量得到第三吸光度，然后依據吸光度-濁度標準曲線，得到待測污水的第二濁度；其中，第二濁度與第一濁度之差的絕對值與第一預設時長的比值即為待測污水的污泥活性；步驟S4，如果污泥活性＜活性閾值，則發布污水處理設備調控指令，并在污水處理設備運行一段時間后重新采樣監測；如果污泥活性≥活性閾值，則待測樣品繼續靜置第二預設時長后，再次分別以254nm波長的工作光和546nm波長的參比光作為光源照射待測樣品，測量得到第四吸光度和第五吸光度；分別依據吸光度-COD值標準曲線和吸光度-濁度標準曲線，得到待測污水的第二理論COD值和第三濁度；其中，第二理論COD值和第三濁度的差值得絕對值即為待測污水的第二實際COD值；步驟S5，如果第二實際COD值≥COD閾值，間隔一段時間后重新采樣監測；如果第二實際COD值＜COD閾值，則發布污水處理設備調控指令，并在污水處理設備運行一段時間后重新采樣監測。
2.根據權利要求1所述的污水監測方法，其特征在于，所述步驟S3中，第一預設時長為5~10min。
3.根據權利要求1所述的污水監測方法，其特征在于，所述步驟S4中，第二預設時長為20~30min。
發明內容
本發明旨在提供一種污水監測方法及監測系統，基于朗伯比爾定律，分別以254nm波長的工作光和546nm波長的參比光作為光源對待測污水進行測試，獲得實際COD值、濁度和污泥活性等相關性能參數，然后依據相關性能參數發布污水處理設備調控指令或者間隔一段時間后重新采樣監測，由此可以提高污水處理設備，尤其是分散型污水處理設備的利用率和應用效果。
本發明采用的技術方案是：
一種污水監測方法，包括以下步驟：
步驟S1，采集定量的待測污水，并以定量的蒸餾水為稀釋液，于比色皿中配置為待測樣品；
步驟S2，分別以254nm波長的工作光和546nm波長的參比光作為光源照射比色皿中待測樣品，測量得到第一吸光度和第二吸光度；分別根據吸光度-COD值標準曲線和吸光度-濁度標準曲線，得到待測污水的第一理論COD值和第一濁度；其中，第一理論COD值與第一濁度的差值得絕對值即為待測污水的第一實際COD值；
步驟S3，如果第一實際COD值＜COD閾值，則發布污水處理設備調控指令，并在污水處理設備運行一段時間后重新采樣監測；
如果第一實際COD值≥COD閾值，則待測樣品靜置第一預設時長后，再次以546nm波長的參比光作為光源照射比色皿中待測樣品，測量得到第三吸光度，然后依據吸光度-濁度標準曲線，得到待測污水的第二濁度；其中，第二濁度與第一濁度之差的絕對值與第一預設時長的比值即為待測污水的污泥活性；
步驟S4，如果污泥活性＜活性閾值，則發布污水處理設備調控指令，并在污水處理設備運行一段時間后重新采樣監測；
如果污泥活性≥活性閾值，則待測樣品繼續靜置第二預設時長后，再次分別以254nm波長的工作光和546nm波長的參比光作為光源照射待測樣品，測量得到第四吸光度和第五吸光度；分別依據吸光度-COD值標準曲線和吸光度-濁度標準曲線，得到待測污水的第二理論COD值和第三濁度；其中，第二理論COD值和第三濁度的差值得絕對值即為待測污水的第二實際COD值；
步驟S5，如果第二實際COD值≥COD閾值，間隔一段時間后重新采樣監測；
如果第二實際COD值＜COD閾值，則發布污水處理設備調控指令，并在污水處理設備運行一段時間后重新采樣監測。
進一步地，所述步驟S3中，第一預設時長為5~10min。
進一步地，所述步驟S4中，第二預設時長為20~30min。
基于同樣的發明構思，本發明還提供一種污水監測系統，包括：
偏轉單元，所述偏轉單元用于承載、固定比色皿，且所述偏轉單元還可帶動豎直狀態設置于所述偏轉單元上的比色皿發生鈍角偏轉；
接收單元，所述接收單元位于比色皿的鈍角偏轉方向上；當所述偏轉單元帶動比色皿發生鈍角偏轉時，所述接收單元至少可容納比色皿的敞口端，以接收比色皿逐步轉成傾斜狀態時倒出的待測樣品；
沖洗單元，所述沖洗單元用于對傾斜的最終狀態下的比色皿進行沖洗，且沖洗水同樣由所述接收單元接收；
進攪單元，所述進攪單元與所述接收單元相對設置，其進樣部分和攪拌部分可豎直上下移動，并將待測污水和稀釋液注入比色皿內，然后進行攪拌；
淋洗單元，所述淋洗單元位于所述進攪單元的附近，且遠離豎直狀態的比色皿，用于對所述進攪單元的進樣部分和攪拌部分進行清洗；
分光光度計本體，所述分光光度計本體位于與豎直狀態的比色皿垂直的方向上，并未與所述接收單元的布置方向重合；所述分光光度計本體至少包括燈、分光器、工作光信號檢測器和參比光信號檢測器；所述分光器用于將所述燈產生的光進行處理，以產生254nm波長的工作光和546nm波長的參比光；所述工作光信號檢測器和所述參比光信號檢測器分別對于照射比色皿后的工作光和參比光進行檢測；
控制器，所述控制器與所述偏轉單元、所述沖洗單元、所述進攪單元以及所述分光光度計本體電性連接，用于工作狀態控制、數據處理以及發布污水處理設備調控指令；
顯示器，所述顯示器與所述控制器電性連接，以顯示監測結果；
存儲器，所述存儲器與所述控制器電性連接，以存儲監測結果。
進一步地，所述偏轉單元包括：
偏轉電機，所述偏轉電機可在所述控制器的控制下，發生往復偏轉；
支撐柱，所述支撐柱的一端與所述偏轉電機的輸出軸垂直連接；
卡座，所述卡座位于所述支撐柱的另一端上，且所述卡座上內設有與比色皿適配的卡槽。
進一步地，所述接收單元包括扇形接收倉；所述扇形接收倉的軸向中心與所述偏轉電機的軸向中心平行，其軸向厚度大于所述卡座的最大尺寸，半徑大于所述偏轉單元以及比色皿的偏轉半徑；所述扇形接收倉面向比色皿的一側敞口，以作為比色皿在所述偏轉單元帶動下鈍角偏轉進入所述扇形接收倉的入口；所述扇形接收倉的底面傾斜，且與傾斜的最終狀態下的比色皿的軸向中心平行；在所述扇形接收倉傾斜底面的最低處設置有排水口。
進一步地，在所述扇形接收倉敞口一面下邊緣處設置有擋水條。
進一步地，所述沖洗單元包括：
沖洗水管，所述沖洗水管沿與所述扇形接收倉傾斜底面平行的方向布置，其軸向中心與比色皿達到傾斜的最終狀態時的軸向中心重合；所述沖洗水管的一端位于所述扇形接收倉內，并鄰近比色皿達到傾斜的最終狀態時的敞口端；
沖洗水泵，所述沖洗水泵與所述沖洗水管位于所述扇形接收倉外的一端連接，并在所述控制器的控制下泵入沖洗水；
空氣發生器，所述空氣發生器與所述沖洗水管位于所述扇形接收倉外的一端連接，并在所述控制器的控制下吹入空氣。
進一步地，所述進攪單元包括：
電動旋轉臺，所述電動旋轉臺在所述控制器的控制下，實現可旋轉部分180°角往復偏轉；
導軌，所述導軌沿直于所述電動旋轉臺的方向設置于所述電動旋轉臺上；
電動小車，所述電動小車配合滑動設置于所述導軌上，并在所述控制器的控制下，沿所述導軌上下往復移動；
左支撐件和右支撐件，所述左支撐件和所述右支撐件相對設置于所述電動小車的兩側，并與所述導軌垂直；
進樣管，所述進樣管的一端與所述右支撐件的一端連接，且所述進樣管豎直朝向呈豎直狀態的比色皿時，兩者的軸向中心重合；
攪拌電機，所述攪拌電機設置于所述左支撐件的一端上，動力輸出方向豎直向下；
攪拌器，所述攪拌器的上端與所述攪拌電機連接，受所述控制器控制啟停攪拌，且所述攪拌器豎直朝向呈豎直狀態的比色皿時，兩者的軸向中心重合；所述攪拌器的下端和所述進樣管的下端與位于同一水平面上，且在初始狀態兩者下端高于豎直狀態下比色皿的敞口端；
第一蠕動泵和第二蠕動泵，所述第一蠕動泵和所述第二蠕動泵與所述進樣管的上端連接，在所述控制器的控制下，注入定量的待測污水和稀釋液。
進一步地，所述淋洗單元包括淋洗筒；所述淋洗筒豎向設置，其敞口頂面與豎直狀態下的比色皿的頂面齊平，其封閉的底面低于豎直狀態下的比色皿的底面；在所述淋洗筒的上部外側設置淋沖洗水進口；在所述淋洗筒的底部設置有淋沖洗水排放口；
其中，所述電動旋轉臺做180°角往復偏轉時，所述進樣管和所述攪拌器交替朝向所述淋洗筒和豎直狀態下的比色皿；所述進樣管豎直朝向所述淋洗筒時，兩者的軸向中心重合；所述攪拌器豎直朝向所述淋洗筒時，兩者的軸向中心重合。
本發明的有益效果是：
1.本發明提供一種污水監測方法，基于朗伯比爾定律，分別以254nm波長的工作光和546nm波長的參比光作為光源對待測污水進行測試，獲得實際COD值、濁度和污泥活性等相關性能參數，然后依據相關性能參數發布污水處理設備調控指令或者間隔一段時間后重新采樣監測，污水處理設備的運行過程可以依據相關性能參數進行調整，由此可以提高污水處理設備，尤其是分散型污水處理設備的利用率和應用效果。
2.本發明還提供一種污水監測系統，由分光光度計本體、偏轉單元、接收單元等構成。本發明的監測系統可以分別以254nm波長的工作光和546nm波長的參比光作為光源對待測污水進行測試，獲得實際COD值、濁度和污泥活性等相關性能參數，然后依據相關性能參數發布污水處理設備調控指令或者間隔一段時間后重新采樣監測，由此可以提高污水處理設備，尤其是分散型污水處理設備的利用率和應用效果。同時，本發明可以實現自動采樣和清洗，智能化程度較高。
（發明人：倪鴻;楊青山;倪若云;張宇凡;李強林;邱誠）
