水环境检测基于总有机碳学习教案

1、会计学1水环境水环境(hunjng)检测基于总有机碳检测基于总有机碳第一页，共108页。第2页/共108页第二页，共108页。13.1.1 基本原理 13.1.2 热导池（检测器） 13.1.3 热导式气体分析仪的应用 第3页/共108页第三页，共108页。tdQdSn 第4页/共108页第四页，共108页。热系数与相同条件下空气导热系数的比值。)1 (0t第5页/共108页第五页，共108页。第6页/共108页第六页，共108页。(13-3)来求待测组分(zfn)C1的含量是不可能的，必须应保证混合气体的导热系数仅与待测组分(zfn)含量成单值函数关系，为此，需满足下列条件：11221.nm

2、nniiiCCCC第7页/共108页第七页，共108页。23123.,.nn 并且11212121(1)()mCCC2121mC121mddC第8页/共108页第八页，共108页。测量CO2含量的干扰组分，在混合气体进入分析仪器之前就应当通过预处理系统去除。n这样，烟气中的待测组分二氧化碳和其余组分的导热系数有一定差异，同时(tngsh)满足了上述两个条件。第9页/共108页第九页，共108页。13.1.1 基本原理 13.1.2 热导池（检测器） 13.1.3 热导式气体分析仪的应用 第10页/共108页第十页，共108页。 热导式气体分析仪将导热系数的测量转换成为电阻的测量。实现(shxi

3、n)将混合气体导热系数的变化转换成电阻值变化的部件，称为热导池或检测器，它是热导式气体分析仪的核心组成部件。第11页/共108页第十一页，共108页。020(1)1cmRtRI RK第12页/共108页第十二页，共108页。3. 热导池的结构热导池的结构(jigu)1) 结构结构(jigu)类型类型第13页/共108页第十三页，共108页。第14页/共108页第十四页，共108页。第15页/共108页第十五页，共108页。第16页/共108页第十六页，共108页。13.1.1 基本原理 13.1.2 热导池（检测器） 13.1.3 热导式气体分析仪的应用 第17页/共108页第十七页，共108

4、页。（如氢冷发电机中氢气的纯度），或纯氮气脱氧工艺过程中的氢气含量；测定空分设备中、粗氩馏分中Ar气的含量；测定硫酸厂和磷肥厂流程气体中的SO2含量；测定金属材料在热处理过程中的氨气分解率，以控制热处理过程。第18页/共108页第十八页，共108页。13.2.1 红外式成分检测的原理 13.2.2 红外式分析仪的结构 13.2.3 红外检测仪的应用 第19页/共108页第十九页，共108页。原理而进行成分、含量分析的仪器。红外线成分检测仪器实际使用的红外线波长大约在225m。第20页/共108页第二十页，共108页。有的气体还有两个或多个特征吸收峰，如表13-2所示。部分气体的红外线特征吸收峰

5、如图13-5所示。chhEE21第21页/共108页第二十一页，共108页。第22页/共108页第二十二页，共108页。长短l按指数规律衰减。n(2) 吸收系数k的大小取决于介质的特性，不同介质具有不同的k值，而一种介质的k值又会随着光的波长值而变化。kcleII0第23页/共108页第二十三页，共108页。13.2.1 红外式成分检测的原理 13.2.2 红外式分析仪的结构 13.2.3 红外检测仪的应用 第24页/共108页第二十四页，共108页。CO、CO2、NH3CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C2H2气态炔烃类等。第25页/共108页第二十五页，共108页。第26页/共108页

6、第二十六页，共108页。n参比气室、滤波气室、检测器均封入某种特定的气体。第27页/共108页第二十七页，共108页。把光束波长为bd间的能量全部吸收，右边滤波气室把光束波长为b-d间剩余的能量全部吸收。第28页/共108页第二十八页，共108页。中A组分越多，差别就越大，能量差别大则引起两个(lin )检测室内温度产生差别，引起压力差，使电容器动片与定片间距离变小，电容量加大，通过检测电容量的大小即可知道被测组分A的浓度大小。第29页/共108页第二十九页，共108页。第30页/共108页第三十页，共108页。证密封性，又具有良好(lingho)的透光性，并且因各种透光材料允许透过光波长的不

7、同，起到了滤光作用，常用的透光材料有蓝宝石(A12O3)、氟化锂(LiF)等。第31页/共108页第三十一页，共108页。1为窗口的光学玻璃(gungxub l)，2为壳体，3为薄膜，在其下部带有动片，4为定片，5为绝缘体，6为支架，7和8为薄膜隔开的两个气室，9为后盖，10为密封垫圈。第32页/共108页第三十二页，共108页。结构及工作原理图。从光源发出的红外辐射光被光路中的切光盘调制，切光盘上装有4组干涉(gnsh)滤光片，如图13-10所示。第33页/共108页第三十三页，共108页。第34页/共108页第三十四页，共108页。HSGXH1050型红外线分析器型红外线分析器 可以连续(

8、linx)测量气体浓度，如CO、CO2、CH4、C2H4、C3H8、C4H10、N2O、NH3、SO2、NO、C2H5OH等气体浓度 第35页/共108页第三十五页，共108页。121100%WWGW第36页/共108页第三十六页，共108页。n由式(13-18)可见，双波长红外线水分仪由于质地的影响将产生测量误差，而三波长红外水分仪的测量则不受质地的影响，如式(13-19)所示。0011SSRRr000121212()()SSSRRRrRrRR第37页/共108页第三十七页，共108页。第38页/共108页第三十八页，共108页。水分测定范围：水分测定范围： 0.01%100%样品重量：样品

9、重量： 0.5g60g称量最小读数称量最小读数(dsh)： 0.002g水分含量可读性：水分含量可读性：0.01%第39页/共108页第三十九页，共108页。13.2.1 红外式成分检测的原理 13.2.2 红外式分析仪的结构 13.2.3 红外检测仪的应用 第40页/共108页第四十页，共108页。石油及化工(hugng)过程、热处理气体介质、煤炭及焦炭生产过程等工业生产过程中。第41页/共108页第四十一页，共108页。13.3.1 水环境检测 13.3.2 大气环境检测 第42页/共108页第四十二页，共108页。第43页/共108页第四十三页，共108页。5）浊度浊度计是测定水体污浊程

10、度(chngd)的仪器。6）常规五参数分析仪常规五参数分析仪经常采用流通式多传感器测量池结构，无零点漂移，无需基线校正，具有一体化生物清洗及压缩空气清洗装置。第44页/共108页第四十四页，共108页。第45页/共108页第四十五页，共108页。被微生物消耗，微生物因呼吸作用产生与耗氧量相当的CO2，当CO2被吸收剂吸收后使密闭系统的压力降低，根据压力计测得的压降可求出水样的BOD值。第46页/共108页第四十六页，共108页。第47页/共108页第四十七页，共108页。第48页/共108页第四十八页，共108页。第49页/共108页第四十九页，共108页。1.自动搅拌BOD电极(dinj)，

11、单手操作 2.可实现快速大批量测试 3.耗氧量极低，保养省，一次填充可用6个月 4.OxiCal-ST快速校正 5.IMT温度补偿 第50页/共108页第五十页，共108页。第51页/共108页第五十一页，共108页。2327214627Cr OHeCrH O07266142332272HCrFeFeHOCr第52页/共108页第五十二页，共108页。24224512456MnOCHMnCOH O OHCOMnHMnOOC222424281021625第53页/共108页第五十三页，共108页。当试样中COD值为15250mg/L，将总吸光度值换算成试样的COD值。第54页/共108页第五十四

12、页，共108页。第55页/共108页第五十五页，共108页。仪类似）。第56页/共108页第五十六页，共108页。化难以氧化的水中组分，待测溶液(rngy)中的有机物消耗电极周围的羟基。使得电极又不断产生新的羟基。新羟基的形成在电极系统中产生电流，若将氧化电极（工作电极）的电位保持恒定，那么工作电极的电流强度与有机物浓度及它们在氧化电极的氧化剂（羟基）消耗量成一定的关系第57页/共108页第五十七页，共108页。第58页/共108页第五十八页，共108页。第59页/共108页第五十九页，共108页。6）几种COD分析仪的比较从分析性能上讲，在线(zi xin)COD仪的测量范围一般在10（或3

13、0）2000 mg/L，因此，目前的在线(zi xin)COD仪仅能满足污染源在线(zi xin)自动监测的需要，难以应用于地表水的自动监测。另外，与采用电化学原理的仪器相比，采用消解-氧化还原滴定法、消解-光度法的仪器的分析周期一般更长一些（10 min2 h），前者一般为28 min。第60页/共108页第六十页，共108页。第61页/共108页第六十一页，共108页。测量氨氮，余氯，COD，硝酸盐，总氮，总磷等项目 通过电子识别码自动识别测量项目和量程 多种操作模式：自动，半自动，手动模式 预配制(pizh)定量试剂管采用电子识别码技术 第62页/共108页第六十二页，共108页。第63

14、页/共108页第六十三页，共108页。第64页/共108页第六十四页，共108页。为获得有机碳含量，可采用两种方法：第一种方法为直接法。将水样预先酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳酸盐分解(fnji)生成的CO2后，再将试样注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。第65页/共108页第六十五页，共108页。第66页/共108页第六十六页，共108页。计的TOC自动分析(fnx)仪有单通道和双通道两种类型。图13-17为单通道型仪器流程图。图13-18为双通道型TOC自动分析(fnx)仪工作原理图。第67页/共108页第六十七页，共108页。第68页/共108页第六十八页，共108页。第69页/共10

15、8页第六十九页，共108页。第70页/共108页第七十页，共108页。第71页/共108页第七十一页，共108页。第72页/共108页第七十二页，共108页。（3）电极法电极法又分为氨气敏电极法和铵离子选择电极法两类。根据电极法设计的监测仪结构一般较简单。法国SERES1000、SERES2000 氨氮在线分析仪属于(shy)直接利用铵离子选择电极监测氨氮浓度的仪器。第73页/共108页第七十三页，共108页。第74页/共108页第七十四页，共108页。第75页/共108页第七十五页，共108页。第76页/共108页第七十六页，共108页。第77页/共108页第七十七页，共108页。第78页/

16、共108页第七十八页，共108页。智能型蠕动泵，可倒转及快转，便于维护。自动调节转速，确保加药量准确。泵管卡压力恒定，无需手动调节，泵管使用寿命长（大于12个月）虹吸原理(yunl)排污，无易耗机械部件非接触式气泡探测器,监测样流和试剂并给出断样或断试剂报警第79页/共108页第七十九页，共108页。13.3.1 水环境检测 13.3.2 大气环境检测 第80页/共108页第八十页，共108页。n湿法和干法两种方式。湿法现已处于淘汰阶段。干法以欧美国家为主，代表了目前的发展趋势。第81页/共108页第八十一页，共108页。第82页/共108页第八十二页，共108页。第83页/共108页第八十三

17、页，共108页。第84页/共108页第八十四页，共108页。由光源发射出的紫外光通过光源滤光片进入反应(fnyng)室，样气中的SO2在反应(fnyng)室中吸收紫外光，生成激发态的SO2*主要通过放射出荧光过程回到基态，其发射的荧光强度与SO2的浓度成正比。第85页/共108页第八十五页，共108页。nm。v 吸收光能Ia符合(fh)朗伯-比尔定律：v (13-20) 210SOLaeIIv 在波长190230nm范围内，SO2对紫外线的吸收最强，而且空气中的N2和O2及其他污染物基本不引起淬灭，所以选用此波长范围内的紫外线来激发SO2 第86页/共108页第八十六页，共108页。（2）紫外

18、荧光）紫外荧光(ynggung)SO2分析仪的结构分析仪的结构 第87页/共108页第八十七页，共108页。第88页/共108页第八十八页，共108页。测量范围：测量范围：0-50 ppb到到0-20,000 ppb全量程，用户全量程，用户(yngh)可选。可选。支持双量程和自动调整量程。支持双量程和自动调整量程。 最低检出限：最低检出限：0.4 ppb 零点漂移：零点漂移： 0.5 ppb/24小时小时, 1 ppb/7天天跨度漂移：跨度漂移： 0.5%满量程满量程/24小时小时, 1%满量程满量程/7天天第89页/共108页第八十九页，共108页。第90页/共108页第九十页，共108页。

19、v 化学发光是指化合物吸收化学能后，被激发到激发态，在由激发态返回至基态时，以光子（h）形式释放能量。通过测量化学发光强度来对物质进行(jnxng)分析测定的方法称为化学发光法。第91页/共108页第九十一页，共108页。 MONO3 kI第92页/共108页第九十二页，共108页。第93页/共108页第九十三页，共108页。就可以分别得到样气中总氮氧化物量、NO以及NO2（总氮氧化物量NO）的浓度值。第94页/共108页第九十四页，共108页。采用化学发光法原理单反应室，单光电倍增管设计，二个阶段反应的背景光相同零气和标气通过分析仪同一入口，保证了测量条件的同一性采用DASIBI公司先进的pipeline算法技术，有效提高计算精度，提高显示(xinsh)数据稳定性第95页/共108页第九十五页，共108页。第96页/共108页第九十六页，共108页。（I（数），则两者关系为：(13-25)0mmXIIe第97页/共108页第九十七页，共108页。0lnmIScVI第98页/共108页第九十八页，共108页。v （2）射线法射线法PM10自动自动(zdng)分析仪的结构分析仪的结构该仪器配不同的采样入口装置，可以实现对总粉尘、可吸入性粉尘（飘尘）、呼吸性粉尘（曲线）的监测。