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更新時間:2025-10-18
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將 UV 法 COD 與 TOC(總有機碳)監測集成于同一系統,可實現 “一儀多測",降低設備成本與安裝空間,核心集成技術如下:
硬件集成方案
共用核心模塊:
采樣與預處理系統:共用采樣泵、過濾器、恒溫流通池,通過電磁閥切換實現水樣在 COD 與 TOC 檢測單元間的分配,確保兩參數測量的水樣一致性。
光學平臺:采用同一光學底座,集成 254nm(COD 檢測)、185nm+254nm(TOC 檢測,185nm 用于氧化有機物為 CO?,254nm 用于檢測 CO?)光源,通過光柵或濾光片切換波長,減少光學元件數量。
TOC 檢測單元集成:
氧化模塊:采用紫外氧化法(185nm 紫外光氧化有機物),無需化學試劑,與 UV 法 COD 的無試劑特點匹配,氧化效率可達 95% 以上(對多數有機物)。
檢測模塊:集成非分散紅外(NDIR)檢測器,用于測量氧化產生的 CO?濃度(TOC 與 CO?濃度成正比),NDIR 檢測器體積?。ㄖ睆?30mm,長度 100mm),便于集成。
控制系統與時序設計
同步控制:采用 STM32 系列單片機作為主控制器,協調 COD 與 TOC 的測量時序,避免相互干擾:
測量周期:默認 10 分鐘 / 次,先進行 COD 測量(2 分鐘),間隔 1 分鐘后進行 TOC 測量(7 分鐘,含氧化時間)。
資源分配:光源、泵、檢測器等硬件資源通過控制器調度,確保同一時間僅一個參數使用,避免沖突。
聯動校準:當進行 COD 校準時,同步采集 TOC 標準溶液的測量值,更新 TOC 校準曲線,減少單獨校準的工作量。
數據處理與輸出
數據融合:系統內置 COD 與 TOC 的相關性模型(如 TOC = k×COD + b),可根據用戶需求輸出單獨參數或融合結果(如 “COD 120mg/L,TOC 35mg/L,比值 3.4")。
統一接口:數據通過同一通訊模塊(4G/RS485)輸出,支持 HJ 212-2017 協議,可同時上傳 COD 和 TOC 數據至環保平臺,無需額外協議轉換。
集成優勢與應用場景
優勢:
成本降低:集成系統成本比單獨 COD+TOC 儀器低 30-40%。
安裝便捷:只需一套采樣管路和安裝空間,適合空間受限的監測點(如企業小型排污口)。
數據一致:同一水樣測量,避免因采樣差異導致的 COD 與 TOC 數據不匹配。
應用場景:
工業廢水:同時監測 COD(排放指標)和 TOC(工藝控制指標),如制藥廢水處理中,TOC 更能反映可生物降解有機物含量。
飲用水:CODUV 監測天然有機物,TOC 監測總有機碳,二者結合評估消毒副產物生成風險。