[发明专利]一种用光催化氧化法测定化学需氧量的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用光催化氧化法测定水体中化学需氧量的监测方法及设备，属于水质监测方法及设备技术领域。

背景技术

化学需氧量(COD)是评价水体污染的重要指标之一。目前，COD在线测定的主要方法有重铬酸钾氧化法、高锰酸盐指数法和紫外吸收法。重铬酸钾法符合国标要求，测定结果准确、重现性好，但以此方法为测试原理的在线COD自动监测仪器在实际应用中要消耗昂贵的硫酸银和毒性大的硫酸汞、铬离子，造成的二次污染，且加热消解时间长，过程繁琐，灵敏度低。高锰酸盐指数法也是国标方法，但其对有机物的氧化效率低，不适于污染较重的水体，只适用饮用水、水源水和地面水的测定。是基于在254nm下的不饱和有机分子紫外光吸收原理进行测量的，此法结构简单，无需试剂，维护量小，运行成本低。但是与标准方法相关性较差，水样适应能力差，受水样悬浮物影响大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种符合国标标准、检测过程简单、分析速度快、无污染的用光催化氧化法测定化学需氧量的方法及设备。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种用光催化氧化法测定化学需氧量的方法，它采取以下步骤进行：

1、在测量池内放置工作电极、参比电极、对电极，工作电极为TiO₂纳米膜-ITO工作电极，参比电极为Ag/AgCl参比电极，对电极为铂对电极，其中TiO₂纳米膜-ITO工作电极与Ag/AgCl参比电极存在约1.25V的电势差；

2、用空白液（电解液）清洗整个测量管路、稀释池、测量池，清洗完毕后，开启进样泵向测量池注入空白液，使空白液充满流通通道，开启蠕动泵，进入测量状态，采集电极信号，待电极信号稳定后，记录空白电流数据I₀；

3、将待测液体的样品：空白液的体积比按照0.2:1-1:1的比例注入稀释池，搅拌均匀后送入测量池内；

4、输入待测液体的同时开启紫外光照射测量池，输入的待测液体高度逐渐上升至接触参比电极、对电极，待测液体充满测量池，记录测试电信号I_S，；

5、将待测液体的电流数据与空白液电流数据作差                                                ，即得该待测液体样品的有效测量数据，两者的差值与有机物浓度在0～200mg/L范围内成线性关系，由此实现实时检测水中有机物的浓度。

上述用光催化氧化法测定化学需氧量的方法，所述照射测量池与工作电极的紫外光由紫外光光源控制电路控制紫外光光源的输出功率，通过光强实时反馈电路，使光强保持恒定。

一种实现上述用光催化氧化法测定化学需氧量方法的设备，它由液体注入装置、测量装置、数据处理装置组成，液体注入装置的液体输出端与测量装置的液体输入端相连接，测量装置的信号输出端与数据处理装置相连接，测量装置包括紫外灯、测量池，在测量池内安装有工作电极、参比电极、对电极，紫外灯安装在测量池的背面，测量池与紫外灯之间的池侧壁为光窗。

上述实现上述用光催化氧化法测定化学需氧量方法的设备，所述液体注入装置由稀释池、输液管路组成，空白液和待测液体分别通过输液管路连接到稀释池的进液口，稀释池内安装有搅拌电机与搅拌叶轮，在输液管路上安装有泵和阀门。

上述实现上述用光催化氧化法测定化学需氧量方法的设备，所述数据处理装置由PC机和信号传输电路组成，信号传输电路的一端分别与工作电极、参比电极、对电极的信号输出端相连接，信号传输电路的另一端与PC机的信号输出端相连接。

上述实现上述用光催化氧化法测定化学需氧量方法的设备，所述紫外灯与紫外光光源相连接，紫外光光源与紫外光光源控制电路相连接。

上述实现上述用光催化氧化法测定化学需氧量方法的设备，所述测量池的池侧壁光窗为不吸收紫外光的石英材料制成。

上述实现上述用光催化氧化法测定化学需氧量方法的设备，所述工作电极为TiO₂纳米膜-ITO工作电极，参比电极为Ag/AgCl参比电极，对电极为铂对电极。

本发明的有益效果：