[实用新型]基于光谱技术的水产养殖废水有机物浓度快速测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于光谱技术的水产养殖废水有机物浓度快速测量装置，尤其涉及一种测定水产养殖废水中有机物浓度COD值的装置。 

背景技术

近年来，水产养殖成为世界上发展最快的食品生产行业之一，为保障食物供给、促进经济增长做出了巨大贡献。然而与此同时，由于工业废水、城市废弃物以及养殖环境本身等造成的水产养殖水质污染问题也日益严重，COD 是一项衡量水体有机物污染程度的重要指标，水产养殖环境中COD不仅会对养殖鱼类的健康产生影响，而且含有高浓度COD的养殖废水排放会对环境造成巨大破坏，根据《第一次全国污染源普查公报》，农业污染源COD排放量已经占全国COD排放总量的44%，成为我国流域性水体污染、土壤污染的重要来源，而我国农业污染源排放主要来自于畜禽养殖业和水产养殖业，因此测量水产养殖废水中COD值，对于实现水产品的健康养殖、控制COD排放总量和保护水环境等具有重要意义。 

目前实验室测定COD的方法包括重铬酸钾回流法、高锰酸钾指数法、密封消解法等，测定的结果准确，重复性高，但存在着分析时间长、需要消耗试剂、存在二次污染等缺点，近年来COD快速测量方法得到广泛的重视和研究，出现了基于相关系数法、电化学法、分光光度法、流动注射分析法等COD快速测量方法的装置 ，但是仍然存在需要消耗试剂、测量时间长、初置成本高等缺点，近年来，利用紫外可见光谱原理结合化学计量学方法检测水体有机物含量成为国内外研究的新方向和热点，其依据的原理是大多数有机物，尤其是含有芳香烃和双键的共轭体系，在紫外区都有很强的吸收。 

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种快速、无污染、低成本的基于光谱技术的水产养殖废水有机物浓度快速测量装置。 

本实用新型装置包括紫外可见光光源、紫外可见光分光光度计、光纤、样品池、嵌入式系统、无线收发器、阀门控制器、阀门、空气压缩泵、专用电源系统和触摸屏； 

紫外可见光光源通过光纤与样品池光路入口相连接，样品池光路出口通过光纤连接紫外可见光分光光度计。紫外可见光分光光度计通过USB接口与嵌入式系统相连接，嵌入式系统自带有触摸屏，触摸屏能够用于显示与控制；嵌入式系统通过USB接口连接无线收发器。阀门控制器连接有无线收发器，且能够与嵌入式系统连接的无线收发器进行无线通讯，阀门控制器控制阀门的开启和关闭，阀门的一端连接着空气压缩泵，另一端连接着样品池，专用电源系统为嵌入式系统、阀门控制器、空气压缩泵、紫外可见光光源供电。

本实用新型工作过程如下： 

紫外可见光光源发出的光，通过光纤，透过样品池，被样品吸收后通过光纤传入紫外可见光分光光度计，样品池水样的光谱吸收被转换为数字信息，通过USB接口传入嵌入式系统，嵌入式系统装有基于光谱的COD测量软件，加载进行废水COD测量的光谱校正模型功能，实现对水样COD值的快速测量与显示，测量的COD结果存储在数据库中，查询COD测量结果的历史记录，将水样的紫外吸收光谱指纹图显示在屏幕上并存储于数据库中，发送阀门开启或者关闭命令给阀门控制器，用于样品池的清洗。

本实用新型实现了对水产养殖废水COD值的快速测量，与传统的COD值测量方法相比，具有不使用化学试剂、不会产生二次污染、测量快速、精度高、操作简单，成本低等优点，可以用于水产养殖废水COD值的实时、在线、原位测量。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。 

具体实施方式

下面通过实例对本实用新型进行具体的描述。

如图1所示，基于光谱技术的水产养殖废水有机物浓度快速测量装置，包括紫外可见光光源、紫外可见光分光光度计、光纤、样品池、嵌入式系统、无线收发器、阀门控制器、阀门、空气压缩泵、专用电源系统和触摸屏； 

紫外可见光光源通过光纤与样品池光路入口相连接，样品池光路出口通过光纤连接紫外可见光分光光度计。紫外可见光分光光度计通过USB接口与嵌入式系统相连接，嵌入式系统自带有触摸屏，触摸屏能够用于显示与控制；嵌入式系统通过USB接口连接无线收发器。阀门控制器连接有无线收发器，且能够与嵌入式系统连接的无线收发器进行无线通讯，阀门控制器控制阀门的开启和关闭，阀门的一端连接着空气压缩泵，另一端连接着样品池，专用电源系统为嵌入式系统、阀门控制器、空气压缩泵、紫外可见光光源供电。

本实用新型工作过程如下：