[实用新型]一种COD在线检测设备

说明书

本实用新型涉及一种COD在线检测设备，包括：反应器；ORP探头，该ORP探头设置于反应器内；污水供给模块，向反应器供给污水样水；氧化剂供给模块，向反应器提供氧化剂。其结合ORP与电解氧化剂对污水COD进行测定，即通过氧化待测水样中的有机物，测量待测水样的ORP值变化，能够快速测量待测水样中的COD值。无需像传统方式通过滴定确定反应物耗费量，ORP读数快，可同时实现快速读数和在线检测。本实用新型中，COD检测过程中的数据获取、计算以及氧化剂的投入等一系列操作不需要人为参与，能够更好的对污水COD值进行在线检测。本实用新型对应的COD在线检测装置，结构简单，操作更简单，维护成本低，无需其他化学滴定剂、校准剂，减少二次污染，更加环保。

技术领域

本实用新型涉及水质COD检测技术，特别是涉及一种COD在线检测设备。

背景技术

COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)是评估水体污染的重要综合指标之一，主要反映了水体受有机物污染的程度。湖泊、水库等水体的富营养化污染与水体中COD含量密切相关，其含量过高会引起各种水生植物的异常繁殖和生长，因此，对水体中的COD含量的检测具有重要的实际意义。

目前的水体COD含量检测方法主要采用国家标准重铬酸钾氧化法和高锰酸盐指数法，国家标准《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(HJ 828-2017)中采用重铬酸钾法，其测定原理为：在待测水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，经沸腾回流后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾，由消耗的重铬酸钾的量计算出消耗氧的质量浓度。国家标准《工业循环冷却水中化学需氧量(COD)的测定高锰酸钾法》(GB/T15456.2008)中采用酸性高锰酸钾法，其测定原理为：取待测水样加硫酸溶液、硫酸银饱和溶液及高锰酸钾标准滴定溶液至加热沸腾，再煮沸5min，冷却至60℃-80℃后，滴加定量草酸钠标准溶液至无色，用高锰酸钾标准滴定溶液回滴过量的草酸钠。这两种国标方法工序复杂、耗时长、批量测定难，且存在严重的二次污染等缺点。

近几年，电化学法测量COD作为一种新型的快速测定方法得到广泛关注，其原理为，根据电极与水样接触后引起氧化还原反应，其电流的变化与有机物的浓度相关，间接测量出COD值。

电化学法测量COD一般包括两种技术原理：

(1)臭氧氧化-电化学测量法。

其中，臭氧氧化-电化学测量法中，由臭氧(O₃)或电解产生的臭氧氧化待测水样中的有机物。由于臭氧(O₃)的氧化还原电位为2.07V，可以将被检测水样中大分子物质完全氧化，通过测量氧化剂(O₃)的消耗量或电解产生臭氧消耗的电量，根据法拉第定律，经校正后可计算出水样的COD值。例如德国STIP—SICO公司生产的PHOENIX-1010在线COD自动检测仪、北京北斗星生产的BD9372在线快速COD分析仪都是基于该原理。这种测量方法的优点是测量速度快无二次污染。但其仪器结构仍然比较复杂，操作维护量大，故障率高，成本高。

(2)羟基及臭氧氧化-电化学测量法。

由电解产生的羟基自由基(·OH)氧化待测水样，由电解氧化剂消耗的电流，根据法拉第定律，经矫正后可计算出水样的COD值。羟基自由基(·OH)的氧化还原电位高达2.8V，可彻底氧化待测水样中的有机物并完全分解为H₂O和CO₂。例如，德国LAR公司产生的Elox-100A型COD快速监测仪，利用具有强催化性能的金属氧化物二氧化铅电极，电解产生具有强氧化能力的羟基自由基直接氧化被检测溶液中的有机物。该系统具有设备十分简单、检测数据准确度高、检测监测时间短，设备故障率低等诸多优点。但是，由于二氧化铅钛基电极需每天对电极进行再生或频繁更换电极才能保证检测结果的准确度，造成维护成本高，使用繁琐的问题。

总结上述内容，目前，水质检测COD方向依然缺少一种可以实现快速检测、价格低廉而维护容易的方法及仪器。