[发明专利]水体COD在线监测系统及采用该系统监测水体COD的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水体检测领域，尤其是涉及一种水体COD在线监测系统和采用该系统监测水体COD的方法。

背景技术

在工业废水处理过程中，需要实时监测水质的处理情况，以满足排放标准。在养殖水域中，水体化学需氧量(是指水体中能被氧化的物质进行化学氧化时消耗氧的量，简称COD)直接影响到水产养殖的产量和水产生物的健康状况，及时监控水体中COD的大小具有重要经济价值。在生态水环境研究中，水体COD作为环境保护污染物控制必测指标之一，能确保真实反映水体有机物污染状况，因此，对水体COD进行在线监测具有重要意义。

现有的水体COD检测方法一般需对水体进行采样，再经过加入试剂预处理水样以消除干扰物质的影响，通过高温消解法和比色法来测定水体中COD含量，该方法可以达到水体COD的测定目的，但由于需对样本进行处理，耗时较长，不能实现动态监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何实现对水体COD的动态监测。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种水体COD在线监测系统和采用该系统监测水体COD的方法。

第一方面，该水体COD在线监测系统包括：

光源；

光束转换模块，用于从所述光源发出的光线中提取出预设波段的第一光束；

吸收池，包括待检测水体池和容置有参比水体的参比水体密封池，所述待检测水体池和所述参比水体密封池的排列方向与所述第一光束的传播方向垂直；

分离模块，用于从透过所述吸收池的第一光束中分离出检测光束和参比光束，所述检测光束为透过所述待检测水体池的第一光束，所述参比光束为透过所述参比水体密封池的第一光束；

采集模块，用于将分离出的所述检测光束和所述参比光束转换为对应的光强电信号，并对所述光强电信号进行预处理；

处理模块，连接至所述采集模块，用于根据预处理后的光强电信号计算待检测水体的吸光度，并根据所述吸光度确定待检测水体的化学需氧量。

进一步地，该系统还包括：

温度传感器，连接至处理模块，用于检测所述待检测水体池中待检测水体的温度值，并将所述温度值发送至所述处理模块；

所述处理模块还用于根据所述温度值对所述待检测水体的吸光度进行修正。

进一步地，该系统还包括：

PH传感器，连接至所述处理模块，用于检测所述待检测水体池中待检测水体的酸碱度，并将所述酸碱度发送至所述处理模块；

所述处理模块还用于根据所述酸碱度对所述待检测水体的吸光度进行修正。

进一步地，该系统还包括：

显示模块，连接至所述处理模块，用于向用户展示待检测水体的化学需氧量。

进一步地，该系统还包括：控制模块，用于控制所述采集模块、所述处理模块和/或所述显示模块完成相应的工作。

进一步地，所述分离模块为光斩波器。

进一步地，所述采集模块包括：

阵列式检测器，用于将分离出的所述检测光束和所述参比光束转换为对应的光强电信号；

缓冲器，与所述阵列式检测器连接，用于对所述阵列式检测器转换成的光强电信号进行缓存；

预处理器，与所述缓冲器连接，用于对所述缓冲器中的光强电信号进行预处理。

进一步地，所述预处理器包括：

滤波器，与所述缓冲器连接，用于对所述缓冲器中的光强电信号进行滤波处理；

放大器，与所述滤波器连接，用于对滤波处理后的光强电信号进行放大处理；

模数转换器，与所述放大器，用于将放大处理后的光强电信号数字化。

第二方面，该方法包括：

S1、在光源产生的光线中提取出预设波段的第一光束；

S2、将第一光束发射至所述待检测水体池和所述参比水体密封池；

S3、对从所述吸收池透出的第一光束进行分离，得到从所述待检测水体池中透出的检测光束和从所述参比水体密封池中透出的参比光束；

S4、将分离出的检测光束和参比光束转变为对应的光强电信号；

S5、将所述光强电信号进行滤波、放大和数字化；

S6、根据数字化的光强电信号，计算待检测水体的吸光度；

S7、根据待检测水体的吸光度，确定待检测水体化学需氧量的大小。

进一步地，采用以下公式计算待检测水体的吸光度：