[发明专利]一种海水COD测定装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及海水水质检测领域，尤其涉及一种海水COD测定装置及方法。

背景技术

COD，英文全称Chemical Oxygen Demand，即化学需氧量，是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量，以氧的mg/ L来表示，通常用来衡量水体中有机物的相对含量，是对水中的有机物和无机氧化物浓度的测量，反映了水体受还原性物质污染的程度，是水质评价的重要指标，是海水常规监测项目之一。

针对海水水质的特点，我国采用碱性高锰酸钾法（GB17378.4-2007）作为测定海水中化学需氧量的国家标准方法。其主要原理为：在碱性加热条件下，用已知量且过量高锰酸钾氧化海水中的需氧物质，然后在硫酸酸性条件下，用碘化钾还原过量的高锰酸钾和二氧化锰，生成的游离碘并用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定。该方法为手工分析方法，与之配套的检测仪器属于非自动分析仪器，由于通过实验室人员按照国标方法测试COD人为误差较大，影响因素众多，诸如消解加热时间不一，加热温度及溶液各部分受热状况不一等因素都将给实验结果带来一定影响，自动化及在线监测是近年来海洋监测的趋势。

例如，在专利CN2645084Y中就提到了一种海水中化学需氧量的自动分析仪，包括电控装置、光学检测装置、光电转换器、放大器、数字显示器、计算机数据处理装置及液体流路，所述电控装置由控制电路及控制开关和电源组成，所述光学检测装置主要由光源、光学流通池组成，光源为发光二极管，所述光电转换器由光电管机器配套电路组成，所述液体流路由样品流路、氧化液流路、酸化液流路、还原显色液流路和分析检测流路组成。此种自动分析仪器在进样、加热和分析上均实现了 自动化，可以方便快速的对海水中的化学需氧量进行在线自动检测。但是上述COD检测仪仍存在着一定的缺陷：在分析检测流路中有多种反应器、混合器，操作步骤较多和繁琐，流路复杂；另外，检测用的光学检测装置的原理为分光光度法，该方法在应用到浑浊度高的海水时，检测误差较大。

在专利CN106290353A中提到了一种COD检测仪，包括设置的加热单元、冷凝单元、夹取单元及滴定单元，所述的加热单元包括电器控制箱、加热板、反映被、储液罐，所述的加液单元包括加液机械臂、加液支架、加液泵、加液管、驱动机构A，所述的冷凝单元包括冷凝支架、冷凝水塔、冷凝风扇、摆放支架，所述滴定单元包括夹取机械臂、机械夹手、驱动机构B驱动，所述的自检单元包括自检支架、计量管。本发明自动化程度高，具有自检装置，保证实验数据真实性。但是，上述COD分析仪采用加热板的方式进行加热，加热效率不高；冷凝单元设置的冷凝水塔器壁上容易沾上样品 ，影响实验结果； 在滴定单元中，摄像机对浑浊的水质检测难度较大，在高浊度的水质中，摄像机很难判定颜色正确与否。

在专利CN101231237A中提到了一种海水COD自动检测方法，该方法为高锰酸钾氧化法，其检测的过程包括碱性条件下高锰酸钾氧化海水中有机物、酸化和光度值的测定。本发明具有检测准确、操作方便、检测周期短、分析效率高、数据重现型好、自动灵感或快速等优点。但是碱性条件下高锰酸钾的氧化温度达不到碱性高锰酸钾氧化法（GB17378.4-2007）的国标要求；在测定过程中采用的是光度值检测的方法，在浊度较低的海水中可以应用，在浊度高的情况下，光度值的测定结果与实际测定值的差值较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种海水COD测定装置和方法。

本发明的技术方案是：

第一方面：一种海水COD测定装置，包括进样单元、消解单元、冷凝单元和滴定单元，所述进样单元通过管路分别与所述消解单元和滴定单元连接，用于输送水样和试剂，所述消解单元通过管路与所述冷凝单元连接，用于混合水样和试剂，并对混合后的水样进行加热消解，所述冷凝单元通过管路与所述滴定单元连接，用于冷却加热消解后的混合水样，所述滴定单元，用于判定对冷却的混合水样的滴定，还包括颜色判断装置，所述颜色判断装置包括设置在所述滴定单元的滴定罐两侧的面光源和颜色传感器，所述面光源发出的光穿过容器内的液体被所述颜色传感器接收到，当颜色传感器读取到颜色为白色时，判断蓝色刚褪去，滴定结束。

进一步，所述进样单元包括一个注射泵与十通道切换阀，所述切换阀十通道切换阀包含十个通道切换以及一个中心通道，中心通道与注射泵进样口连接，第十通道接入空气，第一通道接入总进样通道，将各个试剂输送至消解单元和滴定单元，第二通道接入废液口，其他八个通道分别连接至各种试剂。