[发明专利]一种水中油和COD同时监测的传感器系统及其监测方法

说明书

本发明提出了一种水中油和COD同时监测的传感器系统，包括：恒流源信号模块(10)、LED模块(20)、第一单色器(1)、第二单色器(2)、第三单色器(3)、546nm滤光片、360nm滤光片、420nm滤光片、第一光电探测器(11)、第二光电探测器(12)、第三光电探测器(13)、第一电信号转换模块(21)、第二电信号转换模块(22)以及第三电信号转换模块(23)。本发明还提出了一种监测方法，通过对COD浓度标准溶液、水中油浓度标准溶液的光强强度的测量并进行浊度补偿，采用最小二乘法分别拟合COD浓度与荧光强度的线性关系以及水中油浓度与荧光光强的线性关系，从而实现对水体COD浓度和水中油浓度的同时监测。

技术领域

本发明属于环保监测领域，具体涉及一种水中油和COD同时监测的传感器系统及其监测方法。

背景技术

为了打好碧水保卫战，各地都在大力推进污水治理工作。生活中的污水包含了洗浴用水、洗衣水、厕所用水等一系列生活废水，在有些地区，这些生活废水可能会混杂一些工业油污，使得污水成分变得复杂。生活污水的可生化性较好，也较容易处理。但工业油污若没有处理好流入地表水中，会对水体产生污染。生活污水污染指标含有COD，而工业油污中含有COD和水中油。

工业油污和COD都是国家规定的水污染控制9个项目之一，在受控项目中排列第二位，仅位于COD之后，是绝大部分排污企业中必测的项目。

当前，水质COD数字传感器一般选择紫外吸收法，具有尺寸小，安装方便，无需试剂绿色环保等特点，但由于紫外吸收法结构上留有光程的间隙，在水体中容易受到淤泥堵塞和污染。而水中油传感器一般选择紫外荧光法，具有尺寸小、稳定性高、漂移小等特点。

但由于技术选择不同，没有COD和水中油同时监测的一款传感器设备。

发明内容

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提出一种水中油和COD同时监测的传感器系统，包括：恒流源信号模块10、LED模块20、单色器1、单色器2、单色器3、546nm滤光片、360nm滤光片、420nm滤光片、光电探测器11、光电探测器12、光电探测器13、电信号转换模块21、电信号转换模块22以及电信号转换模块23。

其中，恒流源信号模块10通过向LED模块20提供稳定的激励，LED模块20被激发后发出激励光源，通过单色器1，固定为360nm的激励光进入水体，水体的水中油污染物被激励光激发后，发射出420nm的光。420nm的光通过420nm滤光片进入光电探测器11。光电探测器11检测到光信号，并将光信号转换成电信号。这一路荧光信号主要用来计算污水中水中油数值的含量。

其中，恒流源信号模块10通过向LED模块20提供稳定的激励，LED模块20被激发后发出激励光源，通过单色器2，固定为280nm的激励光进入水体，水体的COD污染物被激发光激发后，发射出360nm的光。360nm的光通过360nm滤光片进入光电探测器12。光电探测器12检测到光信号，并将光信号转换成电信号。这一路荧光信号主要用来计算污水中COD数值的含量。

恒流源信号模块10通过向LED模块20提供稳定的激励，LED模块20被激发后发出激励光源，通过单色器3，固定为546nm的入射光进入水体，水体中的悬浮物对546nm的入射光散射，在入射光90°方向上，通过546nm滤光片接收的散射光进入光电探测器13。这一路的光信号主要用来计算污水中的悬浮物浓度的数值，用于对COD和荧光数值的补偿。

根据本发明的另一个方面，本发明还提出了一种水中油和COD同时监测的方法。该方法包括以下步骤：

步骤1：准备一种已知COD浓度的COD标准溶液，其COD浓度表示为C_cod1，采用水中油和COD同时监测的传感器系统检测该COD标准溶液，得到该COD标准溶液的荧光强度F_cod1；