第二章 在线监测仪器原理与操作

1、安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作1第二章第二章 在线监测仪器原理与操作在线监测仪器原理与操作一、重点与难点一、重点与难点本章为全部教学的一个重点章。本章为全部教学的一个重点章。重点：了解水质在线监测系统和仪器的原理、操作方法和维护注意事重点：了解水质在线监测系统和仪器的原理、操作方法和维护注意事项都是重点。项都是重点。难点：各种仪器的操作方法。难点：各种仪器的操作方法。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作2第二章第二章 在线监测仪器原理与操作在线监测仪器原理与操作内容：内

2、容： 1. 自动监测系统 2. COD标准分析方法仪器设备 3. 氨氮分析仪器设备 4. TOC分析仪器设备 5. 总氮分析仪器设备 6. 总磷分析仪器设备 7. pH测量仪器设备 8. 电导率测量仪器设备 9. 溶解氧测量仪器设备10. 浊度测量仪器设备11. UV仪12. 总铜、总锌、总镉、总铅分析仪13. 高锰酸盐指数在线分析仪14. 六价铬在线分析仪15. 硫化物在线分析仪16. 砷在线分析仪17. 亚硝酸盐氮在线分析仪18. 水中油在线分析仪19. 氰化物在线分析20. 水质采样器21. 流量计安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理

3、与操作32.1 自动监测系统自动监测系统2.1.1 自动监测系统的分类及其优缺点自动监测系统的分类及其优缺点1. 水质在线自动监测系统组成水质在线自动监测系统组成：在线自动分析仪器（核心部件，本章重点学习内容）,现代传感器技术，自动测量技术，自动控制技术，计算机应用技术，专用分析软件，通讯网络。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作42.1 自动监测系统 2.1.1 自动监测系统的分类及其优缺点 1. 水质在线自动监测系统组成 2. 水质在线自动监测系统功能和组成水质在线自动监测系统功能和组成（1）在线自动监测数据，统计和处理监测数据；

4、（2）可打印输出日、周、月、季、年的平均数据以及最大和最小值等 各种检测，统计报告及图表（棒状图曲线图等）；也可长期存 储指定的监测数据和各种运行资料，环境资料以备检索。（3）系统具有监测项目超标及子站状态信号显示，报警功能；自动运 行，停电保护，来电自动恢复功能，远程故障诊断。（4）自动监测系统组成：信号显示、报警功能、自动运行、停电保护、来电自动恢复、远程故障诊断。（图2-1）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作5安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作62.1 自动监测系统

5、 2.1.1 自动监测系统的分类及其优缺点 1. 水质在线自动监测系统组成 2. 水质在线自动监测系统功能和组成 3. 水质自动监测系统作用水质自动监测系统作用实现水质的实时连续监测和远程监控，达到及时掌握主要流域重点断面水体的水质情况；预警预报水质污染事故，解决跨行政区域的水污染事故纠纷，监督排放达标情况等。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作72.1 自动监测系统 2.1.1 自动监测系统的分类及其优缺点 1. 水质在线自动监测系统组成 2. 水质在线自动监测系统功能和组成 3. 水质自动监测系统作用 4. 自动监测系统分类自动监

6、测系统分类(两大类两大类)（1）污水源水质自动监测系统（2）地表水质自动在线监测系统，组成：采水单元（水泵、管路、供电、安装结构部分），注意防雷处理。配水单元（水样预处理装置、自动清洗装置、辅助部分）。分析单元（一系列水质自动分析和测量仪器），本章重点内容。控制单元（系统控制、数据采集、处理与存储；基站各单元的控制和状态的监控；有线通讯和无线通讯设备）。子站站房及配套设施。 安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作82.1.2 自动监测系统的设计思路及对检测结果的影响自动监测系统的设计思路及对检测结果的影响自动监测系统的设计包括：1.监测

7、站位的选择，采样方式的选择：保证采集样品能反映水样的变化，确保采集样品具有代表性。合理选择采样站位和采样方法。2.监测项目的选择，分： 常规监测项目：根据排放类型，参照国家规定来确定。 特殊监测项目：根据实际需要来确定。3.分析方法的选择: 以国家标准方法为主，其它方法为辅。要考虑方法的可靠性和稳定性。其次要考虑成本。但尽量采用国标方法。分析方法的选择对监测结果影响最大，不同方法间存在较大差异。4.监测频次的确定:5.监测设备选型：原则为质量好 售后服务好 运行成本低 采用标准分析方法。6.数据传输方式选择：应考虑耐用 安装方便 成本低 传输速度快等。成熟的数据传输方式有：GPRS, CDMA

8、, ADSL *各个环节的设计都对监测结果准确性和代表性及系统稳定性有重要影响。各个环节的设计都对监测结果准确性和代表性及系统稳定性有重要影响。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作9 2.1 自动监测系统 2.1.1 自动监测系统的分类及其优缺点 2.1.2 自动监测系统的设计思路及对检测结果的影响 2.1.3 自动监测系统的基本分析原理及对监测结果的影响自动监测系统的基本分析原理及对监测结果的影响在线监测仪器对监测结果影响最大。同类型的仪器若采用不同分析方法，其测量准确性、灵敏度、可靠性和价格均不相同。安徽申正工程咨询有限公司 环境

9、污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作10常用分析方法的原理和特点常用分析方法的原理和特点1 1 化学光度法化学光度法：按设定程序，在水样中加入试剂，控制反应条件进行一系列化学反应，然后利用朗-伯定律测量反应液的吸光度，从而计算水样中污染物浓度。特点特点：经典方法，稳定可靠，灵敏度高，重现性好；测量时间长，试剂用量大。2 2 化学滴定法化学滴定法：按设定程序，在水样中加入试剂，控制反应条件进行一系列化学反应，然后缓慢加入滴定用试剂，用库仑计或比色计判断滴定终点。根据的试剂用量计算水样中污染物浓度。特点特点：经典方法，稳定可靠，灵敏度较高，重现性较好，应用范围广应用范

10、围广；测量时间长，试剂用量大。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作113 3 电化学法（电极法）电化学法（电极法）：利用物质之间的电化学效应制作成测量电极，并将物质浓度转换为电信号的测量方法。特点特点：测量速度快，试剂用量小；稳定性差稳定性差，漂移大漂移大。要及时校准。4 4 燃烧法：燃烧法：将水样高温催化燃烧，将水和污染物质燃烧成气态，冷却后除水，然后通过检测器检测气态物质浓度。特点：特点：测量速度较快、试剂用量少、稳定性好；高温容易出现故障。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理

11、与操作122.1.4 自动监测系统的操作使用自动监测系统的操作使用 应特别注意仪器操作的注意事项注意事项和维护维护保养周期和方法保养周期和方法。应有严格的管理制度管理制度，做好维护计划和维护记录维护记录，应定期巡检，定期维护，发现问题及时处理，保证系统长期可靠运行。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作132.1.5 自动监测系统分析曲线的标定自动监测系统分析曲线的标定对监测仪器的工作曲线要做到：初始标定，定期校准。标定方法：见68页及仪器说明书。 安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原

12、理与操作142.2 COD标准分析方法仪器设备标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法（包括：光度比色法、流动注射法、库仑滴定法）2.2.1.1 原理在强酸性和加热条件下，水样中有机物和无机还原性物质被重铬酸钾氧化，通过测量所消耗重铬酸钾的量来计算COD浓度。一般采用硫酸银作为催化剂，用硫酸汞掩蔽氯离子干扰。COD在线自动监测仪组成：液体输送系统、溶液输送系统、计量、加热回流、冷却、光度测定或滴定、自动控制、数据采集、数据显示、数据打印等。监测方法监测方法：光度比色法、流动注射法、库仑滴定法。 安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作1

13、52.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法（光度比色法、流动注射法、库仑滴定法）2.2.1.1 原理2.2.1.2 光度比色法光度比色法在强酸性介质中，水样中还原性物质被重铬酸钾氧化后，根据朗伯-比尔定律进行比色分析。光度比色法仪器分为：程序式和流动注射分析式两类（1）程序式安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作162.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法（光度比色法、流动注射法、库仑滴定法） 2.2.1.1 原理2.2.1.2 光度比色法光度比色法（1）程序式）程序式仪器工作原理：P68（下）图2-2程

14、序式COD分析流程图2-3程序式COD分析仪构造图安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作17安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作18安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作192.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法（光度比色法、流动注射法、库仑滴定法） 2.2.1.1 原理2.2.1.2 光度比色法（1）程序式（2）流动注射分析式（）流动注射分析式（FIA）基本原理69页（下）仪器工作原理70页（上） 图

15、2-4 流动注射式COD分析仪原理 优点优点：分析速度快 频率高 进样量少 精密度高 载流液可循环使用，降低了方法的二次污染。 图2-5 流动注射式COD分析仪结构 安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作20安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作21安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作222.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法（光度比色法、流动注射法、库仑滴定法） 2.2.1.1 原理2.2.1.2 光

16、度比色法2.2.1.3 库仑滴定法库仑滴定法1. 步骤：仪器工作过程：（图2-6库仑滴定法COD分析仪工作原理）（图2-7 滴定终点判定原理）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作23安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作24安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作25安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作262.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法（

17、光度比色法、流动注射法、库仑滴定法） 2.2.1.1 原理2.2.1.2 光度比色法2.2.1.3 库仑滴定法1. 步骤2. 仪器操作仪器操作一般的COD监测仪操作内容主要包括：仪器参数的设定，仪器的校准，仪器的维护，故障处理。操作仪器之前，应认真阅读仪器说明书，最好经过生产厂家的培训。操作仪器之前，应认真阅读仪器说明书，最好经过生产厂家的培训。 (1)仪器的安装要求：72页（中）对水泵的要求，对水管管材的要求。 图2-8管道安装图（尺寸） 图2-9 COD监测仪工作子站示意图安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作27安徽申正工程咨询有

18、限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作28安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作292.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法（光度比色法、流动注射法、库仑滴定法） 2.2.1.1 原理2.2.1.2 光度比色法2.2.1.3 库仑滴定法1. 步骤 2. 仪器操作 (1) 仪器的安装要求 (2) 仪器的操作和使用仪器的操作和使用调试调试：通电稳定 调整参数 仪器标定 标准样分析及修改校正。使用使用：在系统配置里，设置仪器采水时间和分析周期，各参数确认无 误后，就可用自动方式进行COD

19、在线自动监测了。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作302.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法（光度比色法、流动注射法、库仑滴定法） 2.2.1.1 原理2.2.1.2 光度比色法2.2.2 2.2.2 电化学氧化法2. 仪器操作 (1)仪器的安装要求 (2)仪器的操作和使用（3）曲线校准）曲线校准 仪器使用前需要对工作曲线进行校准，在使用中也要定期校准（3个月或半年）。配制不同浓度的邻苯二甲酸氢钾标准溶液进行校准。保证工作曲线准确。 （4）仪器的维护）仪器的维护 定期添加试剂；定期更换泵管；定期清洗采样头；定期校准

20、工作曲线；故障处理。 表2-1 常见故障及排除安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作312.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法（光度比色法、流动注射法、库仑滴定法） 2.2.1.1 原理 2.2.1.2 光度比色法 2.2.1.3 库仑滴定法2.2.2 电化学氧化法电化学氧化法2.2.2.1 基本原理原理:利用氢氧基作氧化剂，用工作电极测量氧化时消耗的 工作电流，然后计算水样中的COD值。工作原理工作原理：利用过氧化铅涂层在过电压条件下，有过氧化铅镀层的工作电极将发生电解反应产生氢氧基。氢氧基的氧化电位比其它氧化剂高，

21、可以氧化难以氧化的水中组分。 待测溶液中的有机物消耗电极周围的氢氧基，新氢氧基的形成将在电极系统中产生电流。由于氧化电极（工作电极）的电位保持恒定，则每秒电负荷与有机物浓度和它们在氧化电极的氧化剂消耗量相关。图2-10、2-11安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作32安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作33安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作34安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章

22、 在线检测仪器原理与操作352.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法 2.2.1.1 原理 2.2.1.2 光度比色法 2.2.1.3 库仑滴定法2.2.2 电化学氧化法 2.2.2.1 基本原理 2.2.2.2 仪器设备的操作仪器设备的操作1 设定仪器参数：分析周期、测量范围、报警陷值、系统时间等。2 仪器的校准：电极法COD在线分析仪能定期自动进行标准样校准。但由于使用非标准方法，仪器在使用前需要与标准方法进行实际水样对比，然后对工作曲线进行校准。在使用中也要定期进行水样对比、校准。方法：仪器和实验室手工方法同步取样，进行多点对比，以确保水样分析的准确性。3 仪器的维护：每

23、年必须更换阀管组件和工作电极，其它：每年必须更换阀管组件和工作电极，其它：（1）添加试剂，每周一次；（2）检查泵、阀（目测），每周一次；（3）保养参考电极，每周一次；安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作362.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法 2.2.1.1 原理 2.2.1.2 光度比色法 2.2.1.3 库仑滴定法2.2.2 电化学氧化法 2.2.2.1 基本原理 2.2.2.2 2.2.2.2 仪器设备的操作仪器设备的操作 1 设定仪器参数 2 仪器的校准 3 3 仪器的维护仪器的维护（4）校正分析仪，每周一

24、次；（5）清洗测量槽，每月一次；（6）更换泵管和阀门管道，每月1次；（7）清洗取水系统，每季度1次；（8）更换取水系统管道，每季度1次；4 故障处理故障处理 一般的小故障运营人员应该及时处理，快速恢复仪器运行；复杂故障应该及时与生产厂家联系，及时修复。运营人员应能快速判断故障位置，并对故障部件进行更换处理；运营单位应备有足够的备件和维修资金。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作372.2 COD标准分析方法仪器设备2.2.1 重铬酸盐法 2.2.1.1 原理 2.2.1.2 光度比色法 2.2.1.3 库仑滴定法2.2.2 电化学氧化

25、法2.2.3 相关系数法相关系数法利用水样的其它物理、化学性质与COD含量之间的相关性，通过检测吸光度、总有机碳（TOC）等指标，间接测量水样的COD。常见的如UV法、TOC法等，仪器为：紫外可见分光光度计或TOC 仪。 若水样成分发生较大变化，其相关性也发生变化，则分析结果容易出现较大偏差。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作382.3 氨氮分析仪器设备氨氮分析仪器设备(比色法、滴定法、电极法比色法、滴定法、电极法)2.3.1 比色法比色法（纳氏试剂比色法、水杨酸比色法等）（纳氏试剂比色法、水杨酸比色法等）2.3.1.1 氨氮的比色

26、法原理1 纳氏试剂比色法原理纳氏试剂比色法原理水样经过预处理（蒸馏、过滤、吹脱）后，在碱性条件下，水样经过预处理（蒸馏、过滤、吹脱）后，在碱性条件下，水中离子态铵转换为游离氨，然后加入一定量的纳氏试剂，水中离子态铵转换为游离氨，然后加入一定量的纳氏试剂，游离态氨与纳氏试剂反应生成黄色络合物，分析仪器在游离态氨与纳氏试剂反应生成黄色络合物，分析仪器在420nm波长处测定反应液吸光度波长处测定反应液吸光度A，由，由A值查询标准工作值查询标准工作曲线，计算氨氮含量。曲线，计算氨氮含量。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作392.3.1.1

27、氨氮的比色法原理氨氮的比色法原理1 纳氏试剂比色法原理纳氏试剂比色法原理 仪器工作原理仪器工作原理：在线氨氮分析仪通过嵌入式工业计算机系统控制，自动完成水样采集。水样进入反应室，经掩蔽剂消除干扰后，水样中以游离态的氨或铵离子(NH4+)等形式存在的氨氮与反应液充分反应生成黄棕色络合物，该络合物的色度与氨氮含量成正比。反应后的混合液进入比色室，运用光电比色法检测到与色度相关的电压，通过信号放大后，传输给计算机，经数据处理后，显示氨氮浓度值并进行数据存储、处理和传输。图2-13 适用范围：适用范围：生活污水、工业污染源、地表水中氨氮含量的测量。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家

28、统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作40安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作412.3.1.1 氨氮的比色法原理 （1） 纳氏试剂比色法原理 （2） 水杨酸分光光度法原理水杨酸分光光度法原理基本原理：基本原理： 在硝普钠盐（亚硝基五氰络铁（III）存在下，样品中游离氨、铵离子与水杨酸盐以及次氯酸根离子反应生成蓝色化合物，在约670nm处测定吸光度A，由A值查询标准工作曲线，计算出氨氮含量。主要特点主要特点：灵敏、稳定，但试剂存放时间短。商品仪器商品仪器：美国HACH、江苏江分公司。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培

29、训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作422.3.1.1 氨氮的比色法原理 （1） 纳氏试剂比色法原理 （2） 水杨酸分光光度法原理水杨酸分光光度法原理 仪器工作原理：仪器工作原理：废水被导入样品池，与定量的NaOH混合，样品中所有的铵盐转换成气态氨，气态氨扩散到一个装有定量水杨酸（指示剂）的比色池中，生成NH4+. NH4+在强碱性介质中，与水杨酸盐和次氯酸离子反应，在亚硝基五氰络铁（III）（素称“硝普盐”）催化下，生成水溶性的蓝色化合物，仪器内置双光束、双滤光片比色计，测量溶液的改变（测定波长670nm）,从而得到氨氮的浓度。加入酒石酸钾掩蔽可除去阳离子的干扰，特别是：钙、镁离

30、子。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作43 2.3 氨氮分析仪器设备 (比色法、滴定法、电极法) 2.3.1 比色法 2.3.1.1 氨氮的比色法原理 （1）纳氏试剂比色法原理 （2） 水杨酸分光光度法原理 2.3.1.2 流动注射比色法在线分析仪流动注射比色法在线分析仪 （1）工作原理：仪器的蠕动泵输送释放液（稀NaOH溶液）作载流液，注样阀转动注入样品，形成NaOH溶液和水样间隔混合，切换阀转至循环富集态后，当混合带经过气液分离器的分离室时，释放出样品中的氨气，氨气透过气液分离膜后被接收液（BTB酸碱指示剂溶液）接收并使溶液颜色

31、发生变化。经过循环氨富集后，接收液被输送到比色计的流通池内，测量其光电压变化值。通过其峰高可求得样品中氨氮含量。仪器每天自动做一次标定。 仪器特点仪器特点：测量周期短，运行费用低，试剂无毒，无二次污染。（图2-14）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作44安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作452.3 氨氮分析仪器设备 (比色法、滴定法、电极法) 2.3.1 比色法 2.3.1.1 氨氮的比色法原理 （1）纳氏试剂比色法原理 （2） 水杨酸分光光度法原理 2.3.1.2 流动

32、注射比色法在线分析仪流动注射比色法在线分析仪 1 工作原理 2 仪器设备的操作仪器设备的操作：（操作氨氮分析仪之前，应认真阅读仪器说明书，最好经过生产厂家的培训。）（1）参数的设定：分析周期、测量范围、报警限值、系统时间等。（2）仪器的校准：氨氮分析仪在使用前需要对工作曲线进行校准，在使用中也要定期校准（3个月或半年）。校准前应先配不同浓度的氯化铵标准溶液，可根据仪器需要进行一点校准或多点校准。校准时，将标准溶液从水样进样口导入。按说明书逐点校准。平时的定期校准要与手工方法进行实际水样对比，保证工作曲线准确。平时的定期校准要与手工方法进行实际水样对比，保证工作曲线准确。安徽申正工程咨询有限公司

33、 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作462.3 氨氮分析仪器设备 (比色法、滴定法、电极法) 2.3.1 比色法 2.3.1.1 氨氮的比色法原理 （1）纳氏试剂比色法原理 （2） 水杨酸分光光度法原理 2.3.1.2 流动注射比色法在线分析仪流动注射比色法在线分析仪 1 工作原理 2 2 仪器设备的操作仪器设备的操作（1）参数的设定（2）仪器的校准（3）仪器的维护）仪器的维护： （a）定期添加试剂； （b）定期更换泵管； （c）定期清洗采样头； （d）定期校准工作曲线。 时间间隔应根据具体情况（如水质好坏、监测频次等）而定， 同时参考说明书要求。（4）故障

34、的处理）故障的处理（表2-2）：主要有 泵、阀、连接管堵塞或漏气；固液分离器故障。 安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作472.3 氨氮分析仪器设备 (比色法、滴定法、电极法) 2.3.1 比色法 2.3.2 2.3.2 滴定法滴定法2.3.2.1 滴定法的原理：滴定法的原理：水样中的氨在碱性条件下被逐出，吸收于弱酸溶液中，利用盐酸滴定吸收液，用电极判断滴定终点，通过滴入盐酸的量计算水样氨氮。仪器工作原理仪器工作原理：样品在碱性综合试剂条件下，经加热蒸馏、吹脱，样品中的NH4+转化为NH3，被冷凝吸收于硼酸溶液中；利用盐酸标准溶液自动

35、进行电位滴定，利用滴定中溶液电位的突跃判断终点。根据所消耗的盐酸标准溶液的量，计算出氨氮的含量。（图2-15）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作48安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作492.3 氨氮分析仪器设备 (比色法、滴定法、电极法) 2.3.1 比色法 2.3.2 滴定法滴定法 2.3.2.1 滴定法的原理2.3.2.2 仪器的操作仪器的操作1 参数设置： 工作参数（蒸馏时间，盐酸浓度，定时启动等）； 报警参数（上下限报警值）； 系统参数（非专业人员禁止使用）。2

36、仪器维护（仪器运转时，请勿打开仪器前后门，以免发生意外。）（1）不定期清洗原水限位电极（不锈钢触针）以及仪器外壳；（2）定期用标准样品考核仪器的检测精度；（3）检查各种试剂的实际存量，并及时添加。3 故障排除（表2-3）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作502.3 氨氮分析仪器设备 (比色法、滴定法、电极法) 2.3.1 比色法（纳氏试剂法，水杨酸法，流动注射法） 2.3.2 滴定法 2.3.3 电极法（氨气敏电极法，电导法）电极法（氨气敏电极法，电导法）2.3.3.1 氨气敏电极法氨气敏电极法 1 仪器工作原理：仪器工作原理：将水

37、样导入测量池中，加入NaOH，使水中离子态铵转变为游离态氨。游离态氨透过氨气敏电极的憎水膜进入电极内部缓冲液，改变缓冲液的pH值，仪器通过pH值变化即可测量水样中的氨浓度。氨气敏电极包括：平头的pH玻璃电极，银/氯化银电极。 2 仪器的维护（一般仪器的维护（一般2周检查一次）周检查一次）（1）检查管路有无泄露，特别是进样管路和废水管路的接头处。）检查管路有无泄露，特别是进样管路和废水管路的接头处。（2）检查试剂、校准样、清洗液的液位。及时补充。）检查试剂、校准样、清洗液的液位。及时补充。（3）检查气透膜上是否有气泡：仔细观察流通池内的电极，与流通池相接触）检查气透膜上是否有气泡：仔细观察流通池

38、内的电极，与流通池相接触的地方是否有气泡。的地方是否有气泡。（4）检查电极内充液的液位。）检查电极内充液的液位。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作512.3 氨氮分析仪器设备 (比色法、滴定法、电极法) 2.3.1 比色法（纳氏试剂法，水杨酸法，流动注射法） 2.3.2 滴定法 2.3.3 电极法（氨气敏电极法，电导法）电极法（氨气敏电极法，电导法） 2.3.3.1 氨气敏电极法氨气敏电极法 1 仪器工作原理 2 2 仪器的维护定期保养（一般情况下定期保养（一般情况下4周）：周）：（1）检查所有管线和流通池，并清洗；）检查所有管线和

39、流通池，并清洗；（2）更换电极内充液，检查气透膜；）更换电极内充液，检查气透膜；（3）更换试剂、校准液、清洗液，并彻底清洗容器；）更换试剂、校准液、清洗液，并彻底清洗容器；（4）检查废水排放是否畅通，不应有堵塞。）检查废水排放是否畅通，不应有堵塞。故障处理（表故障处理（表2-4）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作522.3 氨氮分析仪器设备 (比色法、滴定法、电极法) 2.3.1 比色法（纳氏试剂法，水杨酸法，流动注射法） 2.3.2 滴定法 2.3.3 电极法（氨气敏电极法，电导法）电极法（氨气敏电极法，电导法） 2.3.3.1

40、氨气敏电极法2.3.3.2 电导法电导法1 电导法原理：电导法原理：利用酸性吸收液吸收氨的量与吸收液的电导率成比例的关系， 从而测定氨的浓度。 仪器采用吹脱-电导法：在碱性条件下用空气将氨从水样中吹出，气流中的氨被吸收液吸收引起吸收液的电导变化，电导变化值与吹出的氨量和水样中氮成正比。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作532.3.3.2 电导法 1 电导法原理 2 仪器维护仪器维护（1）日常维护）日常维护a.发现管路有破损，应立即停机，并用滤纸擦干漏液，更换破损管；b.检查各试剂瓶中的试剂量，液面应高于瓶底30mm；c.发现仪器工作

41、异常，应立即停机排除故障，重大故障请厂家技术人员维修；d.当仪器发出更换泵管或试剂警报时，应及时更换。（2）定期维护）定期维护a. 每月进行泵标定，每3个月更换泵管，以确保实际加量准确；b. 蠕动泵采样泵头的转动圈数的测定，以保证采集到足够的水样；c.工作量程标定（更换试剂、蠕动泵或泵管后均需要）；d.采样过滤器维护，每周拆洗一次；每周检查一次各管路及阀门，保证进样畅 通；e.电磁阀的维护。（3）故障处理（表）故障处理（表-2-5）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作54 2.4 TOC分析仪器设备（干法、湿法）分析仪器设备（干法、湿

42、法） 2.4.1 干法干法2.4.1.1 非分散红外线吸收法的原理非分散红外线吸收法的原理：样品通过注射器泵注射到燃烧管中，在催化条件下高温（680-900oC）燃烧氧化，生成二氧化碳和水，在载气推动下导入电子冷凝器分离出水分，二氧化碳则送入非分散红外检测器（NDIR）中检测二氧化碳的量，从而换算 水样中TOC浓度。该法测量速度快、试剂用量少，目前采用此法的厂家较多，如日本岛津和日本东力公司。仪器工作原理仪器工作原理：样品通过八通阀、注射器泵注射到燃烧管中，供给纯氮气并以680oC的温度燃烧氧化，生成二氧化碳和水，导入电子冷凝器分离出水分，二氧化碳则送入非分散红外检测器（NDIR）中检测二氧化

43、碳的量。根据 定律，二氧化碳吸收红外线的量与其浓度成正比，故测量二氧化碳吸收红外线的量即可得知二氧化碳的浓度，从而换算水样中TOC浓度。（图2-16和2-17）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作55安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作56安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作572.4 TOC2.4 TOC分析仪器设备（干法、湿法）分析仪器设备（干法、湿法） 2.4.1 干法 2.4.1.1 非分散红外线吸收法的原理

44、 2.4.1.2 仪器设备的操作仪器设备的操作 1 参数设置 2 仪器校准 3 仪器维护 4 故障处理（表2-6）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作582.4 TOC分析仪器设备（干法、湿法）分析仪器设备（干法、湿法） 2.4.1 干法 2.4.2 湿法湿法2.4.2.1 湿法原理：湿法原理：在仪器控制下水样被导入反应池，在紫外光照射下，水样中的有机物被催化（催化剂为TiO2悬浊液）氧化（过硫酸盐）成二氧化碳和水，生成的气体通过冷却并除去水蒸气后进入双光束非分散红外检测器（ NDIR ），氧化反应后，系统中的二氧化碳达到平衡，据二氧

45、化碳的含量换算成水样的TOC。湿法无高温部件，相对于干法故障率低，但灵湿法无高温部件，相对于干法故障率低，但灵敏度较低。敏度较低。2.4.2.2 仪器操作：仪器操作：1 参数设定：分析周期，测量范围，报警限值，系统时间；2 仪器校准： TOC分析仪在使用前需要对工作曲线进行校准，在使用中也要定期校准。校准时将标准溶液从水样进样口导入并按说明书逐点校准。3 仪器维护：安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作592.4 TOC2.4 TOC分析仪器设备（干法、湿法）分析仪器设备（干法、湿法） 2.4.1 干法 2.4.2 湿法 2.4.2.1

46、 湿法原理 2.4.2.2 仪器操作 1 参数设定 2 仪器校准3 仪器维护仪器维护：（1）定期添加试剂（如1月1次）；（2）定期清洗采水系统（如1周1次）；（3）定期进行校准。4 故障处理故障处理 一般故障，运行人员应及时处理，快速恢复仪器运行；复杂故障，应及时与生产厂家联系，及时修复仪器。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作602.5 总氮分析仪器设备总氮分析仪器设备2.5.1 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法的原理碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法的原理在水样中加过硫酸钾并高温消解，然后在220nm紫外光处测量吸光度，通过吸光度计算总

47、氮浓度。仪器原理仪器原理（以岛津的总磷/总氮分析仪为例）样品通过2个八通阀、注射器泵抽取到注射器中，添加NaOH和过硫酸钾混合均匀后，送到消解池，在UV光照70度加热消解15min，生成NO3-，然后又抽取试剂回到注射器，并添加HCl，去除水中的CO2和CO32-，最后送到检测池在220nm处测试样品的吸光度，并与满量程TN标准液及蒸馏水的吸光度比较，计算后得出样品的TN浓度。（图2-18，2-19）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作61安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作

48、62安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作632.5 总氮分析仪器设备总氮分析仪器设备 2.5.1 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法的原理 2.5.2 仪器设备的操作仪器设备的操作包括包括开机和关机、在线测定、离线测定、曲线校准、维护保养2.5.2.1 仪器的开机仪器的开机将各试剂放在仪器托架上，并将各自管路插入瓶底；确认电压为110V（稳压源稳压），通电。此时仪器开始初始化动作，检验各机械、传感器是否正常。初始化结束后，按进入菜单画面，可设定“测定条件的登记”、校正、在线测量、离线测量、以及对仪器进行维护检查。2.5.2.2 故障处理故

49、障处理（表2-7）采不到水样；TN值过低或偏高；重现性差；八通阀错误报警。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作642.6 总磷分析仪器设备总磷分析仪器设备2.6.1 钼酸铵分光光度法的原理钼酸铵分光光度法的原理中性条件，水样加入过硫酸盐，在密闭、加热（120-130度）条件下消解，水样中不同形态价态的磷全部氧化为正磷盐；在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多黄后，立即被抗坏血酸反应生成磷钼杂多蓝，在波长700nm（或880nm）下进行吸光度测定。一定范围内，吸光度与正磷酸盐的浓度有严格的线性关系，从而达到测试水中

50、总磷的目的。2.6.2 仪器工作原理仪器工作原理 2.6.2.1 光度比色法光度比色法该总磷分析仪通过嵌入式工业计算机系统的控制，自动完成水样采集。水样进入反应室，在高温下经强氧化剂的氧化分解，将水样中各种形态的磷转化为正磷酸盐，在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧氧钾反应，生成磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，生成蓝色络合物，在测定的范围内，该络合物的色度与总磷的含量成正比。反应后的混合液进入比色室，运用光电比色法检测到与色度相关的电压。通过信号放大后，传输给计算机，经数据处理后，显示总磷浓度并进行数据存储与传输。（图2-20）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一

51、培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作65安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作662.6 2.6 总磷分析仪器设备总磷分析仪器设备2.6.2 仪器工作原理 2.6.2.1 光度比色法2.6.2.2 流动注射法流动注射法载流液输送到直径为0.8mm的反应管道中，当注入阀将水样和钼酸溶液切入反应管道中后，试样带被载流液推进并扩散，样品和试剂呈梯度混合，快速反应，流过流通池，由光电比色计测量并记录液流中的钼蓝对660nm波长光吸收后透过光强度的变化值，获得有相应峰高和峰宽的响应曲线，用峰高计算水样中TP值的含量。特点特点：反应和测量过程在一

52、根毛细管中流动进行的。（图2-21）安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作67安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作682.6 总磷分析仪器设备2.6.2 仪器工作原理 2.6.2.1 光度比色法2.6.2.2 流动注射法2.6.3 仪器设备的操作仪器设备的操作2.6.3.1 仪器安装及要求（场地尺寸、电源、接地、防冻措施等）图仪器安装及要求（场地尺寸、电源、接地、防冻措施等）图2-222.6.3.2 使用前准备使用前准备（1）放置好仪器所需的各种试剂，通电稳定半小时；（2）设参

53、数（运行、系统时间、报警、加药量、定时表等）；（3）做工作曲线。2.6.3.3 仪器定期维护仪器定期维护（1）定期清洗采样过滤头及管路，并检查采样头位置情况以确保采水畅通。（2）定期清洗采样溢流杯及采样管（用稀酸和蒸馏水）。（3）定期拆卸（请戴防护手套）和清洗反应室和比色室。（4）仪器运行时关好前后门，不要干烧反应室以免炸裂。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作69安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作702.6 总磷分析仪器设备总磷分析仪器设备2.6.3.3 仪器定期维护仪器

54、定期维护（5）仪器应避免阳光直射，避免强磁场、强烈震荡的环境。（6）及时补充反应液、氧化剂、还原剂、蒸馏水，并同时在参数设置里修改试剂余量。（7）定期更换蠕动泵管（安装泵管时严格操作方法，泵管严禁扭曲）。（8）采样频率：根据GB 8978-1996，2-8次/天（根据实际而定）。（9）关机或停止使用仪器之前，要多次清洗反应室和比色室，然后加入适量蒸馏水。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作712.7 pH测量仪器设备测量仪器设备2.7.1 玻璃电极法的原理玻璃电极法的原理玻璃电极与参比电极之间根据能斯特方程，存在电位差：m = m0

55、+ 2.3 * RT / F lg H+式中，系数2.3RT/F为能斯特电位，它等于每单位pH的单位变化。该值与绝对温度T有关。 pH探头内装有温度敏感元件，仪器自动补偿温度对 pH测量值的影响。（图2-23）m0为其它电位E2E6的和。制造工艺上使其为接近零的常数。 pH计通过测量m ，指示水中酸碱度。 北京环科环保公司pH测量仪，图2-24。2.7.2 仪器设备的操作仪器设备的操作在线pH测量仪可以实现连续直接测量，需定期校准、定期清洗、定期更换电极安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作72安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施

56、运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作73安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作742.7 pH测量仪器设备2.7.2 仪器设备的操作2.7.2.1 安装（图安装（图2-25）2.7.2.2 仪器功能及操作（图仪器功能及操作（图2-26）仪器程序有3个功能模块：主界面模块，显示pH；校准模块，采用3点校准方式，用pH分别为4.01、6.86、9.18三种 标准缓冲液进行校准；设置模块，4个功能包括报警上限、下限、模拟输出（420mA）、 恢复参数。2.7.2.3 校准操作（定期）校准操作（定期）采用三点校准方式。校准前准

57、备好三种标准缓冲液，然后按界面提示逐点校准。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作75安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作76图2-26安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作772.7.2.4 日常维护日常维护 1 定期清洗玻璃电极，如1月1次； 2 定期校准仪器，如3月1次； 3 每5年应检查参比电极内的KCl溶液，不足时，应补充。2.7.2.5 使用注意事项使用注意事项 1 正式使用前，必须按操作要求进行校验； 2

58、探头必须浸泡在水中，在无水样情况下，必须拆下并对探头进行冲洗，然 后浸泡于蒸馏水中保养。 3 在每次重新使用前，必须用标准液测试、校验。 4 不要擅自移动、拆除、改造仪器。 5 若显示结果出现异常骤变应检查线路是否接好；如果结果显示最大或最小， 应检查探头是否已损坏，需更换。 6 若测定结果与化学法测定结果有相对固定的差值，则应清洗探头，或者重新校验，或者更换探头。 7 注意保护探头，经常清除探头附着的杂物。 8 防止火、油、烟、腐蚀性化学品。安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作782.8 电导率测量仪器设备2.8.1 电极法的原理电

59、导率K等于电阻（R）的倒数乘以电导池常数（Q）：电导率K = Q / R 电导池常数Q = L/A(L:两电极间距离，A:电极截面积)。所以，在已知电导池常数情况下，只要用电极测出电阻，就可以得到电导率。2.8.2 仪器设备的操作仪器设备的操作1 安装及要求：清洁、干燥、基本无振动、无腐蚀性液体、 环境温度-20600C，可安装在墙上、面板上、管道上。2 操作：液晶显示屏和按键按键：MEAS（测量）、 CAL（校准）、CONFIG（配置） 、 MAINT（维护）、 DIAG（诊断）、 ENTER（回车）、 左右上下方向键。各界面说明：（1）“测量”界面：通常显示测定值。按左右键顺序显示测量值。

60、安徽申正工程咨询有限公司 环境污染治理设施运营培训国家统一培训课程第二章 在线检测仪器原理与操作792.8 电导率测量仪器设备 2.8.1 电极法的原理 2.8.2 仪器设备的操作 （1）“测量”界面（2）“MENU（菜单）”界面：有3个主菜单树。下级子采单界面都是用来进入配置（edit/selection）界面。（3） “edit/selection（编辑/选择）”界面：在此界面中，“输入值/选择”可以用来校准、配置和检测仪器。3 校准方法校准方法 当传感器在空气中时，按键启动自动系统清零。清零。 采用干法校准采用干法校准（1）电导导率测定：输入池常数（经认证）和温度T因子。1点校准：输入一