工業(yè)污水在線監(jiān)測儀基于何種原理實現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測？

一、化學(xué)分析法

1. 酸堿滴定原理

• 對于污水中的酸堿度（pH）監(jiān)測，酸堿滴定原理是常用的方法。在水中，酸和堿會發(fā)生中和反應(yīng)。例如，用已知濃度的強酸（如鹽酸）或強堿（如氫氧化鈉）來滴定污水樣本，通過酸堿指示劑（如酚-酞、甲基橙等）顏色的變化來確定滴定終點。根據(jù)消耗的滴定劑的體積和濃度，就可以計算出污水中氫離子（酸性）或氫氧根離子（堿性）的濃度，從而得到 pH 值。這種方法簡單直接，能夠較為準(zhǔn)確地測量污水的酸堿度，對于判斷污水的腐蝕性和對環(huán)境的影響有重要意義。

2. 氧化還原滴定原理

• 許多工業(yè)污水中含有具有氧化還原性質(zhì)的物質(zhì)，如重金屬離子、有機物等。氧化還原滴定利用氧化劑和還原劑之間的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)來測定物質(zhì)的含量。例如，在測定污水中的化學(xué)需氧量（COD）時，常用重鉻酸鉀法。重鉻酸鉀是一種強氧化劑，在酸性條件下與污水中的有機物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，有機物被氧化，重鉻酸鉀被還原。通過用硫-酸-亞-鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的重鉻酸鉀，根據(jù)消耗的硫-酸-亞-鐵銨的量來計算污水中有機物被氧化所消耗的重鉻酸鉀的量，進而得出 COD 的值。這種方法能夠有效評估污水中有機物的含量，而有機物含量是衡量污水污染程度的重要指標(biāo)之一。

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二、電化學(xué)原理

1. 離子選擇性電極法

• 離子選擇性電極是一種對特定離子有選擇性響應(yīng)的電極。例如，對于污水中的氨氮監(jiān)測，氨離子選擇性電極可以發(fā)揮作用。當(dāng)電極浸入含有氨氮的污水中時，氨離子會在電極表面發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生電位差。這個電位差與污水中氨離子的濃度符合能斯特方程，通過測量電位差，就可以準(zhǔn)確計算出氨氮的濃度。這種方法具有選擇性好、響應(yīng)速度快、可連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點，能夠?qū)崟r提供污水中特定離子的濃度信息，對于監(jiān)測含有重金屬離子（如鉛、鎘、汞等）和一些營養(yǎng)物質(zhì)（如硝酸根離子、磷酸根離子等）的污水也很有效。

2. 電導(dǎo)分析法

• 污水中的離子濃度與電導(dǎo)率密切相關(guān)。當(dāng)污水中有更多的離子（如鈉離子、氯離子等）時，其電導(dǎo)率會升高。工業(yè)污水在線監(jiān)測儀通過電導(dǎo)傳感器測量污水的電導(dǎo)率。根據(jù)電導(dǎo)率與離子濃度的經(jīng)驗關(guān)系，就可以大致推斷污水中離子的總含量。這種方法可以快速檢測污水的鹽度變化，對于一些高鹽工業(yè)污水（如印染廢水、化工廢水等）的監(jiān)測很有幫助，同時也可以作為初步篩選污水是否受到嚴(yán)重污染的一種手段。

三、光學(xué)原理

1. 分光光度法

• 許多物質(zhì)在特定波長的光下有吸收或發(fā)射的特性。在分光光度法中，通過向污水中加入特定的顯色試劑，使污水中的目標(biāo)污染物與顯色試劑反應(yīng)生成有色化合物。例如，在測定污水中的總磷時，加入鉬酸銨和抗壞血酸等試劑，與磷反應(yīng)生成藍色的絡(luò)合物。然后用分光光度計測量該有色化合物在特定波長下的吸光度。根據(jù)朗伯 - 比爾定律，吸光度與有色化合物的濃度成正比，從而可以計算出污水中磷的含量。這種方法靈敏度較高，能夠選擇性地測量多種污染物，如重金屬離子（通過與特定試劑生成有色絡(luò)合物）和一些有機污染物（利用其本身的發(fā)色團或與試劑反應(yīng)后的發(fā)色團）。

2. 熒光分析法

• 某些物質(zhì)在吸收特定波長的光后，會發(fā)射出具有特定波長的熒光。對于一些含有熒光性物質(zhì)的工業(yè)污水，如含有多環(huán)芳烴等有機污染物的污水，熒光分析可以發(fā)揮很好的作用。當(dāng)用激發(fā)光照射污水時，熒光物質(zhì)吸收光能并發(fā)射熒光，儀器通過檢測熒光強度來確定熒光物質(zhì)的濃度。由于熒光信號通常具有較高的靈敏度，這種方法可以檢測到很低濃度的污染物，并且可以通過選擇不同的激發(fā)光和發(fā)射光波長來區(qū)分不同的熒光物質(zhì)，實現(xiàn)對多種污染物的同時監(jiān)測。

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四、物理原理

1. 重量分析法

• 在一些情況下，通過物理方法分離和稱量污水中的固體懸浮物或沉淀物來監(jiān)測污水質(zhì)量。例如，對于含有大量泥沙、金屬廢渣等固體雜質(zhì)的工業(yè)污水，可以通過過濾、離心等方法將固體與液體分離，然后稱量固體的質(zhì)量。根據(jù)污水樣本的總體積，就可以計算出固體懸浮物的含量。這種方法雖然相對比較簡單，但對于監(jiān)測污水中的顆粒狀污染物和評估污水處理過程中的沉淀效果等有重要作用。

2. 超聲波檢測原理

• 超聲波在污水中傳播時，其傳播速度、衰減程度等特性會受到污水中成分的影響。例如，當(dāng)污水中含有不同密度的懸浮物、氣泡或不同濃度的溶質(zhì)時，超聲波的傳播參數(shù)會發(fā)生變化。工業(yè)污水在線監(jiān)測儀可以通過檢測超聲波的這些變化來推斷污水的一些性質(zhì)，如懸浮物濃度、氣泡含量等。這種方法具有非接觸式測量、能夠?qū)崟r監(jiān)測等優(yōu)點，對于一些不適合直接接觸測量的污水（如含有腐蝕性物質(zhì)的污水）比較適用。