Chỉ báo cốt lõi về ô nhiễm chất lượng nước: NiuBoL COD Nguyên lý hấp thụ tia cực tím và ứng dụng thông minh của cảm biến

I. Giới thiệu: COD — Chỉ báo chính để đo mức độ ô nhiễm nước

Chất lượng nước là nền tảng của môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Trong số nhiều thông số đánh giá chất lượng nước, COD (Nhu cầu oxy hóa học) được công nhận là chỉ số chính để đo hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ trong các vùng nước.

COD Định nghĩa và ý nghĩa: COD đề cập đến lượng oxy tiêu thụ bởi các chất trong nước có thể bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa hóa học. Đơn vị thường là miligam trên lít (mg/L).

Giá trị COD cao có nghĩa là nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ cao trong các vùng nước; những chất ô nhiễm này tiêu thụ một lượng lớn oxy hòa tan trong quá trình phân hủy, gây hại cho các sinh vật dưới nước và có thể chỉ ra các vấn đề xả thải nước thải công nghiệp hoặc sinh hoạt.

Do đó, COD là dữ liệu cốt lõi để các bộ phận môi trường đánh giá mức độ ô nhiễm nước, điều tiết việc xả nước thải công nghiệp và hướng dẫn hiệu quả vận hành nhà máy xử lý nước thải.

Hạn chế của các phương pháp phát hiện COD truyền thống

Các phương pháp phát hiện COD truyền thống, chẳng hạn như phương pháp oxy hóa axit sulfuric ở nhiệt độ cao (GB/T 11914), phương pháp lò phản ứng mở, v.v., mặc dù các phương pháp tiêu chuẩn, vẫn có những khiếm khuyết cố hữu:

Tốn nhiều thời gian và tốn nhiều công sức: Phải lấy mẫu và mang về phòng thí nghiệm, trải qua các bước tẻ nhạt như gia nhiệt, oxy hóa, chuẩn độ, không thể theo dõi theo thời gian thực.

Ô nhiễm thứ cấp: Cần axit mạnh (axit sunfuric), chất oxy hóa mạnh (kali dicromat hoặc thuốc tím), v.v., thuốc thử; hoạt động nguy hiểm và tạo ra ô nhiễm chất thải hóa học thứ cấp.

Kịp thời kém: Kết quả phản hồi chậm, không thể phản hồi và kiểm soát ngay lập tức đối với các sự kiện ô nhiễm nước đột ngột.

Để khắc phục những hạn chế này, các công ty đổi mới do NiuBoL đại diện đã cho ra mắt thế hệ cảm biến COD chất lượng nước mới, đạt được khả năng giám sát tự động trực tuyến, thời gian thực, không cần thuốc thử.

II. Nguyên lý làm việc của cảm biến NiuBoL COD: Phương pháp hấp thụ tia cực tím

NiuBoL COD áp dụng phương pháp hấp thụ tia cực tím bước sóng kép hàng đầu làm nguyên tắc đo cốt lõi, hoàn toàn không bị ràng buộc bởi thuốc thử hóa học.

1. Nguyên lý hấp thụ tia cực tím (UV 254nm)

Cơ sở cốt lõi: Nhiều chất hữu cơ hòa tan trong nước (đặc biệt là các hợp chất thơm, hợp chất có liên kết đôi hoặc ba cacbon) có khả năng hấp thụ mạnh đối với các bước sóng cụ thể (chẳng hạn như 254nm) của tia cực tím. Cơ chế đo

: Cảm biến phát ra tia cực tím 254nm để chiếu xạ mẫu nước; chất hữu cơ hấp thụ một phần năng lượng ánh sáng làm cho cường độ ánh sáng truyền qua yếu đi. Cảm biến tính toán nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng cách đo chênh lệch cường độ giữa ánh sáng tới và ánh sáng truyền qua, theo Định luật Lambert-Beer, sau đó suy ra giá trị COD.

2. Công nghệ ánh sáng tham chiếu và bước sóng kép

Để loại bỏ các yếu tố gây nhiễu khác trong các vùng nước, cảm biến NiuBoL COD sử dụng công nghệ bước sóng kép:

Ánh sáng tia cực tím (254nm): Được sử dụng để đo hàm lượng COD (độ hấp thụ hữu cơ).

(bước sóng cụ thể): Dùng để đo độ đục của nước. Các hạt lơ lửng (độ đục) trong nước cũng làm tán xạ và làm suy giảm ánh sáng. Bằng cách đo độ suy giảm độ đục bằng ánh sáng tham chiếu, cảm biến có thể sử dụng các thuật toán tích hợp để bù nhiễu độ đục, đảm bảo độ chính xác và ổn định của phép đo COD.

3. Ưu điểm và đặc điểm cốt lõi của cảm biến COD

III. Thông số kỹ thuật và phân tích cấu trúc của cảm biến NiuBoL COD

Là cảm biến trực tuyến cấp công nghiệp, thiết kế và thông số NiuBoL COD -408-S đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về độ chính xác cao trong môi trường phức tạp.

1. NiuBoL COD -408-S Thông số kỹ thuật cảm biến Tổng quan

2. Đảm bảo về cấu trúc và bảo trì

COD -408-S sử dụng vỏ thép không gỉ 316L chắc chắn và mức bảo vệ IP68, đảm bảo độ tin cậy cho việc lắp đặt chìm lâu dài. Thiết kế cấu trúc chính của nó là bàn chải tự làm sạch tích hợp.

Bàn chải tự làm sạch Vai trò: Trong các vùng nước, cửa sổ đo của cảm biến dễ bị vi khuẩn bám vào tạo thành màng sinh học hoặc bị các hạt lơ lửng che phủ, gây suy giảm đường đi ánh sáng và ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Bàn chải tự làm sạch có thể tự động làm sạch cửa sổ đo định kỳ, cải thiện đáng kể độ ổn định giám sát trực tuyến lâu dài và độ tin cậy dữ liệu của cảm biến, đạt được mục tiêu sử dụng chu kỳ dài và không cần bảo trì.

IV. Các kịch bản ứng dụng và giá trị chất lượng nước Cảm biến COD

Hiệu quả của cảm biến COD khiến chúng đóng vai trò quan trọng trong các khía cạnh khác nhau của bảo vệ môi trường và sản xuất công nghiệp:

1. Giám sát và kiểm soát xả nước thải công nghiệp

Kịch bản ứng dụng: Nhà máy hóa chất, nhà máy giấy, nhà máy in và nhuộm, nhà máy chế biến thực phẩm, v.v., sản xuất các doanh nghiệp xử lý nước thải hữu cơ nồng độ cao.

Giá trị ứng dụng: Giám sát thời gian thực nồng độ nước thải đầu ra của doanh nghiệp COD, đảm bảo chất lượng nước thải đạt tiêu chuẩn quốc gia. Khi vượt quá tiêu chuẩn, hệ thống sẽ cảnh báo ngay lập tức và có thể liên kết với các hệ thống ngăn chặn hoặc xử lý tự động để tránh bị phạt về môi trường, đạt được sự giám sát chính xác, liên tục trong quá trình xả thải.

2. Kiểm soát quy trình nhà máy xử lý nước thải

Kịch bản ứng dụng: Nước thải đầu vào, bể sục khí và nước thải của nhà máy xử lý nước thải đô thị.

Giá trị ứng dụng:

Giám sát ảnh hưởng: Nắm bắt nhanh tải lượng ảnh hưởng (nồng độ COD), hướng dẫn điều chỉnh quy trình xử lý.

Tối ưu hóa quy trình: Theo dõi hiệu quả phân hủy bể sục khí COD, tối ưu hóa lượng sục khí, vận hành tiết kiệm năng lượng.

Đảm bảo nước thải: Giám sát thời gian thực nước thải COD, đảm bảo xả thải tuân thủ.

3. Giám sát chất lượng nước mặt và môi trường nước

Kịch bản ứng dụng: Trạm quan trắc các vùng nước quan trọng như sông, hồ, hồ chứa.

Giá trị ứng dụng: Nắm bắt kịp thời các xu hướng và sự thay đổi ô nhiễm hữu cơ trong các vùng nước, cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý tài nguyên nước cũng như truy tìm và xử lý các sự kiện ô nhiễm đột ngột.

V. Bảo trì, hiệu chuẩn và triển vọng tương lai của cảm biến COD

Vì NiuBoL NBL-COD-408-S áp dụng thiết kế tự làm sạch, không cần thuốc thử nên khối lượng công việc bảo trì của nó giảm đi đáng kể.

1. Bảo trì và chăm sóc Những điểm chính

Lưu ý: Bên trong cảm biến chứa các linh kiện quang học và điện tử nhạy cảm, tránh tác động cơ học nghiêm trọng.

2. Phương pháp hiệu chuẩn (Hiệu chỉnh hai điểm)

Cảm biến yêu cầu hiệu chuẩn định kỳ để duy trì độ chính xác, thường sử dụng hiệu chuẩn hai điểm:

Hiệu chuẩn Điểm 0 (Độ đục): Thực hiện trong chất lỏng có độ đục bằng 0, thực hiện khi giá trị ổn định.

(Độ đục/ COD ): Được thực hiện trong dung dịch chuẩn thích hợp (ví dụ: chất lỏng chuẩn có độ đục nồng độ cao hoặc chất lỏng chuẩn mô phỏng COD), được sử dụng để điều chỉnh độ dốc phản ứng của cảm biến.

Tóm tắt: Hướng tới giám sát môi trường nước thông minh

Bước đột phá trong công nghệ cảm biến COD đánh dấu sự bước vào chính thức của giám sát chất lượng nước từ các chế độ truyền thống tốn nhiều thời gian và công sức sang kỷ nguyên mới của giám sát thông minh tự động, thời gian thực, không cần thuốc thử. NiuBoL NBL-COD-408-S, với phương pháp hấp thụ tia cực tím bước sóng kép, bàn chải tự làm sạch, vỏ chống ăn mòn 316L và các ưu điểm tích hợp bảo vệ IP68, cung cấp các giải pháp ổn định, đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí cho xả thải công nghiệp, xử lý nước thải và giám sát môi trường.

Trong tương lai, cảm biến COD sẽ tích hợp sâu với IoT và các nền tảng dữ liệu lớn để hình thành khả năng dự đoán và chẩn đoán mạnh mẽ hơn, hỗ trợ toàn diện việc cải thiện liên tục chất lượng môi trường nước.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Tại sao phương pháp hấp thụ tia cực tím có thể đo COD?

A1:Phương pháp hấp thụ tia cực tím đo mức độ hấp thụ của các chất hữu cơ trong nước đối với tia cực tím 254nm. Mặc dù không phải là “mức tiêu thụ oxy” được đo bằng các phương pháp oxy hóa hóa học truyền thống, nhưng ở nhiều vùng nước (như nước thải đô thị, nước mặt), có mối tương quan tuyến tính tốt giữa COD và giá trị hấp thụ tia cực tím. Bằng cách hiệu chỉnh cảm biến một cách chuyên nghiệp và thiết lập mô hình dữ liệu, các giá trị hấp thụ có thể được chuyển đổi chính xác thành nồng độ COD.

Q2: Cảm biến NiuBoL COD loại bỏ nhiễu độ đục như thế nào?

A2: Cảm biếnNiuBoL COD áp dụng thiết kế bước sóng kép. Một đường ánh sáng đo COD, ánh sáng tham chiếu còn lại (không phải 254nm) chủ yếu đo độ suy giảm do các hạt lơ lửng gây ra. Thông qua các thuật toán tích hợp, hệ thống có thể tách và loại bỏ nhiễu độ đục thành tín hiệu ánh sáng, thu được các giá trị đo COD tinh khiết hơn.

Q3: Cảm biến này có cần vệ sinh và bảo trì thường xuyên không?

A3:Không. Một trong những ưu điểm lớn nhất của NBL-COD-408-S là bàn chải làm sạch tích hợp. Bàn chải làm sạch tự động làm sạch cửa sổ đo, giảm thiểu sự bám dính sinh học và tích tụ bụi bẩn, kéo dài đáng kể chu kỳ bảo trì, đạt được hoạt động chu kỳ dài và không cần bảo trì thực sự.

Cảm biến chất lượng nước Bảng dữ liệu

NBL-RDO-206 Cảm biến oxy hòa tan huỳnh quang trực tuyến.pdf

NBL-COD-208 Trực tuyến Cảm biến chất lượng nước COD.pdf

NBL-CL-206 Cảm biến chất lượng nước trực tuyến Cảm biến clo dư trực tuyến.pdf

NBL-DDM-206 Cảm biến độ dẫn chất lượng nước trực tuyến.pdf