
UV法COD傳感器基于朗伯-比爾定律,利用有機(jī)污染物對(duì)254nm等特征紫外波長的吸收特性實(shí)現(xiàn)COD濃度快速檢測(cè),憑借無需試劑、響應(yīng)迅速、運(yùn)維成本低等優(yōu)勢(shì),已廣泛應(yīng)用于地表水、工業(yè)廢水、污水處理廠等多場(chǎng)景水質(zhì)監(jiān)測(cè)。然而,不同水質(zhì)環(huán)境中懸浮物(SS)、色度、溶解性有機(jī)物(DOM)、pH值等基質(zhì)組分的差異,會(huì)直接影響傳感器的檢測(cè)精度與穩(wěn)定性,若超出其適配范圍,易導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差過大,失去監(jiān)測(cè)參考價(jià)值。明確UV法COD傳感器在不同水質(zhì)環(huán)境下的適用邊界,需通過系統(tǒng)的穩(wěn)定性驗(yàn)證試驗(yàn),量化其在各類水質(zhì)參數(shù)下的檢測(cè)性能閾值。本文構(gòu)建多維度水質(zhì)環(huán)境驗(yàn)證體系,從地表水、工業(yè)廢水、高濁度水體等典型場(chǎng)景入手,分析傳感器檢測(cè)穩(wěn)定性的影響因素,最終界定其適用邊界,為傳感器的科學(xué)選型與精準(zhǔn)應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。
UV法COD傳感器的檢測(cè)穩(wěn)定性核心取決于紫外光吸收信號(hào)的精準(zhǔn)捕捉,而水質(zhì)環(huán)境中的干擾組分通過“物理遮蔽"“光譜疊加"兩種路徑影響檢測(cè)結(jié)果:懸浮物與色度會(huì)遮蔽檢測(cè)光路,削弱紫外光強(qiáng)度,造成COD檢測(cè)值虛高;DOM中腐殖質(zhì)、富里酸等組分在紫外波段的吸收峰與有機(jī)污染物重疊,形成光譜干擾,導(dǎo)致目標(biāo)信號(hào)難以精準(zhǔn)剝離。此外,水體pH值異常、高溫或低溫環(huán)境會(huì)加速傳感器光學(xué)組件老化,間接降低長期運(yùn)行穩(wěn)定性。基于此,穩(wěn)定性驗(yàn)證需圍繞“干擾組分濃度"“水質(zhì)理化參數(shù)"“環(huán)境條件"三大核心維度設(shè)計(jì)試驗(yàn),采用“單一變量+多參數(shù)耦合"的驗(yàn)證思路,以檢測(cè)誤差(與國標(biāo)重鉻酸鹽法比對(duì))、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為核心評(píng)價(jià)指標(biāo)——當(dāng)檢測(cè)誤差≤±10%且RSD≤5%時(shí),判定傳感器處于穩(wěn)定檢測(cè)狀態(tài);超出此范圍則視為突破適用邊界。
地表水作為UV法COD傳感器的主流應(yīng)用場(chǎng)景,其水質(zhì)相對(duì)溫和,但仍存在季節(jié)性干擾組分波動(dòng)特征,需重點(diǎn)驗(yàn)證懸浮物、色度及DOM對(duì)檢測(cè)穩(wěn)定性的影響。選取我國南方湖泊、北方河流、飲用水源地等典型地表水樣本,構(gòu)建懸浮物濃度梯度(0~500 NTU)、色度梯度(0~200 度)及DOM濃度梯度(0~50 mg/L)驗(yàn)證體系。試驗(yàn)結(jié)果顯示:當(dāng)懸浮物濃度≤100 NTU、色度≤50 度時(shí),傳感器檢測(cè)誤差穩(wěn)定在±5%以內(nèi),RSD≤3%,穩(wěn)定性良好;當(dāng)懸浮物濃度升至100~200 NTU、色度50~100 度時(shí),需啟用雙波長(254 nm+550 nm)差分算法修正,修正后檢測(cè)誤差可控制在±8%以內(nèi),仍處于穩(wěn)定范圍;當(dāng)懸浮物濃度>200 NTU或色度>100 度時(shí),即使經(jīng)算法修正,檢測(cè)誤差仍超±15%,RSD>6%,主要因高濃度懸浮物形成的“光散射效應(yīng)"無法通過簡單差分算法抵消。針對(duì)DOM干擾,地表水DOM以天然腐殖質(zhì)為主,采用四波長(254 nm/365 nm/420 nm/550 nm)檢測(cè)技術(shù)可有效區(qū)分其吸收貢獻(xiàn),當(dāng)DOM濃度≤30 mg/L時(shí),修正后檢測(cè)誤差≤±6%;當(dāng)DOM濃度>30 mg/L時(shí),不同類型DOM的光譜疊加效應(yīng)增強(qiáng),誤差升至±12%以上。綜上,UV法COD傳感器在地表水場(chǎng)景的適用邊界為:懸浮物≤200 NTU、色度≤100 度、DOM≤30 mg/L,pH值6~9,水溫5~35℃。

產(chǎn)品延伸
智感環(huán)境便攜式熒光溶氧儀依托優(yōu)化的熒光猝滅核心技術(shù),搭載自主研發(fā)的非消耗性高性能熒光膜片,通過檢測(cè)氧分子導(dǎo)致的熒光信號(hào)相位差來反推溶解氧濃度,無需電解液且無需頻繁校準(zhǔn),從根源解決了傳統(tǒng)電極法耗氧、易污染等痛點(diǎn),其響應(yīng)速度快(T90≤40s),在 0 - 20mg/L 量程內(nèi)測(cè)量精度達(dá) ±0.1mg/L,還內(nèi)置高精度傳感器可實(shí)現(xiàn)溫度甚至鹽度的自動(dòng)補(bǔ)償,能在 - 20℃~50℃等寬溫及高鹽、強(qiáng)酸堿等復(fù)雜工況下穩(wěn)定工作。該儀器兼具工業(yè)級(jí)固定安裝與輕量化手持便攜等款式,不僅具備防腐密封、抗污染的工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì),適配化工、制藥、水處理等行業(yè)的固定監(jiān)測(cè)需求,也有重量≤500g、IP68 及以上防水等級(jí)、長續(xù)航等便攜特性,適配水產(chǎn)養(yǎng)殖巡檢、野外應(yīng)急監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景,同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳與多設(shè)備組網(wǎng)管理,廣泛助力各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)溶氧精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與工藝優(yōu)化,大幅降低運(yùn)維成本。