工業污水在線監測儀基于何種原理實現精準監測？

一、化學分析法

1. 酸堿滴定原理

• 對于污水中的酸堿度（pH）監測，酸堿滴定原理是常用的方法。在水中，酸和堿會發生中和反應。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，能夠較為準確地測量污水的酸堿度，對于判斷污水的腐蝕性和對環境的影響有重要意義。

2. 氧化還原滴定原理

• 許多工業污水中含有具有氧化還原性質的物質，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移反應來測定物質的含量。例如，在測定污水中的化學需氧量（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生氧化還原反應，有機物被氧化，重鉻酸鉀被還原。通過用硫-酸-亞-鐵銨標準溶液滴定剩余的重鉻酸鉀，根據消耗的硫-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之一。

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二、電化學原理

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的電極。例如，對于污水中的氨氮監測，氨離子選擇性電極可以發揮作用。當電極浸入含有氨氮的污水中時，氨離子會在電極表面發生反應，產生電位差。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，就可以準確計算出氨氮的濃度。這種方法具有選擇性好、響應速度快、可連續監測等優點，能夠實時提供污水中特定離子的濃度信息，對于監測含有重金屬離子（如鉛、鎘、汞等）和一些營養物質（如硝酸根離子、磷酸根離子等）的污水也很有效。

2. 電導分析法

• 污水中的離子濃度與電導率密切相關。當污水中有更多的離子（如鈉離子、氯離子等）時，其電導率會升高。工業污水在線監測儀通過電導傳感器測量污水的電導率。根據電導率與離子濃度的經驗關系，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，對于一些高鹽工業污水（如印染廢水、化工廢水等）的監測很有幫助，同時也可以作為初步篩選污水是否受到嚴重污染的一種手段。

三、光學原理

1. 分光光度法

• 許多物質在特定波長的光下有吸收或發射的特性。在分光光度法中，通過向污水中加入特定的顯色試劑，使污水中的目標污染物與顯色試劑反應生成有色化合物。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，與磷反應生成藍色的絡合物。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合物）和一些有機污染物（利用其本身的發色團或與試劑反應后的發色團）。

2. 熒光分析法

• 某些物質在吸收特定波長的光后，會發射出具有特定波長的熒光。對于一些含有熒光性物質的工業污水，如含有多環芳烴等有機污染物的污水，熒光分析可以發揮很好的作用。當用激發光照射污水時，熒光物質吸收光能并發射熒光，儀器通過檢測熒光強度來確定熒光物質的濃度。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光和發射光波長來區分不同的熒光物質，實現對多種污染物的同時監測。

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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測污水質量。例如，對于含有大量泥沙、金屬廢渣等固體雜質的工業污水，可以通過過濾、離心等方法將固體與液體分離，然后稱量固體的質量。根據污水樣本的總體積，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，當污水中含有不同密度的懸浮物、氣泡或不同濃度的溶質時，超聲波的傳播參數會發生變化。工業污水在線監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，如懸浮物濃度、氣泡含量等。這種方法具有非接觸式測量、能夠實時監測等優點，對于一些不適合直接接觸測量的污水（如含有腐蝕性物質的污水）比較適用。