一种硝态氮监测装置的制作方法

本技术属于水质监测设备，涉及一种硝态氮监测装置。

背景技术：

1、污水处理厂出水对总氮的控制要求越来越严格，总氮的去除一般以生物脱氮的方式进行，通过硝化、反硝化进程实现生物脱氮。依据生物脱氮原理，监测硝化反硝化池中硝氮浓度对于监控生物脱氮效果具有非常重要的意义。首先，作为氨氮硝化反应的主要产物，实时监测硝氮浓度对监控污水处理中硝化作用进行的程度有着重要的意义。其次，监测硝氮浓度可侧面监控生物反硝化脱氮进行的程度。现行生物脱氮中，总氮的去除最终要以氮气的形式回归自然环境中，硝氮作为反硝化反应进行的反应物，其在缺氧条件下常作为电子受体依托有机碳源反应生成氮气，而精密控制有机碳源的投加是污水处理厂降本增效的重要需求。最后，硝酸盐氮含量对除磷效果也有影响，在厌氧段，硝态氮的存在会抑制聚磷菌释放磷，因硝态氮可以激发回流污泥中脱氮菌的活力，而脱氮菌具有较高的繁殖速度和同化多种基质的能力，从而导致聚磷菌得不到足够的营养物质，而不能充分的释放磷，也就无法在好氧段超量吸收磷。

2、对于硝化反硝化池，因池中污泥浓度较高，监测难度相对较高，主要原因如下：（1）因为含高浓度污泥水样本身粘性相对较大，在线监测仪取样时难免会取到带有污泥的上清液。（2）污水水样色度的影响，导致测试结果有偏差。（3）高粘性水样导致在线监测仪取样困难，甚至堵塞取样管。（4）取样管管壁遗留无法冲洗附着的粘液和污泥，对后期测试结果的准确性产生影响。

3、目前市面上的硝氮在线分析仪，依据检测原理分大概有：电极法、光谱法、化学试剂法。化学试剂法的优势在于测试准确度相对高一些，但是缺点也很突出，测试用到化学试剂，对环境保护不友好，测试所需时间较长，不利于全天候不间断监控，所以基本不用此法对硝化反硝化池中硝氮进行监测。电极法测试对水质的要求较高，水质过酸过碱、色度、粘度、浊度等，都容易造成电极不稳甚至损坏，测试准确度长时间来说也无法保证。光谱法的测试总体要优于前两种方法，测试无需试剂，响应快，适用于全天候不间断硝化/反硝化过程硝酸盐的测定，安装方式灵活，可自清洗，也可通过选配不同光程传感器进行硝酸盐的测定；但也有存在一些缺点，虽然仪器可以通过修正功能补偿有机物吸收和浊度对硝氮测量带来的干扰，但由于污水处理厂的高污泥水质，存在色度、粘度和长期浊度干扰，影响测定数据的准确度。

4、公告号为cn213022484u的中国实用新型专利，公开了一种硝态氮在线抽水检测装置，包括调节池，所述调节池侧壁设置有废水进水管，调节池内沿竖向设置有固定管，固定管下端伸至调节池底部并设置有进水口，固定管下端内部安装有抽水泵；还包括位于调节池外沿竖向设置的检测管，所述抽水泵连接有通往检测管的输水管，检测管内设置有硝态氨检测电极，所述硝态氨检测电极与硝态氨分析仪电性连接。该技术方案采用电极法监测硝态氨，并通过把调节池内废水由抽水泵抽到检测管内进行检测的方法减少水位不稳和水的冲击力对检测结果的影响，该技术方案对高污泥水质的适用性较差。

5、公布号为cn115165791a的中国发明专利，公开了一种基于中红外全反射光谱在线检测污 水硝态氮的方法，以傅里叶变换红外衰减全反射(ftir-atr)为技术研究手段，采用偏最小二乘法对反卷积后的红外光谱进行建模。该技术方案适用于工业废水，其实施例为电子芯片厂的废水和印染厂的废水，对高污泥水质的适用性较差。

6、迫切需要一种硝态氮监测装置，能够全天候不间断在线监测硝化反硝化池中废水的硝态氮，对高污泥水质有良好的适用性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种硝态氮监测装置，能够全天候不间断在线监测城市污水处理厂处理过程中的硝态氮含量，对高污泥水质有良好的适用性。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下。

2、一种硝态氮监测装置，包括机柜和固定支架，其特征在于，还包括与固定支架连接的微滤膜，所述微滤膜位于被测水样采样点；所述机柜安装有电源模块、蠕动泵、显示储存单元和检测单元，所述检测单元包括检测池和紫外全光谱传感器，所述检测池下端设有进样口、上端设有排样口；被测水样采样点与蠕动泵进水端之间、蠕动泵出水端与检测池进样口之间分别用进样管连接，所述检测池排样口与排样管连接，微滤膜与蠕动泵进水端前的进样管管口固定连接。

3、固定支架与需监测硝态氮的采样池（例如硝化反硝化池）固定连接，微滤膜位于采样池被测水样水平面以下，微滤膜滤去待测水体中含有的污泥或其他对探头镜片和吸光度有影响的固体废物，从而消除污泥或其他固体废物对监测的影响；可以定期或根据需要对微滤膜清洗或更换，保证其过滤性能。电源模块为用电部件（例如蠕动泵、显示储存单元和检测单元）供电；采样池内的被测水样经微滤膜过滤后，由蠕动泵输送到检测池，被测水样从检测池下端进入、上端排出回到采样池；紫外全光谱传感器检测流经检测池水样的紫外吸收光谱，分析得到水样中的硝态氮浓度结果，并将结果输出到显示储存单元。

4、进一步地，机柜内部还安装有联网模块，联网模块可以实时将硝态氮浓度结果发送到远端接收。

5、进一步地，在进样管和排样管外表面设有伴热带，伴热带外包裹保温材料，机柜内部还安装有温控模块，伴热带与温控模块连接。在北方冬季气温低时，温控模块控制伴热带对进样管和排样管加热，防止水样结冰堵塞进样管和排样管。优选地，所述伴热带为阻燃型伴热带，所述保温材料为保温棉。

6、进一步地，所述进样管和排样管均为硅胶管。

7、进一步地，所述检测池左右两端分别用柔性塑胶密封圈密封，并用锁紧螺母锁紧，以保证严密性。

8、本实用新型具有以下有益技术效果：能够全天候不间断在线监测硝化反硝化池中废水的硝态氮，对高污泥水质有良好的适用性；能够将硝态氮监测结果实时显示和传输，并且能在北方冬季的低气温环境下正常使用。

技术特征：

1.一种硝态氮监测装置，包括机柜和固定支架，其特征在于，还包括与固定支架连接的微滤膜，所述微滤膜位于被测水样采样点；所述机柜安装有电源模块、蠕动泵、显示储存单元和检测单元，所述检测单元包括检测池和紫外全光谱传感器，所述检测池下端设有进样口、上端设有排样口；被测水样采样点与蠕动泵进水端之间、蠕动泵出水端与检测池进样口之间分别用进样管连接，所述检测池排样口与排样管连接，微滤膜与蠕动泵进水端前的进样管管口固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种硝态氮监测装置，其特征在于，所述机柜还安装有联网模块。

3.根据权利要求1所述的一种硝态氮监测装置，其特征在于，在进样管和排样管外表面设有伴热带，伴热带外包裹保温材料，所述机柜还安装有温控模块，伴热带与温控模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种硝态氮监测装置，其特征在于，所述伴热带为阻燃型伴热带，所述保温材料为保温棉。

5.根据权利要求1所述的一种硝态氮监测装置，其特征在于，所述进样管和排样管均为硅胶管。

6.根据权利要求1所述的一种硝态氮监测装置，其特征在于，所述检测池左右两端分别用柔性塑胶密封圈密封，并用锁紧螺母锁紧。

技术总结
本技术公开了一种硝态氮监测装置，属于水质监测设备技术领域。监测装置包括机柜和固定支架以及与固定支架连接的滤膜，微滤膜位于被测水样采样点；机柜安装有电源模块、蠕动泵、显示储存单元和检测单元，检测单元包括检测池和紫外全光谱传感器，检测池下端设有进样口、上端设有排样口；被测水样采样点与蠕动泵进水端之间、蠕动泵出水端与检测池进样口之间分别用进样管连接，检测池排样口与排样管连接，微滤膜与蠕动泵进水端前的进样管管口固定连接。本技术能够全天候不间断在线监测硝化反硝化池中废水的硝态氮，对高污泥水质有良好的适用性；能够将硝态氮监测结果实时显示和传输，并且能在北方冬季的低气温环境下正常使用。

技术研发人员：朱启运,张国明,袁鹏飞
受保护的技术使用者：时代华瑞（北京）环境科技有限公司
技术研发日：20230612
技术公布日：2024/3/11