污水處理在線監(jiān)測(cè)儀器原理與應(yīng)用

前言

　　隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，廢水的種類(lèi)和性質(zhì)日漸復(fù)雜，污水處理廠出水的排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，這些對(duì)污水處理廠的運(yùn)行和控制提出了更高的要求。20世紀(jì)80年代后期，國(guó)際水協(xié)會(huì)提出了ICA技術(shù)的概念，ICA是儀器化（instHlmentation）、控制化(contr01)和自動(dòng)化（automation）的簡(jiǎn)稱。經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，國(guó)際上儀器化的技術(shù)已經(jīng)成熟，在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器已經(jīng)應(yīng)用于污水處理廠的實(shí)際監(jiān)測(cè)；控制理論和自動(dòng)化技術(shù)為污水處理廠的運(yùn)行控制提供了強(qiáng)有力的工具；控制策略研究有了新方法和新工具；數(shù)學(xué)模型對(duì)生物處理過(guò)程的表達(dá)更加全面和深入細(xì)致；集監(jiān)測(cè)、控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（upeIvisor，control and data acqLlisition，SCADA）于一體的過(guò)程控制系統(tǒng)在污水處理廠逐步得到應(yīng)用。ICA技術(shù)在國(guó)際上的發(fā)展和應(yīng)用保證了污水處理廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了處理工藝的優(yōu)化運(yùn)行，收到了顯著的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)與信息的傳遞更加快捷迅速，區(qū)域化網(wǎng)絡(luò)的信息系統(tǒng)與控制管理成為可能，ICA正在向ICN（instrumentation，control and network，ICN）的方向發(fā)展。這一切都是ICA技術(shù)在污水處理領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)展。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)講述了污水處理中常用的在線檢測(cè)儀器及其基本原理，內(nèi)容包括測(cè)量?jī)x表的基本知識(shí)、污水處理在線檢測(cè)的指標(biāo)、污水處理在線檢測(cè)儀器、數(shù)據(jù)采集與通訊、測(cè)量?jī)x表的日常維護(hù)與管理和水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀器的應(yīng)用及實(shí)例?！　”緯?shū)第一作者施漢昌教授是清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授，長(zhǎng)期以來(lái)從事廢水生物處理技術(shù)、微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和生物傳感器的研究，積累了大量的研究成果和經(jīng)驗(yàn)?！　”緯?shū)可作為大專(zhuān)院校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)本科生與研究生學(xué)習(xí)污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測(cè)與工藝運(yùn)行的參考書(shū)，也可供從事污水處理的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員閱讀。

書(shū)籍目錄

第1章　測(cè)量?jī)x表的基本知識(shí)1.1　概述1.2　測(cè)量?jī)x表的構(gòu)成1.3 測(cè)量誤差和儀表的品質(zhì)指標(biāo)1.3.1　測(cè)量?jī)x表的誤差1.3.2　測(cè)量?jī)x表的品質(zhì)指標(biāo)1.3.3　污水處理廠通常需要在線測(cè)量的工藝參數(shù)第2章　污水處理在線檢測(cè)的指標(biāo)2.1 有機(jī)物綜合指標(biāo)COD、BOD及TOC2.1.1　化學(xué)需氧量（COD）2.1.2　生物化學(xué)需氧量（BOD）2.1.3　總有機(jī)碳（TOC）2.1.4 BOD、COD和TOD之間的相關(guān)性2.2　固體濃度與沉降性2.2.1　固體懸浮物（suspended solid）2.2.2　污泥濃度MLSS（mixed liquid suspended solid）2.2.3　揮發(fā)性污泥濃度MLVSS（mixed liquid volatile suspended solid）2.2.4　污泥沉降比SV％（sludge volume％）2.2.5　污泥體積指數(shù)SVI（sludge volume index）2.3　氮和磷2.3.1　總氮TN（total nitrogen）2.3.2　氨氮（ammonia nitrogen）2.3.3　硝酸鹽（nitrate）和亞硝酸鹽（nitrite）2.3.4　有機(jī)氮（organic nitrogen）2.3.5　可溶性正磷酸鹽（ortho phosphorus）2.3.6　總磷TP（total phosphorus）2.4　溶解氧與呼吸速率2.4.1　溶解氧DO（dissolved oxygen）2.4.2　呼吸速率OUR（oxygen upt：ake rate）2.5　其他常用指標(biāo)2.5.1 pH2.5.2　堿度2.5.3 氧化還原電位（oxidation redution potential）2.5.4　有機(jī)酸2.5.5　流量、壓力與溫度第三章3.1　溫度的檢測(cè)3.1.1　溫標(biāo)3.1.2　標(biāo)定3.1.3　測(cè)溫方法分類(lèi)及其特點(diǎn)3.1.4　新型溫度傳感器及其測(cè)溫技術(shù)3.1.5　光纖測(cè)溫3.2　流量的檢測(cè)3.2.1　超聲波流量計(jì)測(cè)量原理3.2.2　電磁流量計(jì)3.2.3　渦輪流量計(jì)原理及應(yīng)用3.2.4　明渠流量計(jì)3.2.5　轉(zhuǎn)子流量計(jì)3.3　pH值檢測(cè)3.4　氧化還原電位（ORP）檢測(cè)3.4.1　概述3.4.2　氧化還原電位的電極3.4.3　應(yīng)用舉例3.5　溶解氧檢測(cè)3.5.1　概述3.5.2　電極法3.5.3　光學(xué)檢測(cè)法3.5.4　溶解氧儀實(shí)例3.6　呼吸速率（oUR）測(cè)定3.6.1　呼吸速率測(cè)定的發(fā)展3.6.2　呼吸速率測(cè)量方法3.6.3　常用于呼吸速率測(cè)量的儀器3.6.4　呼吸測(cè)量方法的應(yīng)用3.6.5　研究模型參數(shù)3.6.6　工藝優(yōu)化控制3.6.7　呼吸速率測(cè)量?jī)x的改進(jìn)和局限3.7　COD在線檢測(cè)……第4章　數(shù)據(jù)采集與通訊第5章　測(cè)量?jī)x表的日常維護(hù)與管理第6章　水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀器的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　測(cè)量?jī)x表的基本知識(shí)　　1.1　概述　　在污水處理過(guò)程中，需要測(cè)量的參數(shù)是多種多樣的，例如污水處理廠的進(jìn)、出水溫度，消化池內(nèi)溫度、壓力、液位，進(jìn)入曝氣池內(nèi)空氣流量，污水中的pH、溶解氧、污泥濃度、電導(dǎo)率、濁度等。對(duì)于溫度、壓力、液位、流量這些物理量，一般稱其為熱工量。諸如pH、溶解氧、濁度、污泥濃度、電導(dǎo)率等參數(shù)，稱為成分量。用于測(cè)量熱工量的儀表一般稱為熱工測(cè)量?jī)x表；用于測(cè)量成分量的儀表一般稱為成分分析儀表，在污水處理過(guò)程中常常稱為水質(zhì)分析儀表?！　y(cè)量?jī)x表的種類(lèi)很多，結(jié)構(gòu)各異，因而分類(lèi)方法也很多。例如，若按儀表使用的能源和信號(hào)分類(lèi)，可分為氣動(dòng)儀表、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表；若按安裝方式分類(lèi)，可分為架裝儀表和盤(pán)裝儀表；若按所測(cè)量的參數(shù)分類(lèi)，則可分為壓力測(cè)量?jī)x表、液位測(cè)量?jī)x表、溫度測(cè)量?jī)x表、流量測(cè)量?jī)x表、成分分析儀表。在本書(shū)中將按測(cè)量參數(shù)的分類(lèi)方法來(lái)分章介紹測(cè)量?jī)x表。另外，本章所介紹的都是連續(xù)在線測(cè)量?jī)x表，化驗(yàn)室儀器儀表在此不作介紹?！　?.2　測(cè)量?jī)x表的構(gòu)成　　測(cè)量?jī)x表品種多、類(lèi)型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)各異，但都擔(dān)負(fù)著共同的任務(wù)：測(cè)量出被測(cè)參數(shù)的值。所以，它們?cè)跇?gòu)成上就有明顯的共性。它們大致由測(cè)量（傳感器）部分、中間傳送部分和顯示部分（包括變換成其他信號(hào)）構(gòu)成?！　≡趯?shí)際應(yīng)用中，有的儀表（如彈簧管壓力表）把這三部分組裝在一起，有的則把這三部分分別制成各自獨(dú)立的儀表，如熱電阻溫度計(jì)。在這種情況下，人們又習(xí)慣于把傳感器部分叫做一次儀表，把顯示部分叫做二次儀表。

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