污水處理在線監(jiān)測儀器原理與應(yīng)用

前言

　　隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，廢水的種類和性質(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）的簡稱。經(jīng)過二十多年的發(fā)展，國際上儀器化的技術(shù)已經(jīng)成熟，在線水質(zhì)監(jiān)測儀器已經(jīng)應(yīng)用于污水處理廠的實(shí)際監(jiān)測；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)生物處理過程的表達(dá)更加全面和深入細(xì)致；集監(jiān)測、控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（upeIvisor，control and data acqLlisition，SCADA）于一體的過程控制系統(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

　　本書講述了污水處理中常用的在線檢測儀器及其基本原理，內(nèi)容包括測量儀表的基本知識(shí)、污水處理在線檢測的指標(biāo)、污水處理在線檢測儀器、數(shù)據(jù)采集與通訊、測量儀表的日常維護(hù)與管理和水質(zhì)在線監(jiān)測儀器的應(yīng)用及實(shí)例?！　”緯谝蛔髡呤h昌教授是清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授，長期以來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勺鳛榇髮Ｔ盒－h(huán)境工程專業(yè)本科生與研究生學(xué)習(xí)污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測與工藝運(yùn)行的參考書，也可供從事污水處理的專業(yè)技術(shù)人員閱讀。

書籍目錄

第1章　測量儀表的基本知識(shí)1.1　概述1.2　測量儀表的構(gòu)成1.3 測量誤差和儀表的品質(zhì)指標(biāo)1.3.1　測量儀表的誤差1.3.2　測量儀表的品質(zhì)指標(biāo)1.3.3　污水處理廠通常需要在線測量的工藝參數(shù)第2章　污水處理在線檢測的指標(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3.1.1　溫標(biāo)3.1.2　標(biāo)定3.1.3　測溫方法分類及其特點(diǎn)3.1.4　新型溫度傳感器及其測溫技術(shù)3.1.5　光纖測溫3.2　流量的檢測3.2.1　超聲波流量計(jì)測量原理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3.4　氧化還原電位（ORP）檢測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3.5.1　概述3.5.2　電極法3.5.3　光學(xué)檢測法3.5.4　溶解氧儀實(shí)例3.6　呼吸速率（oUR）測定3.6.1　呼吸速率測定的發(fā)展3.6.2　呼吸速率測量方法3.6.3　常用于呼吸速率測量的儀器3.6.4　呼吸測量方法的應(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　呼吸速率測量儀的改進(jìn)和局限3.7　COD在線檢測……第4章　數(shù)據(jù)采集與通訊第5章　測量儀表的日常維護(hù)與管理第6章　水質(zhì)在線監(jiān)測儀器的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　測量儀表的基本知識(shí)　　1.1　概述　　在污水處理過程中，需要測量的參數(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。用于測量熱工量的儀表一般稱為熱工測量儀表；用于測量成分量的儀表一般稱為成分分析儀表，在污水處理過程中常常稱為水質(zhì)分析儀表?！　y量儀表的種類很多，結(jié)構(gòu)各異，因而分類方法也很多。例如，若按儀表使用的能源和信號(hào)分類，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，可分為架裝儀表和盤裝儀表；若按所測量的參數(shù)分類，則可分為壓力測量儀表、液位測量儀表、溫度測量儀表、流量測量儀表、成分分析儀表。在本書中將按測量參數(shù)的分類方法來分章介紹測量儀表。另外，本章所介紹的都是連續(xù)在線測量儀表，化驗(yàn)室儀器儀表在此不作介紹?！　?.2　測量儀表的構(gòu)成　　測量儀表品種多、類型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)各異，但都擔(dān)負(fù)著共同的任務(wù)：測量出被測參數(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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