污水处理在线监测仪器原理与应用 第2版PDF电子书下载

第1章 测量仪表的基本知识 1

1.1 概述 1

1.2 测量仪表的构成 1

1.3 测量误差和仪表的品质指标 1

1.3.1 测量仪表的误差 1

1.3.2 测量仪表的品质指标 2

1.3.3 污水处理厂通常需要在线测量的工艺参数 4

第2章 污水处理在线检测的指标 6

2.1 有机物综合指标COD、BOD及TOC 6

2.1.1 化学需氧量 6

2.1.2 生物化学需氧量 7

2.1.3 总有机碳 8

2.1.4 BOD、COD和TOD之间的相关性 8

2.2 固体浓度与沉降性 10

2.2.1 固体悬浮物 10

2.2.2 污泥浓度MLSS 11

2.2.3 挥发性污泥浓度MLVSS 11

2.2.4 污泥沉降比SV％ 11

2.2.5 污泥体积指数SVI 12

2.3 氮和磷 12

2.3.1 总氮TN 12

2.3.2 氨氮 12

2.3.3 硝酸盐和亚硝酸盐 13

2.3.4 有机氮 13

2.3.5 可溶性正磷酸盐 14

2.3.6 总磷TP 14

2.4 溶解氧与呼吸速率 14

2.4.1 溶解氧DO 14

2.4.2 呼吸速率OUR 16

2.5 生物毒性 17

2.5.1 基于传统水生生物的毒性指标 17

2.5.2 基于发光细菌的毒性指标 18

2.6 其他常用指标 19

2.6.1 pH 19

2.6.2 碱度 20

2.6.3 氧化还原电势 21

2.6.4 有机酸 22

2.6.5 流量、压力与温度 23

第3章 污水处理在线检测仪器 24

3.1 温度的检测 24

3.1.1 温标 25

3.1.2 标定 27

3.1.3 测温方法分类及其特点 27

3.1.4 新型温度传感器及其测温技术 33

3.1.5 光纤测温 34

3.2 流量的检测 35

3.2.1 超声波流量计测量原理 35

3.2.2 电磁流量计 44

3.2.3 涡轮流量计原理及应用 46

3.2.4 明渠流量计 51

3.2.5 转子流量计 54

3.3 pH值检测 55

3.4 氧化还原电位检测 62

3.4.1 概述 62

3.4.2 氧化还原电位的电极 64

3.4.3 应用举例 64

3.5 溶解氧检测 65

3.5.1 概述 65

3.5.2 电极法 66

3.5.3 比色检测法 68

3.5.4 荧光检测法 68

3.5.5 溶解氧仪实例 70

3.6 呼吸速率测定 71

3.6.1 呼吸速率测定的发展 71

3.6.2 呼吸速率测量方法 72

3.6.3 常用于呼吸速率测量的仪器 74

3.6.4 呼吸测量方法的应用 75

3.6.5 研究模型参数 75

3.6.6 工艺优化控制 79

3.6.7 呼吸速率测量仪的改进和局限 80

3.7 COD在线检测 80

3.7.1 化学法COD测定 81

3.7.2 光谱法COD测定 83

3.7.3 其他COD在线测定方法的发展 86

3.7.4 COD在线测量中应注意的一些问题 86

3.7.5 COD在线检测仪 87

3.8 BOD的在线测量 90

3.8.1 概述 90

3.8.2 测定原理 90

3.8.3 测定方法和仪器 92

3.8.4 哈希公司的BOD Trak分析仪 94

3.9 TOC的在线测定 95

3.9.1 TOC测定方法 96

3.9.2 TOD自动测量仪 98

3.9.3 TOC的检测实例 98

3.9.4 干扰物质对TOC的影响 99

3.9.5 TOC的连续测定法 99

3.9.6 TOC连续测定装置的维护管理 101

3.10 污水液位及污泥界面位置的在线测定 102

3.10.1 液位及污泥界面的测量原理 103

3.10.2 实际应用案例 107

3.11 浊度的测定 112

3.11.1 浊度 112

3.11.2 透过光-散射光比较测定法 115

3.11.3 表面散射测定法 118

3.12 悬浮物的测定 123

3.12.1 概述 123

3.12.2 浊度计 123

3.12.3 过滤质量法的SS测定装置 123

3.12.4 过滤质量法SS测定装置的优缺点 126

3.13 氨氮的测定 126

3.13.1 概述 126

3.13.2 靛酚法 126

3.13.3 隔膜式氨电极法 127

3.13.4 基于人工嗅觉的检测方法 130

3.13.5 分析装置实例 133

3.14 总氮（TN）的测定 138

3.14.1 测定原理 138

3.14.2 仪器构成及技术要求 140

3.15 总磷的测定 141

3.15.1 总磷的测定原理 142

3.15.2 仪器构成及技术要求 143

3.15.3 仪器维护 144

3.16 生物毒性的在线检测 145

3.16.1 基于鱼类的生物毒性在线测定技术 145

3.16.2 基于发光细菌的生物毒性在线监测技术 146

第4章 数据采集与通信 150

4.1 概述 150

4.1.1 自动检测技术 150

4.1.2 自动检测系统 150

4.1.3 自动化系统的组成 151

4.2 数据采集系统 151

4.3 数字通信 152

4.3.1 通信媒介 152

4.3.2 数据传输 153

4.4 HART通信系统 153

4.5 串行接口标准 154

4.5.1 简介 154

4.5.2 RS-232串行接口标准 155

4.5.3 RS-422与RS-485串行接口标准 156

4.6 现场总线 158

4.6.1 简介 158

4.6.2 不同的标准 158

4.7 工业以太网 159

4.7.1 以太网简介 159

4.7.2 工业以太网 161

4.8 通信协议 162

4.8.1 定义 162

4.8.2 MODBus通信协议 163

4.8.3 MODBus功能码简介 164

4.8.4 MODBus协议的软件实现 168

第5章 测量仪表的日常维护与管理 171

5.1 概述 171

5.1.1 档案资料管理 171

5.1.2 日常维护、保养及检修 171

5.1.3 仪表设备的防护 172

5.2 仪器的选型、安装与调试 173

5.2.1 仪器仪表的选型 173

5.2.2 在线仪器的安装 174

5.3 仪器的校准 174

5.3.1 pH计及电极的校准 174

5.3.2 电导仪校准 175

5.3.3 溶解氧仪的校准 175

5.3.4 浊度仪校准 175

5.3.5 BOD仪校准 175

5.4 误差的修正 176

5.4.1 误差的产生与分类 176

5.4.2 系统误差的数字修正方法 176

5.4.3 用神经网络修正系统误差 179

5.5 仪器仪表故障的分析 180

5.5.1 仪器仪表故障的一般规律 180

5.5.2 故障处理的一般方法 181

5.5.3 流量系统的故障判断 181

5.5.4 电动执行器的故障分析 183

5.6 仪器仪表的使用与维护 185

5.6.1 电导仪的使用与维护 186

5.6.2 pH计的使用与维护 186

5.6.3 COD测定仪（电位滴定法）的使用与维护 187

5.6.4 TOC测定仪的使用与维护 189

第6章 水质在线监测仪器的应用 191

6.1 广州某污水处理厂的在线仪器监测系统 191

6.1.1 进水水质的监测 191

6.1.2 生物处理运行参数的监测 192

6.1.3 出水水质的监测 193

6.2 基于在线监测数据的化学除磷加药量的优化控制 193

6.3 种测量污泥浓度的新型光学传感器以及其在污泥处理中的应用 197

6.4 运用在线监测仪器和智能运行软件对运行状况进行诊断与控制 200

6.4.1 在线水质分析仪器在污水处理厂的设置 201

6.4.2 现场数据的采集 202

6.4.3 水质参数采集用于ASM2D模型的校正 203

6.4.4 基于在线仪器的实时模拟 204

6.4.5 基于在线仪器的实时诊断 205

参考文献 207