新穎廢水取樣-留樣器與配套數(shù)據(jù)采集傳輸儀設(shè)計.pdf

1、隨著我國水環(huán)境污染問題的不斷惡化，各級政府對各類企業(yè)廢水污染物排放的監(jiān)測與管理日益重視，持續(xù)加大對監(jiān)測系統(tǒng)的投入。污染源監(jiān)測系統(tǒng)一般由各類在線分析儀器組成，然而相關(guān)法律規(guī)定此類儀器的監(jiān)測數(shù)據(jù)只能作為參考，只有現(xiàn)場采集水樣的化驗(yàn)結(jié)果才能作為處罰依據(jù)。取樣/留樣器用于對廢水進(jìn)行水樣采集與留存，供環(huán)境監(jiān)測部門化驗(yàn)分析。由于缺乏有效的高實(shí)時性連續(xù)監(jiān)測手段，現(xiàn)有的留樣方式一般間隔1～2個小時定期留樣，或?qū)Ω鶕?jù)現(xiàn)場分析儀器的分析結(jié)果進(jìn)行超標(biāo)留樣。常

2、見分析儀器多采用化學(xué)方法，分析周期很長，導(dǎo)致所留存的水樣無法準(zhǔn)確反應(yīng)排污企業(yè)的排污情況。
　　有鑒于此，設(shè)計一套可對廢水濃度峰值水樣進(jìn)行準(zhǔn)確留存的取樣/留樣器，將有效提高污染源廢水留樣的準(zhǔn)確性與監(jiān)管力度。本課題提出一種全新的COD（化學(xué)需氧量）峰值留樣方法，并設(shè)計了廢水取樣/留樣器及其配套數(shù)據(jù)采集傳輸儀樣機(jī)。廢水取樣/留樣控制器以STM32F103為嵌入式處理器，通過低成本的吸光度測量模塊實(shí)時監(jiān)測廢水的UV254數(shù)值變化，得到CO

3、D的相對變化趨勢，從而抓取一個留樣周期內(nèi)的COD峰值水樣進(jìn)行留存，并將峰值水樣送至監(jiān)測點(diǎn)已普遍配備的重鉻酸鉀法分析儀進(jìn)行精確的COD分析。通過這種方法，以很低的成本實(shí)現(xiàn)對COD的高實(shí)時性變化趨勢監(jiān)測并抓取其峰值進(jìn)行留樣，從而為環(huán)境監(jiān)測部門提供有效可靠的監(jiān)管手段。與之配套的數(shù)據(jù)采集傳輸儀以ARM9-S3C2440為處理器，基于Linux操作系統(tǒng)開發(fā)，不僅兼容本系統(tǒng)的高實(shí)時性數(shù)據(jù)通信與存儲，還符合國家標(biāo)準(zhǔn)HJ477-2009、HJ/T212

4、-2005所規(guī)定的技術(shù)要求與通信協(xié)議。
　　本學(xué)位論文共分五章，第一章介紹了課題的研究背景、國內(nèi)外廢水留樣系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及本論文的主要研究內(nèi)容;第二章詳細(xì)介紹基于UV254的COD變化趨勢監(jiān)測與峰值留樣原理及其方案，并在此基礎(chǔ)上提出了本系統(tǒng)的總體設(shè)計方案;第三章介紹了系統(tǒng)硬件設(shè)計，包括吸光度測量模塊、廢水取樣/留樣器控制模塊以及數(shù)據(jù)采集傳輸儀模塊的設(shè)計;第四章介紹系統(tǒng)各模塊的軟件設(shè)計;第五章介紹了數(shù)據(jù)分析與干擾補(bǔ)償方法，系統(tǒng)調(diào)試安