新穎廢水取樣-留樣器與配套數據采集傳輸儀設計.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)測系統的投入。污染源監(jiān)測系統一般由各類在線分析儀器組成，然而相關法律規(guī)定此類儀器的監(jiān)測數據只能作為參考，只有現場采集水樣的化驗結果才能作為處罰依據。取樣/留樣器用于對廢水進行水樣采集與留存，供環(huán)境監(jiān)測部門化驗分析。由于缺乏有效的高實時性連續(xù)監(jiān)測手段，現有的留樣方式一般間隔1～2個小時定期留樣，或對根據現場分析儀器的分析結果進行超標留樣。常

2、見分析儀器多采用化學方法，分析周期很長，導致所留存的水樣無法準確反應排污企業(yè)的排污情況。
　　有鑒于此，設計一套可對廢水濃度峰值水樣進行準確留存的取樣/留樣器，將有效提高污染源廢水留樣的準確性與監(jiān)管力度。本課題提出一種全新的COD（化學需氧量）峰值留樣方法，并設計了廢水取樣/留樣器及其配套數據采集傳輸儀樣機。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時監(jiān)測廢水的UV254數值變化，得到CO

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

4、-2005所規(guī)定的技術要求與通信協議。
　　本學位論文共分五章，第一章介紹了課題的研究背景、國內外廢水留樣系統的研究現狀及本論文的主要研究內容;第二章詳細介紹基于UV254的COD變化趨勢監(jiān)測與峰值留樣原理及其方案，并在此基礎上提出了本系統的總體設計方案;第三章介紹了系統硬件設計，包括吸光度測量模塊、廢水取樣/留樣器控制模塊以及數據采集傳輸儀模塊的設計;第四章介紹系統各模塊的軟件設計;第五章介紹了數據分析與干擾補償方法，系統調試安