排水末端智能水质监测

一、综述

1.1 简介 传统的 VOC 气体检测仪，一般采用催化燃烧的传感器进行检测，此类传感器对碳 5 以上的气体反应较缓慢，且容易造成传感器中毒，而基于PID光离子检测原理的SKA/NE- 8100A 型 VOC 气体在线分析仪则很好的解决了此类问题，反应快速，且不存在中毒现 象，甚至可以作为低至 PPB 级别的 VOC 气体检测仪。 该仪器采用泵吸采样方式，可直接连接烟道等气体出口管道，进入仪器内部的气体 先后通过气体冷凝器、排水泵、一级过滤器、二级过滤器、节流阀、流量计等单元进行 降温除湿除尘过滤处理。最后进入测量室进行气体分析检测。通过*的 PID 光离子检 测技术，准确的测量出气体中的 VOC 浓度。 整套仪器由：气体预处理系统、气态污染物 VOC 浓度监测、数据采集、无线传输、 超标报警等系统组成，结构简单、动态范围广、实时性强、组网灵活、运营成本低。仪 器整体采用模块化结构，组合方便，测量参数可随意定制选择，能够与企业内部的 DCS 或云平台或环保部门的监管平台进行数据通讯。

1.2 原理介绍 PID 是一种光离子化检测器，主要用来检测浓度在 1ppb~15000ppm 数量级的低浓 度挥发性有机化合物和其他的有毒气体。PID 是一个高度灵敏、适用范围广泛的检测器。 PID 使用了一个紫外灯（UV）光源将有机物分子电离成可被检测器检测到的正负离 子（离子化）。检测器捕捉到离子化了的气体的正负电荷并将其转化为电流信号实现气 体浓度的测量。当待测气体吸收高能量的紫外光时，气体分子受紫外光的激发暂时失去 电子成为带正电荷的离子。气体离子在检测器的电极上被检测后，很快与电子结合重新12 / 30 组成原来的气体和蒸汽分子。PID 是一种非破坏性检测器，它不会“燃烧”或性改变 待测气体分子，经过 PID 检测的气体仍然可以被收集做进一步的测定。 （图 1 PID 传感器原理图） 理论上，所有的化学物质都能被离子化，但是它们被电离所需要的能量是不同的。 能够转移一个电子和电离一个化合物的能量叫电离能，用电子伏特（eV）作为计量单位。 紫外灯所发出的能量也可以用电子伏特来计量如果某种气体的电离能低于灯发出的能 量那么这种气体将被电离。可以被 PID 检测的最主要的气体或挥发物是量的含碳原 子的有机化合物（VOC）。包括： ✓ 芳香类：含有苯环的系列化合物。比如：苯、甲苯、乙苯、二甲苯等； ✓ 酮类和醛类：含有 C=O 键的化合物。比如：丙酮、丁酮、甲醛、乙醛等； ✓ 胺类和氨基化合物：含 N 的碳氢化合物。比如：二乙胺等； ✓ 卤代烃类：比如：三氯乙烯（TCE）、全氯乙烯（PCE）等； ✓ 含硫有机物：比如：甲硫醇、硫化物等； ✓ 不饱和烃类：比如：丁二烯、异丁烯等； ✓ 醇类：比如：异丙醇（IPA）、乙醇等。 除了上述有机物，PID 还可以测量一些不含碳的无机化合物气体，如：✓ 氨； ✓ 半导体气体：（砷烷）、（磷烷）等； ✓ 硫化氢； ✓ 氮氧化合物； ✓ 溴和碘；

1.3 功能特点 ➢ 标准的技术路线：根据国家相关标准要求提供完整的配置系统。 ➢ 优质的软件平台：通过中心端软件平台，可实现多设备、多站点数据集成、分 析、上报和发布。 ➢ 科学的算法技术：采用高斯烟羽模型，分布式冗余节点判断算法实现对 VOCs 排放区域布点、整体监控、污染物扩散趋势推算，VOCs 排放源解析等功能。 ➢ 精确的监测数据：可同时监测多种污染气体，具有很高的时间、看见分辨能力 和探测灵敏度。 ➢ *的配套软件：采用数据采集、分析及可视化软件平台，大大提高了监测效 率。 ➢ 的 PID 发展趋势：采用自主研发的智能型 VOC 气体传感器，响应时 间更快，抗干扰性能更强、测量范围广；无需工具可实现传感器互换、支持离 线标定。 ➢ 的气路清洗功能：确保仪器的长期稳定工作，延长传感器的使用寿命。 ➢ 的泵吸式采样：内置强力采样泵，监测范围大，响应、恢复时间短，使仪 器具有敏锐的嗅觉。 ➢ 超宽测量范围：量程自由设定，测量精度达到 ppb 级。 13 / 3014 / 30 ➢ 气路结构：检测范围扩大 2 倍，响应时间加快 10s，免维护时间有效延长。 ➢ 智能的温度和零点补偿算法：使仪器表现出更加优良的性能。 ➢ 可检测数千种气体：广谱性检测，内置气体库，方便用户选择。 ➢ 多种信号输出：可微调标准 4~20mA（三线制）、RS485 Modbus、三级开关量 输出（常开/常闭可选）、GPRS/2G/3G/4G、NB-IOT 等无线传输。 ➢ 超标报警功能：设备软件可设置报警限值，外置报警灯光。 ➢ 不锈钢气路：全程气路采用不锈钢 304 气管连接、防腐蚀、耐热性、低温强度、 机械性能良好。 ➢ 内置显示触摸屏：仪器内置 7 寸液晶触摸屏，操作简单，数据显示直观。 ➢ 模块化设计：仪器采用模块化设计，安装简单、方便仪器维护。

1.4 技术指标 产品名称 气体在线分析仪 产品型号 SKA/NE-8100A 测量参数 VOC（其他测量参数可定制） 测量原理 PID 光离子 测量量程 测量量程定制 分辨率 视测量量程而定 精确度 ≤±5%FS 重复性 ≤±2%FS 零点漂移 ≤±2%FS/6h 设备输出 4G、RS485 Modbus 响应时间 T90＜5s 工作温度 -20~70℃ 工作湿度 20~90%RH（无冷凝） 工作电压 AC 220V±10%，（50±1）Hz 功率 200W 采样方式 泵吸式