氨氮水质在线监测仪

氨氮水质在线监测仪由采样系统、测量系统、数据采集传输系统三部分组成。采样系统由泵、采样管路、专用采样器、控制单元等构成。测量系统由测量仪器及控制单元构成。数据采集传输系统由数据采集传输仪构成。根据环保部门和不同行业要求，监测因子包含:COD、氨氮、总磷、总氮、超声波流量计、PH计、浊度、溶解氧等。

一、核心工作原理

1. 光学法（分光光度法）

纳氏试剂法：氨氮与纳氏试剂 (K₂HgI₄) 反应生成黄棕色络合物，通过测量 420nm 波长吸光度计算浓度。

优点：技术成熟、准确度高（国标 GB 7479-87）、稳定性好

缺点：试剂含汞（二次污染风险）、易受余氯干扰

适用：污水处理厂、工业废水监测

水杨酸法：氨氮与水杨酸、次氯酸盐在碱性条件下生成蓝色化合物 (697nm 波长)。

优点：无汞环保、抗干扰能力强（耐余氯）、检出限低 (≤0.01mg/L)

缺点：试剂种类多、反应步骤较复杂

适用：地表水、饮用水源地等对环保要求高的场景

2. 电极法（氨气敏电极法）

水样在强碱条件下 (pH>11) 使 NH₄⁺转化为 NH₃，氨气透过透气膜改变电极内电解液 pH，通过电位变化 (能斯特方程) 计算浓度。

优点：响应快 (<5 分钟)、无需显色、维护简单、无废液

缺点：易受温度 / 离子强度干扰、需频繁校准

适用：工业废水快速监测、污水处理过程控制

3. 其他技术

离子选择电极法：对铵离子 (NH₄⁺) 选择性响应，直接测量电位差

半导体法 (MEMS)：利用对氨气敏感的金属氧化物半导体芯片，体积小、功耗低，适合物联网应用

二、设备核心组成与功能

氨氮监测仪由五大系统组成，协同完成 "采样 - 反应 - 检测 - 数据处理 - 质控" 全流程：

系统核心部件主要功能

采样系统蠕动泵、过滤器 (5-10μm)、样品池自动采集代表性水样并预处理

反应系统试剂罐、计量泵、反应池 (控温 ±0.5℃)精确投加试剂、控制反应条件

检测系统光源 (LED / 氘灯)、比色皿 / 电极、光电检测器将氨氮浓度转化为光 / 电信号

数据系统嵌入式主板、触摸屏、通讯模块 (4G/5G)计算浓度、存储数据、远程传输

质控系统校准液、清洗装置、质控样模块自动校准、空白试验、精度验证

四、技术参数与性能指标

测量范围：

常规量程：0.01~10mg/L（地表水、饮用水）

扩展量程：0.01~200mg/L（工业废水）

特殊量程：0~500mg/L（高浓度废水，如岛津 NHN-4210）

精度指标（符合 HJ 101-2019 标准）：

准确度：≥1mg/L 时≤±5%；<1mg/L 时≤±0.05mg/L

重复性：≤±3%（高浓度）；≤±0.02mg/L（低浓度）

检出限：水杨酸法≤0.01mg/L；纳氏法≤0.03mg/L

测量周期：分光光度法≤15 分钟；电极法≤5 分钟

三、主要应用场景

1. 环境监测领域

地表水监测：河流、湖泊、水库等水体氨氮浓度监控，预警富营养化

饮用水源地：确保水源水质安全，保障居民饮水健康

地下水监测：监控地下水污染状况，保护水资源

2. 工业过程监控

化工、制药、印染：监控生产废水氨氮浓度，确保达标排放

钢铁、电力：循环冷却水系统监测，防止设备腐蚀和微生物滋生

食品加工：监控生产废水，避免水体富营养化

3. 污水处理行业

进水监测：预警冲击负荷，保护生化系统

曝气池监控：实时调整曝气量，优化脱氮效率

出水把关：确保排放水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(一级 A 标≤5mg/L)

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