一、化學(xué)分析法

1. 酸堿滴定原理

• 對(duì)于污水中的酸堿度（pH）監(jiān)測(cè)，酸堿滴定原理是常用的方法。在水中，酸和堿會(huì)發(fā)生中和反應(yīng)。例如，用已知濃度的強(qiáng)酸（如鹽酸）或強(qiáng)堿（如氫氧化鈉）來滴定污水樣本，通過酸堿指示劑（如酚-酞、甲基橙等）顏色的變化來確定滴定終點(diǎn)。根據(jù)消耗的滴定劑的體積和濃度，就可以計(jì)算出污水中氫離子（酸性）或氫氧根離子（堿性）的濃度，從而得到 pH 值。這種方法簡(jiǎn)單直接，能夠較為準(zhǔn)確地測(cè)量污水的酸堿度，對(duì)于判斷污水的腐蝕性和對(duì)環(huán)境的影響有重要意義。

2. 氧化還原滴定原理

• 許多工業(yè)污水中含有具有氧化還原性質(zhì)的物質(zhì)，如重金屬離子、有機(jī)物等。氧化還原滴定利用氧化劑和還原劑之間的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)來測(cè)定物質(zhì)的含量。例如，在測(cè)定污水中的化學(xué)需氧量（COD）時(shí)，常用重鉻酸鉀法。重鉻酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，在酸性條件下與污水中的有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，有機(jī)物被氧化，重鉻酸鉀被還原。通過用硫-酸-亞-鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的重鉻酸鉀，根據(jù)消耗的硫-酸-亞-鐵銨的量來計(jì)算污水中有機(jī)物被氧化所消耗的重鉻酸鉀的量，進(jìn)而得出 COD 的值。這種方法能夠有效評(píng)估污水中有機(jī)物的含量，而有機(jī)物含量是衡量污水污染程度的重要指標(biāo)之一。

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二、電化學(xué)原理

1. 離子選擇性電極法

• 離子選擇性電極是一種對(duì)特定離子有選擇性響應(yīng)的電極。例如，對(duì)于污水中的氨氮監(jiān)測(cè)，氨離子選擇性電極可以發(fā)揮作用。當(dāng)電極浸入含有氨氮的污水中時(shí)，氨離子會(huì)在電極表面發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生電位差。這個(gè)電位差與污水中氨離子的濃度符合能斯特方程，通過測(cè)量電位差，就可以準(zhǔn)確計(jì)算出氨氮的濃度。這種方法具有選擇性好、響應(yīng)速度快、可連續(xù)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)提供污水中特定離子的濃度信息，對(duì)于監(jiān)測(cè)含有重金屬離子（如鉛、鎘、汞等）和一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如硝酸根離子、磷酸根離子等）的污水也很有效。

2. 電導(dǎo)分析法

• 污水中的離子濃度與電導(dǎo)率密切相關(guān)。當(dāng)污水中有更多的離子（如鈉離子、氯離子等）時(shí)，其電導(dǎo)率會(huì)升高。工業(yè)污水在線監(jiān)測(cè)儀通過電導(dǎo)傳感器測(cè)量污水的電導(dǎo)率。根據(jù)電導(dǎo)率與離子濃度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，就可以大致推斷污水中離子的總含量。這種方法可以快速檢測(cè)污水的鹽度變化，對(duì)于一些高鹽工業(yè)污水（如印染廢水、化工廢水等）的監(jiān)測(cè)很有幫助，同時(shí)也可以作為初步篩選污水是否受到嚴(yán)重污染的一種手段。

三、光學(xué)原理

1. 分光光度法

• 許多物質(zhì)在特定波長(zhǎng)的光下有吸收或發(fā)射的特性。在分光光度法中，通過向污水中加入特定的顯色試劑，使污水中的目標(biāo)污染物與顯色試劑反應(yīng)生成有色化合物。例如，在測(cè)定污水中的總磷時(shí)，加入鉬酸銨和抗壞血酸等試劑，與磷反應(yīng)生成藍(lán)色的絡(luò)合物。然后用分光光度計(jì)測(cè)量該有色化合物在特定波長(zhǎng)下的吸光度。根據(jù)朗伯 - 比爾定律，吸光度與有色化合物的濃度成正比，從而可以計(jì)算出污水中磷的含量。這種方法靈敏度較高，能夠選擇性地測(cè)量多種污染物，如重金屬離子（通過與特定試劑生成有色絡(luò)合物）和一些有機(jī)污染物（利用其本身的發(fā)色團(tuán)或與試劑反應(yīng)后的發(fā)色團(tuán)）。

2. 熒光分析法

• 某些物質(zhì)在吸收特定波長(zhǎng)的光后，會(huì)發(fā)射出具有特定波長(zhǎng)的熒光。對(duì)于一些含有熒光性物質(zhì)的工業(yè)污水，如含有多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物的污水，熒光分析可以發(fā)揮很好的作用。當(dāng)用激發(fā)光照射污水時(shí)，熒光物質(zhì)吸收光能并發(fā)射熒光，儀器通過檢測(cè)熒光強(qiáng)度來確定熒光物質(zhì)的濃度。由于熒光信號(hào)通常具有較高的靈敏度，這種方法可以檢測(cè)到很低濃度的污染物，并且可以通過選擇不同的激發(fā)光和發(fā)射光波長(zhǎng)來區(qū)分不同的熒光物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種污染物的同時(shí)監(jiān)測(cè)。

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四、物理原理

1. 重量分析法

• 在一些情況下，通過物理方法分離和稱量污水中的固體懸浮物或沉淀物來監(jiān)測(cè)污水質(zhì)量。例如，對(duì)于含有大量泥沙、金屬?gòu)U渣等固體雜質(zhì)的工業(yè)污水，可以通過過濾、離心等方法將固體與液體分離，然后稱量固體的質(zhì)量。根據(jù)污水樣本的總體積，就可以計(jì)算出固體懸浮物的含量。這種方法雖然相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但對(duì)于監(jiān)測(cè)污水中的顆粒狀污染物和評(píng)估污水處理過程中的沉淀效果等有重要作用。

2. 超聲波檢測(cè)原理

• 超聲波在污水中傳播時(shí)，其傳播速度、衰減程度等特性會(huì)受到污水中成分的影響。例如，當(dāng)污水中含有不同密度的懸浮物、氣泡或不同濃度的溶質(zhì)時(shí)，超聲波的傳播參數(shù)會(huì)發(fā)生變化。工業(yè)污水在線監(jiān)測(cè)儀可以通過檢測(cè)超聲波的這些變化來推斷污水的一些性質(zhì)，如懸浮物濃度、氣泡含量等。這種方法具有非接觸式測(cè)量、能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于一些不適合直接接觸測(cè)量的污水（如含有腐蝕性物質(zhì)的污水）比較適用。