【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理、环境监测与气体检测，尤其涉及基于电化学捕集技术的污水检查井内二氧化碳浓度测定装置及方法。
技术介绍
1、在污水处理与环境保护
，对排水检查井内二氧化碳（co2）浓度的准确监测是评估污水处理系统运行状态、优化运行策略以及实现碳减排目标的重要环节。然而，排水检查井内的co2浓度常因空间分布不均匀、浓度随时间变化大等特性，使得传统的co2检测设备难以获得准确且稳定的测定结果。
2、传统的co2浓度测定方法多依赖于传感器技术，如红外吸收法、电化学传感器法等。这些方法虽然在一定程度上能够实现co2浓度的测定，但在面对排水检查井内复杂多变的环境条件时，往往存在响应速度慢、测量精度低、易受干扰等问题。特别是当检查井内co2浓度稀薄且波动较大时，传统传感器难以准确捕捉并反映其真实浓度水平。
3、例如cn103175803a公开了一种采用非色散红外检测二氧化碳浓度具有自校正的方法。一种采用非色散红外检测二氧化碳浓度具有自校正的方法，采用非色散红外检测仪实施检测，所述的非色散红外检测部分包括红外光源、单窗口探测器、镀金气室和数据采集器，单窗口探测器内设有温度传感器，数据采集器内设有缓冲区和寄存器。其自校正特征是：按预备、自校正数据处理和温度补偿这3个步骤依次进行，本专利技术测量精确可靠，抗干扰性强，长时工作稳定性好；但是依然存在响应速度慢、测量精度低、易受干扰，及井内co2浓度稀薄且波动较大时，难以准确捕捉并反映其真实浓度水平等问题。
4、此外，现有的co2浓度测定装置大多存在体积庞
5、为了克服上述技术难题，本专利技术提出了一种基于电化学捕集技术的污水检查井内co2浓度测定装置及测定方法。该装置利用电化学捕集技术，通过监测电化学捕集装置吸附co2至饱和时的时间，结合进气风扇的进气风量，实现对检查井内co2平均浓度的准确测定。该方法不仅能够有效解决传统传感器在排水检查井内难以准确测定co2浓度的问题，还具有装置简单轻便、操作简便、成本低廉等优点，具有广泛的应用前景和推广价值。
6、综上所述，本专利技术的提出是基于对现有技术不足之处的深刻认识和对市场需求的准确把握。通过引入电化学捕集技术，本专利技术为排水检查井内co2浓度的准确监测提供了一种全新的解决方案，对于提升污水处理系统的运行效率、实现碳减排目标具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供基于电化学捕集技术的污水检查井内二氧化碳浓度测定装置及方法，解决传统传感器在排水检查井内难以准确测定co2浓度，且现有技术的测定技术响应速度慢、测量精度低、易受干扰，及测定装置大多存在体积庞大、操作复杂、成本高昂的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于电化学捕集技术的污水检查井内co2浓度测定装置，包括：
3、手持的测定装置外壳，其内部或表面安装有显示屏、操控按钮和控制器，其外部安装有废气排放口和密封环；
4、吸气装置，包括固定在密封环下方的、与测定装置外壳内部接通的吸气软管，吸气软管下部设置有吸气头部外壳，吸气头部外壳前端设置有进气孔，其内安装有进气风扇，通过风扇支架固定于吸气头部外壳内，用于将检查井内气体以恒定流量吸入；
5、电化学捕集吸附装置，包括安装在测定装置外壳里的电化学捕集单元外壳，电化学捕集单元外壳一端与吸气软管连通，另一端通过导气管与废气排放口相通，电化学捕集单元外壳内安装有多孔电解质，多孔电解质内设置有电极，电极通过导线与电位计连接，电位计将测得的电位信号传输给控制器。
6、优选的方案中，所述显示屏和操作按钮设置在测定装置外壳的正面，用于显示测定结果及操作测定装置内部系统；废气排放口安装在测定装置外壳上部，用于排放无co2的废气及释放捕集的co2。
7、优选的方案中，所述吸气软管与吸气头部外壳以软性材料制成，密封环由软性密封材料制成，用于密闭吸气软管与测定装置外壳的缝隙。
8、优选的方案中，所述多孔电解质采用co2吸附介质制成，使气流中的co2在通过时被吸附，并在电极施加电压后释放；控制器根据电位计传输的电位信号，判断co2吸附饱和程度，记录从吸附开始至吸附饱和所用的时间，并根据内置的计算公式计算气流中的平均co2浓度。
9、优选的方案中，所述测定装置还包括可充电电池，与显示屏、操作按钮、控制器、电位计、进气风扇及电化学捕集吸附装置电性连接供电，并在co2释放过程中向电极供电。
10、一种基于电化学捕集技术的污水检查井内co2浓度测定方法，是采用上述任意一项所述的一种基于电化学捕集技术的污水检查井内co2浓度测定装置，所述方法包括以下步骤：
11、step1：充电，对可充电电池进行充电；
12、step2：放置装置，手持测定装置于检查井旁，将导气管和吸气头部放入检查井的待测位置；
13、step3：开始测定，启动进气风扇，检查井内气体以恒定流量q进入电化学捕集装置，记录开始时间t0；
14、step4：吸附过程，气流中的co2被多孔电解质吸附，引起电极间电位变化，电极间电位由电位计测量，并由控制器监测吸附过程；
15、step5：结束测定，当控制器监测到吸附过程结束时，记录时间t1，并关闭进气风扇，通过内置公式计算co2平均浓度并显示；
16、step6：释放co2测定结束后，控制器控制可充电电池向电极施加电压，释放多孔电解质中吸附的co2，使装置恢复至初始状态。
17、优选的方案中，所述step5结束测定后计算co2平均浓度的内置公式为：
18、（1）
19、式中，m为电解质饱和吸附容量；q为装置预设空气流量；t1为吸附过程结束时间；t0为装置开始工作时间；c为空气内co2平均浓度。
20、优选的方案中，所述测定方法是通过测定电化学捕集装置吸附co2至饱和的时间，结合进气风扇的进气风量，计算得到检查井内co2的平均浓度。
21、优选的方案中，所述step5中模型参数校准过程包括利用水文水质监测数据进行参数调整，以确保模型的准确性和可靠性。
22、本专利技术提供的基于电化学捕集技术的污水检查井内二氧化碳浓度测定装置及方法，有如下有益效果：
23、1、本专利技术解决了传统传感器在排水检查井内难以准确测定co2浓度，且现有技术的测定技术响应速度慢、测量精度低、易受干扰，及测定装置大多存在体积庞大、操作复杂、成本高昂的问题；
24、2、本专利技术采用了电化学捕集法测定检查井内的co2浓度，可有效解决因检测井内co2浓度随空间分布不均匀、随时间变化大，传统的co2传感器难以准确测定其平均浓度的问题，为排水检查井内气体中co2浓度测定或其他类似场景本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电化学捕集技术的污水检查井内CO2浓度测定装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种基于电化学捕集技术的污水检查井内CO2浓度测定装置，其特征在于：所述显示屏（3）和操作按钮（4）设置在测定装置外壳（1）的正面，用于显示测定结果及操作测定装置内部系统；废气排放口（2）安装在测定装置外壳（1）上部，用于排放无CO2的废气及释放捕集的CO2。
3.根据权利要求1所述一种基于电化学捕集技术的污水检查井内CO2浓度测定装置，其特征在于：所述吸气软管（6）与吸气头部外壳（7）以软性材料制成，密封环（5）由软性密封材料制成，用于密闭吸气软管（6）与测定装置外壳（1）的缝隙。
4.根据权利要求1所述一种基于电化学捕集技术的污水检查井内CO2浓度测定装置，其特征在于：所述多孔电解质（11）采用CO2吸附介质制成，使气流中的CO2在通过时被吸附，并在电极（16）施加电压后释放；控制器（12）根据电位计（18）传输的电位信号，判断CO2吸附饱和程度，记录从吸附开始至吸附饱和所用的时间，并根据内置的计算公式计算气流中的平均CO2浓度。
<...【技术特征摘要】
1.一种基于电化学捕集技术的污水检查井内co2浓度测定装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种基于电化学捕集技术的污水检查井内co2浓度测定装置，其特征在于：所述显示屏（3）和操作按钮（4）设置在测定装置外壳（1）的正面，用于显示测定结果及操作测定装置内部系统；废气排放口（2）安装在测定装置外壳（1）上部，用于排放无co2的废气及释放捕集的co2。
3.根据权利要求1所述一种基于电化学捕集技术的污水检查井内co2浓度测定装置，其特征在于：所述吸气软管（6）与吸气头部外壳（7）以软性材料制成，密封环（5）由软性密封材料制成，用于密闭吸气软管（6）与测定装置外壳（1）的缝隙。
4.根据权利要求1所述一种基于电化学捕集技术的污水检查井内co2浓度测定装置，其特征在于：所述多孔电解质（11）采用co2吸附介质制成，使气流中的co2在通过时被吸附，并在电极（16）施加电压后释放；控制器（12）根据电位计（18）传输的电位信号，判断co2吸附饱和程度，记录从吸附开始至吸附饱和所用的时...
【专利技术属性】
技术研发人员：王珺，马竞，钟洲文，马宏伟，刘靖，潘红宇，王青，
申请(专利权)人：长江生态环保集团华东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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