Capteur COD en ligne à double longueur d'onde : solution optique centrale pour la surveillance continue des eaux usées et des eaux de surface

Avec l'avancement continu du Plan d'action pour la prévention et le contrôle de la pollution de l'eau et la mise en œuvre intégrale du système de permis de décharge de polluants, la DCO (Demande Chimique en Oxygène), en tant qu'indicateur central du contrôle de la pollution organique, est devenue un paramètre clé pour la conformité stable dans les stations de traitement des eaux usées, le contrôle des quantités totales dans les parcs industriels et l'évaluation de la qualité de l'environnement aquatique des bassins. Les méthodes traditionnelles au dichromate de potassium et au permanganate de potassium alcalin, bien que précises, souffrent de la consommation de réactifs, de la pollution secondaire et d'un retard de réponse, ce qui les rend difficiles à adapter aux besoins de la surveillance continue en ligne et des scénarios sans surveillance.

Le capteur de DCO en ligne à double longueur d'onde NiuBoL NBL-COD-408-S adopte la spectroscopie d'absorption ultraviolette (UV254 + lumière de référence), permettant une mesure synchrone de la DCO et de la turbidité sans réactif et avec une réponse rapide (T90 < 30 s). Il dispose d'une brosse autonettoyante intégrée et d'une compensation de température Pt1000, avec un niveau de protection IP68, particulièrement adapté au déploiement submersible à long terme ou à flux continu.

Ce capteur n'est pas seulement un élément de détection optique, mais aussi un nœud clé dans la construction de réseaux de surveillance de la qualité de l'eau en ligne à haute fréquence et fiables. Grâce aux algorithmes de compensation à double longueur d'onde, il élimine efficacement les interférences de turbidité et de chromaticité, prenant en charge les doubles sorties RS-485 Modbus RTU et 4-20 mA pour une intégration transparente dans les automates (PLC), les RTU, les passerelles d'informatique en périphérie (edge computing) ou les plateformes cloud, permettant une liaison en boucle fermée avec les systèmes de dosage, le contrôle de l'aération et les débitmètres.

Principe technique et avantages techniques de la mesure de la DCO par absorption ultraviolette à double longueur d'onde

Le NBL-COD-408-S utilise l'absorption caractéristique de la matière organique dans la bande ultraviolette de 254 nm, tout en utilisant une autre longueur d'onde comme lumière de référence pour soustraire les effets de la turbidité, des matières en suspension et de l'absorption de fond. L'algorithme effectue une compensation en temps réel de l'atténuation du chemin optique, assurant une linéarité de mesure élevée même dans des échantillons d'eau présentant une turbidité variable.

Par rapport aux méthodes chimiques traditionnelles, cette solution présente les valeurs fondamentales suivantes dans les applications d'ingénierie :

• Aucun réactif chimique requis, aucun déchet liquide généré, conforme aux exigences écologiques et à faible émission de carbone, réduisant considérablement les coûts d'exploitation et de maintenance (O&M).

• Temps de réponse < 30 s, prend en charge l'échantillonnage à haute fréquence, idéal pour capturer les dépassements instantanés aux sorties industrielles ou les changements soudains dans les eaux de surface pendant les saisons des pluies.

• La brosse de nettoyage mécanique intégrée élimine automatiquement le biofilm et les dépôts à intervalles réguliers, prolongeant la durée de vie de la fenêtre optique et réduisant l'intervention manuelle.

• Sortie de turbidité synchrone (0～1000 NTU), facilitant le post-traitement des données et l'évaluation de la qualité de l'eau multi-paramètres.

• Faible consommation d'énergie (fonctionnement 0,4 W, nettoyage 2 W), compatible avec les sites distants alimentés par l'énergie solaire.

• Boîtier en acier inoxydable 316L + protection IP68, s'adaptant aux environnements de qualité d'eau complexes avec pH 4～10 et température 0～45℃.

Spécifications techniques détaillées du capteur de DCO par absorption ultraviolette à double longueur d'onde NBL-COD-408-S

Analyse des scénarios d'application pour les intégrateurs de systèmes de capteurs de DCO

1. Effluents de stations de traitement des eaux usées et projets de mise à niveau Déployez le NBL-COD-408-S au niveau de l'effluent biochimique secondaire, des sections de traitement avancé ou des sorties totales. Les intégrateurs peuvent construire des systèmes de surveillance des tendances de la DCO à haute fréquence, accédant aux données via des automates ou des passerelles périphériques, en liaison avec des débitmètres en ligne pour calculer les charges quotidiennes. Lorsque la DCO s'approche des limites, déclenchez le dosage PAC/PAM ou l'ajustement du flux de la membrane MBR pour assurer une décharge conforme et stable. Dans de nombreux projets de mise à niveau de stations d'épuration municipales, cette solution a considérablement réduit la fréquence d'échantillonnage manuel et les coûts d'analyse en laboratoire.

2. Sorties totales d'eaux usées de parcs industriels et surveillance du prétraitement Pour les industries à forte DCO telles que la chimie, l'impression et la teinture, et la transformation alimentaire, installez le capteur aux sorties totales des ateliers ou aux unités de prétraitement. La compensation à double longueur d'onde gère efficacement les fluctuations de chromaticité et de turbidité, avec des données téléchargées vers les plateformes environnementales intelligentes des parcs pour le traçage des dépassements et les avertissements aux entreprises. Des cas réels montrent que les intégrateurs ont optimisé le dosage du traitement physico-chimique frontal grâce à l'analyse de la courbe de DCO en temps réel, réduisant les coûts d'exploitation de plus de 15 % en moyenne.

3. Surveillance de la qualité de l'environnement des bassins et des eaux de surface Déployez de manière submersible dans les sections de contrôle nationales/provinciales, les zones tampons des sources d'eau potable ou les sites des systèmes de gestion des lacs et rivières. Les intégrateurs peuvent intégrer les données de DCO et de turbidité dans des modèles de qualité de l'environnement aquatique, en combinant le niveau et le débit de l'eau pour le calcul du flux de charge, fournissant un support de données continu pour les évaluations de bassins et le traçage de la pollution.

4. Projets de traitement des masses d'eau noires et malodorantes et de restauration écologique Déployez au niveau des points d'interception et de dérivation ou des nœuds de réapprovisionnement écologique pour surveiller les tendances de la DCO avant et après le traitement. Les données sont liées aux équipements d'aération et aux dispositifs de perturbation des sédiments pour former une gestion en boucle fermée « surveillance-régulation-évaluation ».

Guide de sélection du capteur de DCO : Recommandations pratiques pour faire correspondre les caractéristiques de l'eau et les besoins du projet

1. Correspondance de la gamme • Eaux usées domestiques/municipales : 0～500 mg/L • Eaux usées industrielles/prétraitement haute concentration : 0～1500 mg/L • Eaux de surface/rivières et lacs basse concentration : 0～200 mg/L

2. Interface de sortie Le RS-485 Modbus RTU est préférable pour l'intégration de plateforme IoT ; sélectionnez 4-20 mA lorsque des systèmes de contrôle analogiques sont requis.

3. Forme d'installation Submersible pour les masses d'eau ouvertes et les grands canaux ; à flux continu pour les pipelines ou les réservoirs d'échantillonnage, vitesse d'écoulement contrôlée à 0,1～0,5 m/s.

4. Alimentation et protection Large tension 12-24 VDC, compatible avec l'énergie solaire ; l'IP68 supporte l'immersion à long terme, recommande d'ajouter des cages de protection contre l'impact des débris flottants.

5. Stratégie d'étalonnage et de nettoyage Étalonnage en deux points tous les 3-6 mois (eau pure + solution étalon DCO) ; brosse de nettoyage recommandée avec 1-2 déclenchements automatiques quotidiens, augmenter la fréquence dans les scénarios à forte charge biologique.

Notes d'intégration : Assurer un fonctionnement stable à long terme

1. Emplacement d'installation Éviter les zones de concentration de bulles, les zones de lumière directe intense et les angles morts turbulents ; profondeur d'immersion 0,3-1,0 m pour éviter les interférences des films d'huile de surface et des débris flottants.

2. Connexion électrique Le RS-485 utilise une paire torsadée blindée, ajoutez une résistance de terminaison de 120 Ω à l'extrémité ; la boucle 4-20 mA recommande des modules d'isolation pour éviter les boucles de terre.

3. Débogage initial Nettoyer la fenêtre optique avec de l'eau déionisée après le déploiement ; après la mise sous tension, observer la dérive de la ligne de base et effectuer un étalonnage à zéro si nécessaire.

4. Gestion de la brosse de nettoyage

Ajuster le cycle de nettoyage en fonction de la charge biologique de la qualité de l'eau ; remplacer la brosse rapidement en cas d'usure (recommandé tous les 6-12 mois).

5. Validation des données Comparaison mensuelle avec la méthode au dichromate de potassium en laboratoire ; définir des seuils d'anomalie sur la plateforme (ex. changement soudain de lecture > 30 % ou valeur zéro continue) pour déclencher des alarmes.

6. Adaptation environnementale Pour les températures d'eau supérieures à 45℃ ou pression > 0,2 MPa, ajouter des mesures de refroidissement/dépressurisation ; pour les échantillons d'eau à forte chromaticité, vérifier l'effet de compensation sur site.

FAQ:

Q1. Quelle est la principale différence entre le NBL-COD-408-S et la mesure chimique traditionnelle de la DCO ?Adopte une méthode d'absorption ultraviolette sans réactif avec une réponse rapide et aucune pollution secondaire ; la méthode chimique a une précision plus élevée mais nécessite un échantillonnage manuel et la manipulation de réactifs.

Q2. Comment la compensation à double longueur d'onde élimine-t-elle l'interférence de turbidité ?La lumière de référence soustrait l'absorption de fond causée par les matières non organiques, l'algorithme compensant en temps réel l'atténuation du chemin optique et la diffusion des particules en suspension pour assurer la stabilité de la lecture de la DCO.

Q3. Quels protocoles de sortie le capteur prend-il en charge ?Standard RS-485 Modbus RTU, avec sortie courant 4-20 mA en option pour un couplage facile avec les PLC, RTU et plateformes cloud.

Q4. Comment régler la méthode de déclenchement de la brosse autonettoyante ?Peut être réglé à distance via les registres Modbus pour des cycles automatiques (par défaut 1-2 fois par jour) ou un déclenchement manuel, adapté aux scénarios à forte charge biologique.

Q5. Quelles sont les différences de précision entre les différentes gammes ?0-200 mg/L ±5%, 0-500 mg/L ±5%～±10%, 0-1500 mg/L précision segmentée (en dessous de 1000 ±10%, au-dessus ±5%).

Q6. Le capteur est-il adapté aux eaux usées industrielles à forte chromaticité ?La méthode d'absorption ultraviolette est quelque peu sensible à la chromaticité ; pour les échantillons d'eau à forte chromaticité, vérifiez l'effet de compensation sur site ou combinez avec un prétraitement pour réduire l'influence de la chromaticité.

Q7. Peut-il être installé en immersion à long terme sous protection IP68 ?Oui, supporte l'immersion sous-marine à long terme ; la fenêtre optique nécessite un nettoyage régulier, les connecteurs de câbles sont recommandés avec un joint d'étanchéité supplémentaire.

Q8. Comment effectuer un étalonnage en deux points sur site ?Point zéro avec de l'eau déionisée, pente avec une solution étalon de DCO de concentration connue ; recommander une solution étalon de laboratoire traçable, étalonner tous les 3-6 mois.

Résumé

Le capteur de DCO en ligne à double longueur d'onde NiuBoL NBL-COD-408-S, avec la spectroscopie d'absorption ultraviolette comme cœur, combinée à la compensation de turbidité, à la brosse autonettoyante et aux interfaces de qualité industrielle, offre aux intégrateurs de systèmes une solution sans réactif, à réponse rapide et à faible maintenance pour la surveillance des eaux usées et des eaux de surface. Dans des scénarios tels que les effluents des stations de traitement des eaux usées, les sorties totales des parcs industriels et la surveillance environnementale des bassins, il améliore considérablement la continuité de la surveillance et la fiabilité des données, ayant obtenu une application stable dans de multiples projets de gouvernance de l'environnement aquatique provinciaux et municipaux.

Si vous êtes un intégrateur de systèmes, un fournisseur de solutions IoT ou un entrepreneur en ingénierie environnementale prévoyant ou mettant à niveau la surveillance en ligne des eaux usées, l'évaluation de la qualité de l'eau des bassins ou des projets de contrôle des quantités totales d'eaux usées industrielles, n'hésitez pas à contacter l'équipe NiuBoL pour obtenir les manuels techniques complets, les documents du protocole Modbus, des cas d'installation typiques ou un support pour le test de prototypes. Nous fournissons une assistance technique complète, du conseil en sélection au débogage conjoint du système, promouvant ensemble la mise à niveau numérique et intelligente de la surveillance de la qualité de l'environnement aquatique.

 Fiche technique du capteur de qualité de l'eau

NBL-RDO-206 Online Fluorescence Dissolved Oxygen Sensor.pdf

NBL-COD-208 Online COD Water Quality Sensor.pdf

NBL-CL-206 Water Quality Sensor Online Residual Chlorine Sensor.pdf

NBL-DDM-206 Online Water Quality Conductivity Sensor.pdf