电极式 UV COD 传感器：在线有机污染监测的高效新选择

化学需氧量（COD）作为水环境监测中最重要的综合性有机污染指标之一，就像人体健康中的体温一样，能够快速反映水体中有机物的相对含量。COD 并非针对某一种特定物质，而是表示水中所有可被强氧化剂氧化的还原性物质（主要为有机化合物），并以 mg/L 的氧当量表示。在河流评价、工业废水处理以及污水处理厂运行绩效考核中，COD 是不可或缺的关键参数，因为它直接关系到耗氧潜力、生态平衡以及排放达标情况。

尽管传统的重铬酸钾法精度高，但需要化学试剂、加热消解、滴定等复杂步骤，检测周期长且会产生二次污染，难以满足实时在线监测需求。随着光学技术的发展，基于紫外吸收原理的电极式 UV 法（UV254 法）逐渐成为主流。该方法利用大多数有机物，尤其是含芳香环或不饱和键的化合物，在 254 nm 紫外波长处具有特征吸收的特性，通过测量吸光度来估算 COD 值。在水质组成相对稳定的工况下，该方法与化学法具有良好的相关性，已被广泛应用于在线监测仪表的开发。Nexisense UV COD 传感器正是这一技术的典型代表，凭借稳定的性能和低维护需求，在实际应用中获得了广泛认可。

COD 在水环境监测中的核心作用

COD 反映了水体中还原性物质的总量，主要来源于有机物的降解过程。这些有机物在自然循环中被微生物氧化，会消耗溶解氧（DO）。一旦 DO 不足，生态平衡将被破坏，可能引发鱼类死亡、水体发黑发臭以及自净能力下降等问题。COD 值越高，说明有机负荷越大，潜在风险也越高。例如，生活污水的 COD 通常为 200–500 mg/L，而工业废水可高达数千 mg/L。对 COD 进行及时监测，有助于评估处理负荷、优化曝气和加药控制，实现节能降耗与减排目标。

虽然传统方法可靠，但其较长的实验室分析周期和较高的检测成本，难以满足连续在线监测的需求。基于 UV 的测量方法以秒级响应速度和长期稳定性弥补了这一不足，已成为现代水质监测系统的优选方案。

电极式 UV COD 传感器的测量原理

UV254 法基于比尔–朗伯定律：有机物对紫外光的吸收强度与其浓度成正比。传感器采用 254 nm 紫外光源照射水样，通过检测透射光或反射光强度的变化，计算吸光系数（SAC254），并通过经验相关模型将其转换为 COD 数值。

大多数有机污染物（如腐殖酸、木质素及芳香族化合物）在 UV254 波段具有较强吸收，而无机物干扰相对较小。部分传感器还引入多波长或全光谱分析技术，以进一步消除浊度、硝酸盐等背景干扰。Nexisense 传感器采用电极式一体化光学设计，将光源、探测器与自清洁机构集成在一起，确保光路清洁，从而维持长期测量精度。

整个测量过程无需任何化学试剂，也不需要样品预处理。水样可直接与探头接触，实现快速响应并支持连续在线运行。典型测量范围为 0–5000 mg/L，误差小于 5%，适用于多种类型水体。

UV COD 传感器的主要优势

与传统化学法和电化学法相比，基于紫外吸收原理的 COD 传感器在实际应用中展现出多方面优势。

• 无需试剂、无二次污染： 避免使用重铬酸钾等危险化学品，更加环保且运行成本更低。

• 实时在线监测： 秒级响应速度，可捕捉水质的动态变化，支持工艺的即时调控。

• 维护量低： 内置自动清洁刷，有效防止生物附着、气泡和污垢干扰，显著延长维护周期，在恶劣工况下仍保持优异稳定性。

• 自动浊度补偿： 通过算法修正悬浮物干扰，提高复杂水样下的测量准确性。

• 出厂标定、无需现场调整： 即插即用，部署简便。

• 结构坚固、易于集成： 耐刮擦、易清洁的光学窗口，RS485 数字接口与 MODBUS 协议，便于接入 PLC 或 SCADA 系统。

正因如此，UV COD 传感器特别适用于污水处理厂曝气池、进出水口监测、地表水断面、海洋养殖以及工业排放监测等场景。

应用场景与实际价值

在污水处理领域，UV COD 传感器可实时跟踪进水负荷和出水达标情况，降低超标排放风险；在河流和湖泊监测中，可实现有机污染的提前预警，支持生态修复；在纺织、制药、食品等工业废水应用中，有助于评估生化处理效率。相较于离线取样分析，连续数据可支撑精细化管理，同时降低能耗和运行成本。

Nexisense UV COD 传感器还可集成多参数监测能力（如 TOC、浊度和温度），进一步丰富水质数据维度。在多个实际项目中，该系列产品帮助用户从经验判断转向数据驱动决策，实现了更加高效的污染治理。

常见问题解答

UV COD 测量精度与化学法相比如何？
在水质组成稳定的情况下，二者相关性良好（R² > 0.9）。对于高浓度或特殊有机物工况，建议进行现场相关曲线验证。

在高浊度条件下测量是否可靠？
内置的浊度补偿算法可有效消除干扰，自清洁刷进一步降低测量误差。

传感器是否适用于海水或高盐环境？
光学测量原理不直接受盐度影响，部分型号针对海水监测进行了专门优化。

维护周期一般多长？
维护频率取决于水质状况。得益于自清洁设计，通常可达数月一次，远低于传统探头。

结论：以 UV 技术推动水质监测智能化升级

作为有机污染的“温度计”，COD 在线监测与水环境安全和可持续发展密切相关。电极式 UV 方法凭借免试剂、实时性和低维护等优势，代表了从化学法向光学法转变的技术趋势。通过可靠的光学结构设计与智能补偿算法，Nexisense UV COD 传感器能够在复杂工况下提供准确数据，帮助用户从被动达标走向主动优化。未来，随着多参数感知与物联网的深度融合，水质监测将更加智能、高效。选择合适的技术，让每一个数据点都为更清洁的水环境贡献价值。