随着经济的高速发展与工业化进程加速,排出的生活与工业污水数量也持续增多,导致水质恶化程度加大,对水资源的可持续利用造成不利影响。因此,对水质污染指标的有效检测与监控迫在眉睫。化学需氧量(COD)是评价水体污染程度的重要指标之一。目前COD检测方法中普遍使用重铬酸钾作为氧化剂,而重铬酸钾是一种有毒且能够致癌的物质。常用的COD检测系统都是通过一次性添加过量重铬酸钾进行COD消解检测操作,而一次性加药方式容易造成用药量浪费与二次污染。因此研究一套能够控制重铬酸钾用量的COD检测系统具有重要意义。通过对国内外常用COD检测系统的分析,研究一种基于变量程阶梯式加药的COD检测系统。论文主要研究内容如下:(1)针对当前COD检测系统对重铬酸钾的粗放使用,提出了一种COD检测阶梯式加药方法,有效地控制了重铬酸钾的用量,避免药剂浪费和减少二次污染。(2)针对阶梯加药过程中存在的分段加药与分段消解两个关键步骤,在理论分析基础上,研究一种阶梯式加药具体实现方法。(3)搭建COD现场检测系统的实验平台,完成相关软硬件设计。硬件电路主要包括:光电检测、温度检测与加热驱动、电机驱动与阀门开关控制以及微处理器与A/D等单元;软件部分主要包括:量程切换、PID恒温控制以及A/D单元数据传输等。(4)设计COD检测数据的远程监测系统,主要包括无线收发单元与上位机监控软件,可以实现数据的远程实时显示、存储以及查询等功能。(5)在搭建的实验平台上,完成相关实验,并进行药剂节省与系统性能分析。实验结果表明:系统既能够准确可靠地检测出待测水样COD值,同时又能够有效降低重铬酸钾使用量,尤其在低浓度COD水样检测实验中,与一次性加药实验相比,所加药剂节省量约为40%,大大减少了二次污染。