量身定做的总有机碳TOC分析仪

作者:Sascha Hupach 文章来源:杜伊斯堡市岛津(德国)有限责任公司 发布时间:2013-05-27

总有机碳TOC是衡量污水中有机污染物的重要指标。为了能够对污水净化处理设备的污水净化过程进行最佳的控制,总有机碳的检测数值也可以作为控制的“指示灯”来使用。除了在实验室中进行总有机碳的检测分析之外,总有机碳的在线分析检测仪也越来越受到欢迎。当您仔细地阅读本文之后,您就会知道这一在线检测仪由哪些部件和模块组成了。

总有机碳TOC的数值无需都在实验室中进行分析。利用在线检测仪就可以直接在污水净化处理设备中对净化过程中的总有机碳TOC进行检测分析了:从取样到被测样本的准备直至得出检测分析的结果,并可以把检测结果直接输送到污水净化设备的控制系统中。根据不同的参数,这一在线检测仪可以按照五分钟的节拍进行检测并提供数据。

量身定做的解决方案

由于污水的净化过程、污水净化设备的种类、污水净化设备所在地区的环境和污水水质的差异,总有机碳TOC在线检测分析设备不能实现完全标准化。而是要根据每一项特殊任务有针对性地设计制造所需的总有机碳检测分析仪。

由岛津公司研发生产的TOC-4200型总有机碳检测分析仪就是一种“多面手式”的在线检测仪。除了检测仪主机之外,它还有多种多样的、可以完成各种不同在线检测任务的配套模块、取样装置和试剂盒。


图1 为了保障污水的生物净化技术在污水净化处理设备中“不翻船”,就必须要利用总有机碳TOC在线检测仪

取样

在污水净化设备的在线检测中,取样装置是一个非常重要的装置,若被测污水中含有颗粒或者纤维时,取样时的均匀化装置就能够保证所取得的水质样本中颗粒、纤维的含量是均匀的。为此,均匀取样的装置会产生六种不同的取样流速,保证取得的样本是均匀的。对取样装置和取样转换装置提出的要求是非常高的,尤其在不同的流速会带来不同的水质成分时,水质成分差异越大,要求也就越高。同时,存放样本的容器也要很好地被冲洗干净、避免横向的交叉污染。除了不同的冲洗功能之外,这一分析仪还带有酸洗装置,以便把顽固的污物从取样容器中清除出去。

检测分析准备

取样之后就是对被测样本的检测分析准备。此时,在线检测分析仪的抽样单元从整个样本中抽取一部分均匀的样本,并把它注入试管中。然后向被测样本中吹入扫气用气体。经过这样的事前准备,就可以清除被测样本中的无机碳化合物了。最后,把抽取的部分样本注入到680℃的铂催化器中。在这一催化器中,所有的有机碳化合物都氧化成为二氧化碳。承载这些二氧化碳的载气把氧化出来的二氧化碳输送到NDIR不分光红外线分析仪中。


图2 TOC-4200型总有机碳分析仪是可以完成取样、准备和检测分析的仪器

检测分析用的三个催化器

在进行总有机碳TOC的检测分析时共有三个催化器可供选用。除了对没有问题的污水或轻度污染的地表水进行检测分析的普通敏感型催化器之外,还有高度敏感性的、适用于每升样本总有机碳TOC小于1mg的催化器。含盐分很高的污水常常是总有机碳检测时的一个麻烦:它带来的问题不是能不能把TOC转换为二氧化碳,相反是缩短了检测分析仪的维护保养周期。盐分会在催化器内部结晶,成为催化器中的活性点。为解决这一难题,岛津公司提供的试剂盒中就有专门针对含盐样本的试剂盒。

不仅仅是催化器的选择对其使用寿命有影响。而且还有可能影响到向催化器加入被测样本前是否要稀释的问题。TOC-4200型在线检测分析仪就具有稀释功能:能够自动地把被测样本稀释到1:50的倍率。这在检测仪的计量检定时也是很有好处的,尤其是当检测分析仪按照一个标准的检测程序进行多点标定时。

与上一级主控系统的通信

为了能够把检测分析的数据传送给污水净化处理设备的主控系统,除了要与主控系统有数据通信的电缆之外还必须要有通信用的通信技术协议。这样就有可能利用惟一的数据线发送数据了。利用这种方法不仅能够利用一条数据线发送多个数据,而且也可以利用一根电缆连接多台在线检测分析仪。优化了的、基于Web技术的监控为所有连接的计算机提供了统一的数据显示或者在检查站查看数据的可能性。

数据显示的操作是在主控制台的触摸屏上进行的。利用所谓的日历功能可以使主控系统知道何时要对在线检测分析仪进行计量检定,何时需要停止。而且也可以利用日历功能预先编制TOC催化器维护保养的时间,也可能定期核查检测分析仪的计量检定结果。一般情况下,在线检测分析仪只需安装一次就可以在污水净化处理的过程中使用了。

小结

在选择在线检测分析仪时,最重要的是考察它的多功能性。检测分析仪应调整、设置得适合于它所要完成的检测分析任务,而不是要检测分析任务来适应检测分析仪。在线检测分析仪的附件和功能应最大程度地满足使用性能的要求。此时应注意:取样技术装备应尽可能完成多次取样。若您再选购了数据通信装置,则您就保障了检测分析仪的未来。

在线检测分析系统对污水净化设备和循环水的保护

水是各种产品生产中使用最多的化学品了。许多化学工业园都有着自己的污水净化处理厂、以便对化学工业园内各个化工企业排放出来的污水进行净化处理。在保障污水净化设备正常运行过程中,总有机碳TOC在线检测分析仪有着不可低估的作用和意义:

污水中很高的有机物成分会使得污水净化设备不能正常工作。因此,在污水进入净化设备之前要对污水的成分进行检测分析;当流入净化设备的污水严重超标时,要暂时引导到中间净化池中存放、净化一段时间。通过对每一支将要进入污水净化处理设备的污水进行总有机碳TOC检测分析时可以计算出污水净化处理的成本费用。

净化后的废水有一部分重新进入循环水系统重复使用;常常也会使用一些自然界的流动水体,用完后再返还大自然。在这种情况下,总有机碳在线检测分析仪就保证了不会把不清洁的废水排放到大自然中。若被测废水中的总有机碳TOC值还较高时、或者被测的废水中含有其他有害成分时,系统就会自动地停止向大自然中排放废水。

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