[發明專利]紫外光譜法污水總有機碳（TOC）在線檢測儀

無效

• 申請號: 201010506458.6
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN102042963A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 張宇;郭沫然;蔡紅星;譚勇;高健赫;夏騰;寧成達;張喜和
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種污水中的總有機碳的檢測儀，尤其是一種能夠在較大光譜范圍內用紫外線照射并分析進行的在線監測污水中的TOC檢測儀。?

背景技術

目前為止，水中的有機污染物有增無減，有機污染是水體污染的主要問題，我們的生活離不開水，因此我們越來越重視對于水以及污水的監測問題。總有機碳TOC(Total?organic?carbon)是在水中的有機物質的含碳量的總和，有機物中的主要元素由碳的量來表示，TOC能夠完全反映有機物對水體的污染水平。?

現在美國主要以TOC指標來檢測水體中的有機物含量(聯邦工業標準D-2579)，日本也把TOC指標列入日本工業標準(JIS，K0102)，我國也將它作為水質檢測的指標之一，列入國標。“污水排放標準中GB?8978-1996”和“生活飲用水衛生標準GB?5749-2006”。?

國外水質TOC在線分析儀一般價錢非常昂貴，在國內普及也有一定的困難；另一方面，從自主知識產權角度出發，在未來的幾年里，我國應逐步制定自己的TOC標準分析方法及相應的技術規范和協議。我們的研究將會給今后的評價方法和技術協議提供堅實的理論基礎和實驗基礎，以及提供低成本的在線檢測儀器和儀器設計理論。?

目前TOC的測定方法主要采用燃燒氧化法和濕式氧化法，即先把水中的有機物氧化為CO2，再測量CO2氣體總量。燃燒氧化方法分為900-950℃催化燃燒氧化法和680℃催化氧化法；濕式氧化法可分為過硫酸鹽催化氧化法和紫外催化氧化法；CO2的測定采用非色散紅外法和電導法。?

在測量儀器的研制方面，國內外已研制生產有包括實現連續在線監測的各種類型的TOC分析儀。按工作原理不同，可分為燃燒氧化-NDIR法；加熱-過硫酸鹽氧化-NDIR法；UV光催化-過硫酸鹽氧化-NDIR法、離子選擇電極(ISE)法、電導法、氣相色譜法等。其中，燃燒氧化-NDIR法只需一次性轉化，流程簡單，為國內外廣泛采用。?

國內常見的TOC測定儀，如TOC-10B、TOC-500、TOC-5000、TOC-V系列、TOC-4100是日本島津不同時期的產品；1270-M、1555B、6800、6810是美國IONICS公司不同時期的產品。比較國外幾種TOC分析儀的性能特點可知，日本早期的TOC測定儀水平低于美國，經過不斷努力和創新，其水平與美國的同類產品相當，各有特點。例如，島津制作所的TOC-VCPH有稀釋功能，美國Star?Inst?ruments?Inc的100型TOC測定儀有臭氧法、超純紫外法、紫外+過硫酸鹽法、900℃+鉑催化高溫氧化法四種氧化方法可選擇。Thermo?Electron?Corporation(NYSE：TMO)在荷蘭的代夫特工廠于2003年10月推出的臺式高性能TOC分析儀HiPer?TOC也具有4種不同的氧化技術：高溫氧化，UV-過硫酸鹽，超純UV，UV-臭氧。HiPer?TOC的一體化55位三維自動進樣器提高了分析效率，兩個NDIR在一次分析里得到高、低不同濃度的TOC結果。國外最新研制的TOC測定儀仍有低檔機，如島津制作所的TOC-VE、美國IONICS公司的1555B。1555B只用一個模擬溫控器控制900℃的TC氧化爐溫度，IC反應爐只靠TC氧化爐的900℃爐溫傳熱，結構更簡單，它們都采用微量注射器手動進樣。?

而上述產品均為進口產品，雖然其檢測方法成熟，檢測精度高，但是存在結構復雜、價格高等問題，在國產化方面存在專利壁壘，并且，從測量原理角度看均不適合做成在線檢測儀器。在我國環境保護方面，存在的一些實際問題是：部分污染企業不能自覺遵守環境保護法規，在排放污水時，采用夜間偷排，人為稀釋、沒人檢查時排放，賄賂檢查人員等辦法來排放污水，逃避責任。所以在我國人工取樣式TOC分析儀在使用時存在一些局限性，實際需要一批結構簡單、成本較低、適用于在線檢測的TOC分析儀來實時監控其污水排放情況。就像電表和水表一樣的來用。這個需求量?非常巨大，為此研制新的檢測方法和檢測儀器是非常必要的。?