[發(fā)明專利]一種總有機碳與總氮同步連續(xù)實時測定的方法與儀器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510147252.1
• 申請日: 2015-03-31
• 公開（公告）號: CN104730266A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐惠忠;王東亮;徐成彬;朱燕娟;納欣葉
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺大學(xué)
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。具體是涉及一種可對水中的總有機碳（TOC）和總氮（TN）在線自動進行同步連續(xù)實時測定的儀器及方法。

背景技術(shù)

水體的有機污染，又稱為富營養(yǎng)化污染，主要是由于人類活動向水體中排放了超出水體自潔能力的過量營養(yǎng)物質(zhì)。其中，總有機碳（TOC）、總氮（TN）常用來衡量水體遭受有機污染的程度。

監(jiān)測和防止水質(zhì)有機污染的最佳方法是運用在線自動測定儀器，對廢水的TOC、TN等環(huán)境污染指標進行連續(xù)不斷的測量與監(jiān)管。然而，截至目前，在水質(zhì)在線自動測定儀器方面尚存在如下缺點和不足：（1）儀器功能比較單一。同一臺儀器一般只能用于測定一個指標，如美國HACH公司的AstroTOC?UV、Auto?TOC1950、AstroTOC?HT；STAR公司的TOC-1000~4000：日本TORAY株式會社的TOC-620、SFIMADZU株式會社的TOC4100、YANACO株式會社的TOC-3A；德國MAIHAK公司的TOCOR20和WTW公司的ON-Lime?TOC?200；比利時APPLIFEK公司的APPLI?TOC；英國PPM公司的PRO?TOC300；法國SERES公司的TOC2000；中國河北先河的XHTOC-90和北京利達的WW-050/TOC等儀器型號，只能用于測定TOC一項指標。日本TORAY株式會社的TN-520；中國青島聚創(chuàng)的TN-1A型總氮檢測儀等，只測定TN一個指標。（2）不能進行多參數(shù)同步測量。少數(shù)儀器雖說可以測定多個指標，如德國AJ的Moni?TOC/TN、LARge的Quick?TOC；日本TORAY的TNC-6200；德國WTW?TresCon公司6B-2000多參數(shù)水質(zhì)快速測定儀等，但其對不同參數(shù)的測定仍然是單獨進行的。如Quick?TNP的TN氧化采用1200℃高溫燃燒法，而TP氧化則采用UV-過硫酸鹽消解法，其操作過程也是分離的；又如日本島津TNP-4110總磷總氮分析儀在TN、TP測量時均采用了過硫酸鹽-紫外氧化消解法，但兩個系統(tǒng)從進樣、氧化到檢測，整個流程都是獨立運行的。這類儀器事實上只不過是將多個測試系統(tǒng)組合到一臺儀器上而已，因此難以做到多參數(shù)同步測定。（3）不能進行連續(xù)實時監(jiān)測?，F(xiàn)有的TOC、TN、TP分析儀器，每測定一個樣品，從進樣到氧化再到檢測，一般需要耗時30min~60min，即便那些稱作在線測定儀的產(chǎn)品，如美國HACH的Phosphax?Sigma、德國WTW的Tres.Ccon?、日本TORAY的TP800等，其測定周期最少也為20min，從這方面講，這些儀器在本質(zhì)上仍為間歇式分析儀，既不能進行不間斷地連續(xù)測定，亦無法獲得水質(zhì)的實時污染狀況。

總之，到目前為止，無論國內(nèi)國外，尚沒有出現(xiàn)可對TOC、TN兩個水質(zhì)參數(shù)進行同步連續(xù)實時測定的在線自動測定儀器。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種可同步連續(xù)實時測定水中總有機碳（TOC）、總氮（TN）的在線自動分析儀器。該儀器可在無人值守的情況下長期對水樣的總有機碳和總氮自動進行連續(xù)不斷的同步實時測量，并可將測量結(jié)果實時顯示或與環(huán)境監(jiān)測部門主服務(wù)器連接，自動繪制成各種統(tǒng)計圖表。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：總有機碳與總氮同步連續(xù)實時測定儀器，其主要包括采樣頭、試劑瓶、氧氣瓶、酸化反應(yīng)器、氧化反應(yīng)器、紅外CO₂檢測器、紫外NO₃^-檢測器、數(shù)據(jù)處理器、自動控制器、液晶顯示屏。所述采樣頭通過采樣管、采樣蠕動泵與所述酸化反應(yīng)器相連；所述試劑瓶通過試劑采樣管、試劑蠕動泵與所述酸化反應(yīng)器相連；所述氧氣瓶通過氧氣管、電子三通閥分別與所述酸化反應(yīng)器及所述氧化反應(yīng)器相連；所述酸化反應(yīng)器通過流體輸送管與所述氧化反應(yīng)器相連；所述氧化反應(yīng)器通過輸氣管與紅外CO₂檢測器相連；所述氧化反應(yīng)器通過液體輸送管與紫外NO₃^-檢測器相連；所述紅外CO₂檢測器和紫外NO₃^-檢測器通過電路與數(shù)據(jù)處理器及液晶顯示屏相連；所有熱電偶、流量傳感器、三通電子閥、蠕動泵等均通過電路與自動控制器相連。

所述的總有機碳與總氮同步連續(xù)實時測定儀器，優(yōu)選的是，所述采樣蠕動泵與所述酸化反應(yīng)器之間的采樣管上設(shè)有采樣流量傳感器。

所述的總有機碳與總氮同步連續(xù)實時測定儀器，優(yōu)選的是，所述試劑蠕動泵與所述酸化反應(yīng)器之間的試劑采樣管上設(shè)有試劑流量傳感器。