[發明專利]測定水中氯離子和總有機碳的裝置和方法

在審

• 申請號: 201510758412.6
• 申請日: 2015-11-08
• 公開（公告）號: CN105675831A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 張開航
• 申請（專利權）人: 張開航
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水質測定儀器，具體說是一種測定水中氯離子和總有機碳的裝置。

背景技術

總有機碳(TOC，TotalOrganicCarbon)作為水中有機污染物的指標，已經成為世界許多國家水處理和質量控制的主要手段，廣泛地應用到江河、湖泊以及海洋監測等方面的質量控制。在飲用水供給、制藥、食品、半導體工業、廢物腐殖質化程度分析、水生系統的碳通量分析、土壤碳含量的測定、以及土壤的碳循環中都需要進行TOC的測定。

現有的TOC自動分析儀，當用于測定海水和高鹽廢水時，由于Cl^-的干擾，在監測CO₂的含量時，會產生較大的誤差；為此，主要采用了減少進樣量、預稀釋、用汞鹽溶液吸收、用KI溶液或鹽酸羥胺溶液洗滌、探測器前連接金屬箔等。如某公司的TOC分析儀，采用的是減少進樣量的方式，以便使更微量的海水樣品所產生的氯離子不足以影響TOC的測定值。但由于該方法進樣針芯過細，即使對水樣進行精濾，進樣后再反復清洗，仍經常發生針芯堵塞的問題；對水樣進行預先稀釋，是目前比較常用的方法，目的是通過稀釋使Cl^-的濃度降低到不足以對二氧化碳檢測結果產生干擾的程度，但對于海水和高鹽廢水而言，往往Cl^-的濃度遠遠高于TOC的濃度，如果稀釋倍數過大，TOC的濃度很可能會低于儀器的檢出限；用汞鹽溶液吸收，雖然可以比較徹底的消除Cl^-的干擾，但在排出的廢液中含有劇毒的Hg，會產生二次污染；國外報道的KI溶液和《海洋監測規范》GB17378-2007提出的鹽酸羥胺溶液洗滌反應氣法，因工藝過于復雜，只能用于間歇測定而無法用于連續在線測定；國外公司的TOC測定儀，采用了在檢測器前連接金屬箔的方法吸收Cl^-離子，但由于吸收Cl^-離子的能力十分有限，需要不斷更換，且仍不足以完全消除海水和高鹽廢水Cl^-的干擾。

發明專利公開號為CN102564823A(申請號201110433551.3)在二氧化碳檢測之前，安裝含有銀的離子肼吸收氯形成固體，減少或消除氯的干擾，但是不能測定氯離子的濃度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種海水、高氯高鹽廢水、地面水、地下水、飲用水、生活污水、工業廢水中氯離子和總有機碳的測定裝置和方法，可用于實驗室測定、在線測定、應急便攜式現場測定。

本發明提供的測定水中氯離子和總有機碳的裝置，主要包括樣品定量取樣裝置，電位滴定儀；水平轉子、樣品盤、樣品杯(樣品管)；自動進樣器，多位閥，氧化反應器，氣液分離器，膜過濾器，檢測器；數據處理和顯示裝置。

前面所述的裝置，優選的方案是，所述定量取樣裝置，是蠕動泵、定量注射器、定量環；當用于現場便攜式測定時，定量取樣裝置前可以安裝二氧化碳脫除凈化器。

前面所述的裝置，優選的方案是，所述自動進樣器用軟件編程和單片機、PLC可編程控制器、數據采集卡、步進電機、伺服電機實現按照樣品杯(樣品管)實際位置對滴定完成后、已進行上清液體和沉淀物分離后的上清液體進行取樣。

前面所述的裝置，優選的方案是，所述電位滴定儀用于對不同位置的樣品杯(樣品管)中液體進行電位滴定，可以是自動電位滴定儀，也可以人工手動滴定。滴定完成后水平轉子旋轉，實現上清液體和沉淀物的分離；用軟件編程和單片機、PLC可編程控制器、數據采集卡、步進電機、伺服電機實現電位滴定的自動控制。

前面所述的裝置，優選的方案是，所述水平轉子連接樣品盤，樣品盤中放有1個或多個樣品杯(樣品管)；水平轉子和樣品盤的形狀可以是圓形、四邊形、多邊形或不規則形狀。用軟件編程和單片機、PLC可編程控制器、數據采集卡、步進電機、伺服電機實現按一定距離移動或轉動，以實現電位滴定和自動進樣器的需要。

前面所述的裝置，優選的方案是，所述多位閥可以是2通閥，3通閥，6通閥，10通閥等。

前面所述的裝置，優選的方案是，所述氧化反應器為干法高溫燃燒氧化器、中溫催化燃燒氧化器、紫外氧化器、臭氧氧化器、微波氧化器、光波氧化器、超聲波氧化器、超臨界氧化器、碳纖維氧化器，輔助氧化劑或裝置有二氧化鈦、過硫酸鹽、鉑、雙氧水或由二價鐵和雙氧水組成的Fenton類氧化劑，可以是以上方法的1種或多種組合；使用高純氧氣、高純空氣、惰性氣體、氮氣作為載氣。