水检测分析仪

概要废水泛指使用过的水，其中会包含有人类排泄物、食品废渣、油污、肥皂和化学物等。所有制造业及市政废水厂都必须符合国家及当地地区的相关规定，以美国为例，美国国家环境保护局（USEPA）颁布清洁水法CWA（Clean Water Act）。为了确保排放的污水符合CWA法案，企业必须具备由EPA或EPA授权代理审核批文的国家污水排放控制系统NPDES（National Pollutant Discharge Elimination System）。只有企业能确保每天排放的污染物低于CWA设置的最低限值，才有可能获得此批文。限值根据当地权威单位的规定，或者经处理废水所排入的支流情况而互不相同。为使成本最小化，必须对废水处理过程最优化。为帮助实现优化，很多工厂使用总有机碳（TOC）监测来确保水质，同时显著降低费用。处理过程废水处理厂的处理过程必须同时满足国家及当地地区的规章制度。在生产过程或废水处理厂中，一旦净水补给时的水被污染或者不经处理就被排放，会对人体健康或者环境造成不良影响。水处理的最终目的在于确保排放的水质中污染物的含量符合规定，或者废水能被处理成可再回收使用的水质。此时的处理及净化过程同时包含物理和化学处理。净化水的第一步是去除可疑的固体杂质，第二步是化学处理以确保危险化学成本或细菌最小程度地被排放至环境。如果处理的过程未被适当地控制住，可能会对公司造成一定的影响。未被正确处理的水会对其接触物料产生损伤，例如输送管道或储水罐。未被有效处理的水还可能造成工厂的停产，废水水流的导流，或再返工处理。这些后果都会带来不必要及昂贵的费用。为什么要使用TOC来优化处理过程？对于废水流或负载水在源头就开始进行TOC检测，可以作为基线读数，这样水处理厂就知道处理前原始的有机物含量。确定水中大致的总有机碳含量，可以推算出需要多少量的化学药剂及过滤过程来进行处理。被排出的水或者处理后的净水再次进行TOC检测，通过对排出水的监控，处理工厂可以知道化学给药否有效。处理工厂还可以渐渐地减少或调整化学药剂的使用，实时比较其对出水质量的影响。EPA（美国国家环境保护局）确定了五类污染物必须受到控制，包括耗氧性物质、病原体、营养物、无机物及合成有机化合物、热量。所有这些污染物都会影响生态系统并对水质产生负面影响。这其中可以通过TOC监测的污染物是耗氧性物质。过去，很多公司通过一个需要耗时5天的BOD（生物需氧量）测试或需要耗时2个小时的COD（化学需氧量）来对耗氧性物质进行监控。目前TOC设备的优势及便利性渐渐体现，EPA已经允许使用TOC对耗氧性物质进行监控。TOC的分析过程仅需几分钟即可完成，相比之前的几个小时甚至几天，速度有很大的提升。EPA 40 CFR，取样及测试程序，133.104章节中提到“可以用TOC方法取代BOD5，只要BOD:COD或者BOD:TOC的长期关联性能被证实。”1当需要快速确定废水流的组成时，TOC的快速检测时间就是很大的优势。一但TOC数值显示排放水符合规定，立刻就能节约水处理成本。相反，如果由于未知的工艺污染，最初测出的废水TOC值开始上升，处理工厂可以立刻同步进行TOC分析，校正化学给药量。这种“实时”纠正，能帮助终端客户避免因排放不合格的废水而造成违规及不必要的成本。2009年因违反EPA2制定的CWA（Clean Water Act）而遭受罚款的案例马萨诸塞州的某公司“因排放受污染的雨水，面临高达$157,500的罚款处罚”。阿拉斯加州的某公司“因被指控违反CWA法，最终与USEPA达成了$30,600的罚款处理”。俄勒冈州的某公司位置在“联邦CWA法案禁止建厂的湿地上，被勒令立即搬迁，否则将因违反CWA而面临每天高达$32,500的民事罚款”。EPA向某德克萨斯州的公司颁布了一项行政诉讼和$157,500的民事罚款，“因为其违反了CWA法案”。爱达荷州的某公司“同意支付$47,700的罚金，以解除其因违反CWA法案而受到的USEPA的指控”。加利福尼亚的某公司被罚“$15,000，因为向与附近小河相通的雨水道排放了受污水的雨道排放了受污水的雨水，违反了CWA法案”。波多黎各某公司接到了“USEPA的$137,500的罚款指控，并勒令他们立即停止频繁的污水和工业废水排放”。向上滑动查看更多案例真实案例图1：废水处理厂的流程示意图（点击查看大图）图1显示了如何在整个水处理过程中多点使用TOC分析：点1：监控总有机碳（TOC），以深入了解澄清步骤，保护设备资产并管理您的进水有机负荷点2：监控TOC，通过TOC∶COD相关性优化生物处理和控制工艺过程点3：监控TOC以进行法规监测，符合排放标准并避免高额罚款点4：监控TOC以优化三级处理点5：监控TOC以符合回用标准若在此流程中不使用TOC检测控制，费用可能会很高而且可能会导致因不合规产生的违法费用。Sievers InnovOx实验室TOC分析仪使工厂可以监控他们的处理过程，确保他们的处理设施是合法合规的，同时还可以优化化学处理。优化包括避免废水的处理不足或过度处理。若不考虑废水在处理过程中的停留时间，能够根据实时的情况对废水进行化学给药可以帮助企业最优化成本，最大化利润。Sievers InnovOx实验室/在线TOC分析仪Sievers InnovOx方法论Sievers分析仪在TOC分析方法上有了创新性的突破，为极其困难的样品提供了稳定的分析仪。InnovOx使用了高效率的超临界氧化（SCWO）技术，能够连续检测几百个废水样品而无需校准、无需系统维护并不需要更换备件。Sievers InnovOx的运行原理基于化学湿法氧化技术，通过在样品中加入酸剂及氧化剂进行氧化。无机碳通过吹扫被去除，样品在高温下通过过硫酸盐被氧化，生成的二氧化碳通过非色散红外光度计进行测定。InnovOx会提高样品的温度，并加入试剂确保充分氧化，并把液体水样转换成超临界水。一旦进入这一状态，超临界水氧化（SCWO）现象便会发生。这一创新技术可以使氧化效率达到99%，因此检测精确度和准确度极高。Sievers InnovOx还能在每个检测结束后自动清除有问题的样品基体污染。因此，在仪器内部例如反应器、管路或者阀门内都不会有盐分或氧化副产物的累积问题。结论InnovOx TOC实验室及在线分析仪能够对废水进行非常准确、精确及快速的检测。若水厂能够在处理之前和之后都对水质有清晰了解，那么优势就是，能够提高处理效率并最小化风险，最重要的还在于保证合规。对分析仪器的投资能够很快在处理过程优化中收回成本，也降低了违反规范的风险。参考文献1.EPA, CFR 40 Section 133.104 Sampling and Test Procedures, pg. 548, 7-1-07 Edition.EPA， 40 CFR，133.104章，取样及检测规程，548页，7-1-07版2.Environmental Protection Agency. www.EPA.org (accessed March 2009).环境保护局，www.EPA.org (2009年3月)◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

背景介绍锅炉系统是一个半封闭的循环系统，它的工作原理是先将水加热使其转换为水蒸气后驱动发电机发电，与此同时蒸汽冷凝结成水后继续回到系统循环使用。因此锅炉水的化学组成直接影响了锅炉效率和燃料的消耗。不合理的水处理容易使锅炉生成结垢并对锅炉系统产生腐蚀。水中的杂质在高温的锅炉管壁上很容易生成结垢和沉积物。结垢会隔离锅炉管，降低锅炉加热效率，在生成同等蒸汽的情况下耗费更多燃料。例如，一个中度结垢的250HP锅炉相比一个“洁净”的锅炉，在产能相同时，每年要多消耗几千美元的燃料。而且腐蚀会降低设备的使用寿命，并需要更多的维修费用。锅炉系统中的腐蚀会快速损坏管路导致工厂停产。因此一个正常运作的脱气器和一个准确的化学水处理方案可以有效解决腐蚀问题，大大延长锅炉寿命。而有效的锅炉防腐蚀方案也离不开有效的监控方案。常用的一种技术是监测和控制进水的硬度和铁离子含量。确保水质最适宜的化学组成可以大大降低沉积和结垢的风险。若您对锅炉的化学性质不太了解，这种情况下您需要选择更好的监控系统。图1：锅炉系统示意图锅炉系统通常由几个易被腐蚀的关键部件组成。一旦腐蚀发生在任一部件上，会大大降低锅炉的工作效率。目前判断腐蚀是否发生的最好方法是监测锅炉水中是否存在有机物。通过对锅炉水中总有机碳（TOC）的检测，可以很好地检测系统的完整性及腐蚀情况，避免因腐蚀而产生严重的后果。大部分工厂都会根据锅炉工作压力，对锅炉进水的TOC值设置一个最高限值。通常来说，压力越低，对杂质含量控制的要求就越低。大部分水中自然含有的有机物可以通过离子交换或物理过滤（例如超滤）等方法去除。但部分氧化物，需要额外的步骤才能被去除或降解。锅炉腐蚀的诸多重要形成原因中，有一项是因为二氧化碳（CO₂）。二氧化碳能以可溶解气体状态进入冷凝系统，或者它也能与给水中碱性的碳酸氢盐及碳酸盐相结合。通常脱气水中往往不含可溶解的二氧化碳。但下方的化学方程式显示了碳酸氢盐或碳酸盐是如何自然地分解成二氧化碳的。反应12NaHCO₃+热量→Na₂CO₃+CO₂+H₂O反应2Na₂CO₃+H₂O+热量→2NaOH+CO₂反应1为完全反应，而反应2的完成度仅为 80%。由二氧化碳而导致的侵蚀表征，通常为金属的缺失，典型的症状为管路底部的管壁呈现腐蚀凹槽。在冷凝系统中最易发生这种情况的是管路的螺纹区域或者受压区域。图2显示了在较长的一段时间内对锅炉水的一个监测结果。在这个工厂里，经理对TOC值设置了一个限值：80 ppm TOC，在监测的这段时间内TOC值一直低于限值。一旦TOC超过了规定值，操作员会快速报告情况并及时改进。平均值（ppm）57.2标准偏差（ppm）3.6RSD6.3%图2：锅炉水中的TOC检测Sievers InnovOx工作原理Sievers分析仪一直致力于开发TOC分析的创新技术，意在为复杂应用提供最为稳定的TOC分析仪。Sievers InnovOx TOC分析仪将技术创新带到了一个新的领域。采用极为有效的超临界水氧化技术（SCWO），InnovOx能对几千个水样连续监测而无需重新校准，也无需仪器维护或者更换零部件。Sievers InnovOx的操作原理基于湿式化学氧化技术，在水样中加酸和氧化剂。无机碳通过吹扫可去除，然后水样在过硫酸盐和高温作用下被充分氧化。所产生的二氧化碳由非色散红外分光光度计测量。InnovOx将水样和氧化剂的混合物加热到高温，保证充分氧化并将液体水样转化为超临界状态。一旦进入该状态，超临界水氧化（SCWO）现象就发生了。这个创新技术能达到99%的氧化效率，从而使TOC测试达到极高的精确度和准确度。Sievers InnovOx在每次测定结束时，也会去除有问题的样品基体。因此，氧化副产物、盐等物质不会在反应器、管道和阀中残留。总结优化锅炉的性能对于减少防护性的维护或者维修十分重要，而且能最大化盈利率。超临界水氧化技术为目前的TOC检测技术提供了创新和更绿色环保的解决方案。Sievers InnovOx提供可靠、有效的TOC监控解决方案，是整套锅炉水系统不可或缺的组件。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

EZ2003总锰分析仪在自来水 出厂水 监测中的应用哈希公司 Today背景介绍自来水中的锰主要来源于天然背景值及除锰、除藻工艺中高锰酸盐的投加。锰元素属于自来水出厂水 42 项必检内容之一， 目前国标（GB5749-2006）要求出厂水总锰应小于 0.1ppm，但很多水厂内控要求更低，甚至在 0.03ppm 以内。出厂水锰含量过高会导致明显的色度以水质口感变差， 因此在一些潜在锰超标的区域，出厂水的锰含量在线监测可帮助水厂运营管理者快速识别锰超标的风险，以便及时调整工艺应对。合肥某水厂安装了一台 EZ2003 总锰分析仪用于监测出厂水的总锰含量，目前该仪表运行正常，数据稳定性好。 EZ2003 总锰分析仪应用情况客户现场安装的是 EZ2003 标准版本：量程 0-1ppm、 1 路进样、 1 路 mA 输出，采用甲醛肟比色法。但由于出厂水总锰含量一般在10ppb 以下，因此实际过程采用 0-0.1ppm 量程进行校准。现场无需预处理设备，但需配备冷却水源为消解器降温。现场总锰每小时测试一次，由运维商每个月更换一次试剂并进行校准。现场安装示意图如图1所示。图1现场安装图图 2 为现场仪表大约一个月连续监测的数据， 由图可知该水厂出厂水总锰含量主要在 2-10ppb 之间波动。客户水务集团实验室采用精度更高的 ICP 方法每月监测一次，结果显示总锰含量在 2-6ppb 之间波动。对比结果表明 EZ2003 在针对低浓度样品的监测具有较好的准确性及稳定性。图 2 现场仪表数据总结该案例表明 EZ2003 在应对自来水出厂水低浓度总锰时依然不俗的分析检测能力，这也说明该产品可推广至锅炉水、循环水以及食品饮料行业存在超低含量（0-10ppb）的总锰监测的场合。此外， 现场用户反馈 EZ2003 性能稳定、维护量少， 能够在较短的时间内提供准确的数据， 可作为预警或工艺控制的依据。总体来说，客户认可了该产品的总锰分析监测能力。END哈希——水质分析解决方案提供商，我们致力于为用户提供高精度的水质检测仪器和专家级的服务，以世界水质守护者作为使命，服务于全球各地用户。如您想要进一步了解产品或需要免费解决方案，请通过【阅读原文】与我们联系，通过哈希官微留下您的需求就有机会赢取便携乐扣弹跳杯哦！