[发明专利]一种总有机碳与总氮同步连续实时测定的方法与仪器

说明书

技术领域

本发明属于环境污染监测技术领域。具体是涉及一种可对水中的总有机碳（TOC）和总氮（TN）在线自动进行同步连续实时测定的仪器及方法。

背景技术

水体的有机污染，又称为富营养化污染，主要是由于人类活动向水体中排放了超出水体自洁能力的过量营养物质。其中，总有机碳（TOC）、总氮（TN）常用来衡量水体遭受有机污染的程度。

监测和防止水质有机污染的最佳方法是运用在线自动测定仪器，对废水的TOC、TN等环境污染指标进行连续不断的测量与监管。然而，截至目前，在水质在线自动测定仪器方面尚存在如下缺点和不足：（1）仪器功能比较单一。同一台仪器一般只能用于测定一个指标，如美国HACH公司的AstroTOC UV、Auto TOC1950、AstroTOC HT；STAR公司的TOC-1000~4000：日本TORAY株式会社的TOC-620、SFIMADZU株式会社的TOC4100、YANACO株式会社的TOC-3A；德国MAIHAK公司的TOCOR20和WTW公司的ON-Lime TOC 200；比利时APPLIFEK公司的APPLI TOC；英国PPM公司的PRO TOC300；法国SERES公司的TOC2000；中国河北先河的XHTOC-90和北京利达的WW-050/TOC等仪器型号，只能用于测定TOC一项指标。日本TORAY株式会社的TN-520；中国青岛聚创的TN-1A型总氮检测仪等，只测定TN一个指标。（2）不能进行多参数同步测量。少数仪器虽说可以测定多个指标，如德国AJ的Moni TOC/TN、LARge的Quick TOC；日本TORAY的TNC-6200；德国WTW TresCon公司6B-2000多参数水质快速测定仪等，但其对不同参数的测定仍然是单独进行的。如Quick TNP的TN氧化采用1200℃高温燃烧法，而TP氧化则采用UV-过硫酸盐消解法，其操作过程也是分离的；又如日本岛津TNP-4110总磷总氮分析仪在TN、TP测量时均采用了过硫酸盐-紫外氧化消解法，但两个系统从进样、氧化到检测，整个流程都是独立运行的。这类仪器事实上只不过是将多个测试系统组合到一台仪器上而已，因此难以做到多参数同步测定。（3）不能进行连续实时监测。现有的TOC、TN、TP分析仪器，每测定一个样品，从进样到氧化再到检测，一般需要耗时30min~60min，即便那些称作在线测定仪的产品，如美国HACH的Phosphax Sigma、德国WTW的Tres.Ccon 、日本TORAY的TP800等，其测定周期最少也为20min，从这方面讲，这些仪器在本质上仍为间歇式分析仪，既不能进行不间断地连续测定，亦无法获得水质的实时污染状况。

总之，到目前为止，无论国内国外，尚没有出现可对TOC、TN两个水质参数进行同步连续实时测定的在线自动测定仪器。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可同步连续实时测定水中总有机碳（TOC）、总氮（TN）的在线自动分析仪器。该仪器可在无人值守的情况下长期对水样的总有机碳和总氮自动进行连续不断的同步实时测量，并可将测量结果实时显示或与环境监测部门主服务器连接，自动绘制成各种统计图表。

本发明的技术方案如下：总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，其主要包括采样头、试剂瓶、氧气瓶、酸化反应器、氧化反应器、红外CO₂检测器、紫外NO₃^-检测器、数据处理器、自动控制器、液晶显示屏。所述采样头通过采样管、采样蠕动泵与所述酸化反应器相连；所述试剂瓶通过试剂采样管、试剂蠕动泵与所述酸化反应器相连；所述氧气瓶通过氧气管、电子三通阀分别与所述酸化反应器及所述氧化反应器相连；所述酸化反应器通过流体输送管与所述氧化反应器相连；所述氧化反应器通过输气管与红外CO₂检测器相连；所述氧化反应器通过液体输送管与紫外NO₃^-检测器相连；所述红外CO₂检测器和紫外NO₃^-检测器通过电路与数据处理器及液晶显示屏相连；所有热电偶、流量传感器、三通电子阀、蠕动泵等均通过电路与自动控制器相连。

所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述采样蠕动泵与所述酸化反应器之间的采样管上设有采样流量传感器。

所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述试剂蠕动泵与所述酸化反应器之间的试剂采样管上设有试剂流量传感器。