[发明专利]TOC、TN、TP浓度及总量连续同步在线监测方法与仪器

说明书

技术领域

本发明属于环境监测技术领域。具体是涉及一种可对水中的总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）浓度及总量进行连续同步在线测量的仪器及方法。

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。水质监测中，常用总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）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在污水排放口安装在线自动检测仪器，对废水的TOC、TN、TP等环境污染指标的浓度及总量进行连续不断的测量与监管。然而，截至目前，在水质在线自动检测仪器方面，还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监测一个指标，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，只能用于监测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，只监测TN一个指标。美国HACH公司的PHOSPHAX；日本TORAY株式会社的TP-800；澳大利亚GREENSPA公司的TP Analyzer；德国WTW公司的TresCon P511等型号，只能监测TP一个指标。少数仪器可以监测两个指标，如：德国AJ的Moni TOC/TN、LARge的Quick TOC；日本TORAY的TNC-6200等可以监测TOC和TN两个指标。德国WTW的Purcom、LAR的QuickTNP，日本岛津的TNP-4110，美国HACH的NPW-160、IL500等，可监测TN和TP。但截至目前，还没有见到可同时监测如上三个有机污染指标的分析仪器。（2）不能同步测量。即便是多参数分析仪，也多是采用不同的氧化或显色系统，因而在监测不同参数时难以达到同步，如QuickTNP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，整个流程也都是独立运行的，再如德国WTW TresCon公司6B-2000多参数水质快速监测仪，虽说可以监测COD、氨氮、总磷、总氮等多个指标，但所采用的多模块设计也只不过是将多个测试系统组合到一台仪器上而已，其对不同参数的监测仍然是单独进行的。这类仪器与其说是多参数分析仪，而实际上只是将多台单参数分析仪简单组合成了一台仪器而已，因而难以做到对多个指标的同步测量；（3）不能连续监测。现有的TOC、TN、TP分析仪器，每监测一个样品，从进样到氧化再到检测，一般需要耗时30min~60min，即便那些称作在线监测仪的产品，如美国HACH的Phosphax Sigma、德国WTW的Tres.Ccon 、日本TORAY的TP800等，其监测周期最少也为20min，从这方面讲，这些仪器在本质上仍为间歇式分析仪，因而难以做到连续的实时监测。（4）不能做到将污染物含量与总量同步测量。我国《水污染物排放总量监测技术规范》HJ/T92-2002的5.2.2明确规定：废水流量和污染物浓度应同时测量，并尽可能实现流量与污染物浓度的同步连续监测，而目前的仪器尚没有将污染物浓度及总量进行同步连续监测的功能。

总之，无论国内国外，到目前为止，尚没有出现可对水中的TOC、TN、TP浓度及总量进行连续同步在线自动测量的监测仪器及方法。

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对排污管道内污水中的总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）三项污染指标的浓度及总量进行连续-同步-在线-自动测量的监测仪器。该仪器可在无人值守的情况下长期对水样的上述三个指标的浓度及总量进行连续不断的自动测量，测量数据既可以在本仪器上进行显示与储存，亦可以通过有线或无线传输与环境监测部门主服务器连接，自动绘制成各种统计图表。