浅谈 B 3500c 分析仪测定水中 TOC 优势

浅谈 B 3500c 分析仪测定水中 TOC 优势

丁治强 王兴龙 曹 辉

中国石油塔里木油田公司 新疆库尔勒 841000

摘 要：无论是工业用水还是生活用水，均存在各种各样的有机物，有机物主要由碳、氢、氧等元素组成，而TOC反映各个污染物中所含碳的量。在水质污染程度评价指标中，总有机碳（TOC）具有重要意义，描述了具有可溶解性和悬浮性的有机物在水中所含碳的总量，可较全面反映水中有机微污染程度，其数量愈高，表明水受到的有机物污染愈多。因此，对水中TOC的测量就显得格外重要，B3500c 在线 TOC 分析仪使用其专利的二级先进氧化法 TSAO，对水中TOC的测量具有独特的优势^（1）。

关键词：TOC；污染；B3500c；TSAO

引言

随着国内工业、农业两大产业的快速发展，水质污染情况呈现严峻的态势。特别是由于国情需求，现如今很多大型化工装置、炼油装置拔地而起，有机化工、精细化工、高分子、电子等高端工业应运而生，这些工业每天不间断的排放高浓度、多组分、有巨毒的污染物，这使得水中污染物质逐步趋于复杂、多样的特点发展，有些物质不易分解，能长存于水中，而且非常容易富集在生命体内，给人类的健康造成勒严峻的威胁与挑战。在国家新颁布的排污费征收标准管理办法中，水污染物污染当量值表中新纳入了TOC这一项。TOC测量是基于碳元素守恒进行的，碳元素是构成有机物的最基本的元素，其由两种途径进入水体并结合形成多种化合物，且以不同的形式状态存在。一方面是基于扩散平衡原理，由于大气与水中在碳浓度差的推动力作用下，促使水体中的气态碳含量达到饱和与大气平衡；另一方面则是由于人类生产活动，如化工排放、养殖发展等原因致使水体中有机物增多，进而使碳含量升高。因此，TOC在有机物作为水体污染原因的检测中能够凸显更为直观的检测效果。现行的水体污染测量方式中，TOC最为合理，而B3500c分析仪测定水中TOC的方法又具有其独特的亮点^（2）。

B3500c在线TOC分析仪原理

除无机碳

加入稀硫酸以降低样品的 pH 值，使无机碳以 CO2 的形式被载气吹扫出来。吹出的 CO₂采用NDIR检测器来检测总无机碳（TIC），确保其没有被带入 TOC 的测量过程。

氧化过程

采用专利二级先进氧化法（TSAO）用于实现样品全面和彻底的氧化，把所有有机碳转化为二氧化碳。TSAO 是利用氢氧化钠结合臭氧产生的羟基自由基作为氧化剂，在碱性环境发生氧化反应。

TOC的测量

第二次加入酸以降低样品的 pH，氧化生成的 CO2 被载气吹扫出来，用NDIR检测器分析二氧化碳的浓度，换算成相应的有机碳含量。

B3500c功能特性

• 臭氧和羟基同时作用，相比传统紫外氧化法，其氧化消解效能高，确保有机物彻底氧化。

• 反应器体积大+独特的反应器循环泵设计，不易结垢，高盐高浊度样品均可消解，并可以消解含油、盐、膏、脂及颗粒物样品。

• 流程样品管线粗大，不需要过滤和除杂。

• B3500c在把样品有机物转化为CO₂ 吹出后，自动利用反应后的水样进行反冲洗，实现反应器及流程管线自清洁。

• B3500c空气处理单元采用变压吸附分子筛装置，相比其他TOC测量仪表采用的碱石灰+活性炭作为载气处理单元，更为清洁环保，使用寿命可达2年且可再生，维护量大大降低。

• 可靠性高并可同时测定TIC和TOC。

• 标准测量范围：0~25mg/L，扩展量程最大至100mg/L，输出量程范围可在允许限度内自由设定，检出限达0.06mg/L。

• 通讯既可选择4~20mA电流信号，也可采用RS232接口。

传统TOC分析仪特点

• 大分子有机物及高盐高浊度样品，彻底氧化困难，且一般无自清洁功能，样品管线容易堵塞。

• 空气处理单元采用碱石灰+活性炭装置，单独装置，占用空间大，碱石灰等需频繁更换。

• 一般装碱石灰和活性炭罐子材质为有机玻璃，老化后易炸裂伤人。

• 大量消耗碱石灰，形成环境污染源。

• 基本半年需更换酸井材料、止回阀、气体过滤器、泵管等，后期维护成本较高。

结束语

在国家新颁布的排污费征收标准管理办法中，TOC作为水污染物污染当量值表中重要一项，为了符合国家环保法律法规相关规定，各行各业务必重视TOC的测量。此外，根据TOC 测量结果，也可分析装置及工艺段的操作异常或错误，及时预警污水处理工段的生化处理过程负荷程度，防止发生生化处理系统崩溃并调配不同污水处理负荷节省水处理运行成本。B3500c分析仪其独特的样品处理流程及性能优势，广泛应用于工业凝结水、冷却水、回用水和反渗透水，市政饮用水的总有机碳在线监测。

参考文献：

（1）周述琼,章骅,但德忠.水中总有机碳测定方法研究进展[J].四川环境,2006,04

（2）国家环保总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法：第4版[M].北京:中国环境科学出版社,2002