合作背景

　　威立雅（Veolia）與一家大型化工企業(yè)展開合作，了解該企業(yè)在水質(zhì)監(jiān)測方面的需求。該企業(yè)在生產(chǎn)中大量用水，包括用水來冷卻、溶解、清洗。不同的企業(yè)對水處理和水質(zhì)的要求不同，該企業(yè)需要一種監(jiān)測方法來確保水質(zhì)滿足他們自己的要求。對于該企業(yè)來說，最重要的是冷卻水不能被有機(jī)物污染。在該企業(yè)的開放式冷卻系統(tǒng)中，每小時都要從當(dāng)?shù)睾恿髦谐槿〈罅康乃Ｋ诶鋮s之后，不經(jīng)處理就被直接排放回河中。該企業(yè)需要一種自動分析監(jiān)控方法來確保污染物沒有進(jìn)入將要排放到河里的冷卻水之中。

　　挑戰(zhàn)

　　該企業(yè)在其生產(chǎn)廠的各個冷卻過程中都使用河水。生產(chǎn)廠直接將冷卻水排放回河中，因此必須遵守當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門制定的嚴(yán)格的排放限值，否則就會受到高額罰款。監(jiān)管部門在河的上游和下游進(jìn)行24小時綜合取樣，每2小時測量一次TOC（見圖1）。監(jiān)管部門允許的TOC增量不超過1 ppm，如果超過此極限，企業(yè)就會被罰款。

　　除了符合監(jiān)管要求之外，該企業(yè)還致力于實現(xiàn)內(nèi)部可持續(xù)的水質(zhì)管理目標(biāo)。該企業(yè)設(shè)計了一套廢水處理識別方法，能夠區(qū)分需要處理的廢水和無需處理的廢水。大部分無需處理的廢水來自冷卻水，因此需要精密的分析儀器來監(jiān)測冷卻水的水質(zhì)。

　　為流入和排出的冷卻水建立經(jīng)久耐用的有機(jī)物監(jiān)測程序至關(guān)重要。此監(jiān)測程序所需要的分析儀必須具備檢測低濃度有機(jī)污染物的靈敏度，并能提供實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。雖然我們不知道污染物的具體種類，但毫無疑問，污染物的主要成分是有機(jī)物，因此較有效的測量參數(shù)就是TOC。

　　解決方案

　　企業(yè)在選擇TOC分析儀時，必須遵循當(dāng)?shù)鼗ば袠I(yè)協(xié)會的指導(dǎo)原則。化工行業(yè)協(xié)會提供危險化學(xué)品的種類清單、處理方法、以及安裝要求。除了遵循化工行業(yè)協(xié)會的指導(dǎo)之外，生產(chǎn)廠還需安裝一臺高度靈敏、有連續(xù)監(jiān)測能力的分析儀，來確保達(dá)到排水監(jiān)管要求。

　　為了達(dá)到監(jiān)管要求，生產(chǎn)廠于2013年年初選用了Sievers 5310 C傳統(tǒng)型和M5310 C在線型TOC分析儀進(jìn)行測試。Sievers分析儀采用紫外線過硫酸鹽氧化（UV Persulfate Oxidation）和膜電導(dǎo)（MC，Membrane Conductometric）檢測技術(shù)，此項專業(yè)的檢測技術(shù)比生產(chǎn)廠以往使用的TOC分析儀所采用的檢測技術(shù)更加先進(jìn)，而以往的技術(shù)有校準(zhǔn)不穩(wěn)定和維護(hù)要求頻繁等缺點。

　　Sievers膜電導(dǎo)檢測技術(shù)采用氣體滲透膜，氣體滲透膜選擇性地使有機(jī)物氧化所產(chǎn)生的CO2通過，同時阻止其它氧化副產(chǎn)物通過，從而避免干擾測量，能夠提供準(zhǔn)確的測量結(jié)果。Sievers TOC分析儀成為生產(chǎn)廠的較佳選擇，其優(yōu)點包括：功能多樣、校準(zhǔn)長期穩(wěn)定、測量結(jié)果準(zhǔn)確。Sievers TOC分析儀的其它優(yōu)點還包括：無特別的儀器供氣要求、分析儀在連續(xù)運行時消耗的試劑極少、僅需2分鐘即可完成短周期測量、分析儀的體積小巧。Sievers M5310 C具穩(wěn)定性，能夠準(zhǔn)確、精確地檢測濃度范圍為1-2 ppm的河水中極細(xì)微的TOC變化。

　　該企業(yè)還安裝了一臺Sievers M5310 C實驗室型TOC分析儀，作為在線TOC監(jiān)測的補(bǔ)充設(shè)備。該款實驗室型分析儀用于實驗室監(jiān)控和質(zhì)量保證。在線型和實驗室型分析儀采用相同技術(shù)，將這兩款分析儀搭配使用，能夠為用戶提供更加準(zhǔn)確可靠的測量結(jié)果。

　　創(chuàng)新的TOC監(jiān)測方法：

　　該企業(yè)使用Sievers產(chǎn)品和服務(wù)，取得了多年的成功經(jīng)驗。此次用Sievers M5310 C在線型分析儀連接19個TOC測量點，其中包括14條未處理的直接排入河中的水流，3個抽取河岸濾液的泵站，以及2個處理設(shè)備。

　　企業(yè)還安裝了具有自動超聲清潔功能的交叉流過濾器，隨時處理從上述測量點采集的樣品。與其它類型的過濾器（例如紙帶過濾器）相比，交叉流過濾器具有維護(hù)要求低、可靠性高等優(yōu)點，能夠降低企業(yè)的總體運營成本。將交叉流過濾器與Sievers M5310 C在線型TOC分析儀一同使用，能夠延長實際監(jiān)測時間，提高整個監(jiān)測程序的成功率。

　　延長實際監(jiān)測時間非常重要，因此企業(yè)設(shè)計了一套專業(yè)的監(jiān)測方法來滿足嚴(yán)格的應(yīng)用要求。企業(yè)額外安裝了一臺分析儀，使一臺分析儀進(jìn)行實際在線監(jiān)測，而另一臺分析儀則保持并行運行，便于切換。用兩臺分析儀交替監(jiān)測，就能保證始終有一臺分析儀進(jìn)行實際監(jiān)測，從而將停機(jī)時間降到較低（切換分析儀的時間僅為15分鐘）。事實證明，當(dāng)其中一臺分析儀需要維護(hù)時，或者發(fā)生意外故障或停工時，這種交替監(jiān)測的方法尤為重要。

　　Sievers M5310 C的試劑用量極少，這是此款分析儀能夠極大延長實際監(jiān)測時間的另一個原因。此款分析儀在連續(xù)運行下，每月試劑用量不到200毫升，大大低于其它廠家生產(chǎn)的同類分析儀，因此此款分析儀的維護(hù)要求很低，停機(jī)時間很短。

　　所有的Sievers在線型分析儀都通過內(nèi)置的Modbus界面連接到過程控制系統(tǒng)（PCS，Process Control System）。當(dāng)發(fā)生污染事件時，冷卻水會被立即自動送到廢水處理車間進(jìn)行處理，以保護(hù)河流免受污染。

　　這種專業(yè)的監(jiān)測方法以及Sievers分析儀的各種優(yōu)勢使生產(chǎn)廠的實際TOC監(jiān)測時間達(dá)到其日常運營時間的99.8%。

　　結(jié)論

　　經(jīng)過初步測試，該企業(yè)用Sievers M5310 C在線型TOC分析儀連接了19個監(jiān)測點。該企業(yè)還安裝了一臺Sievers M5310 C實驗室型分析儀，并設(shè)計出創(chuàng)新的監(jiān)測方法來極大延長實際監(jiān)測時間。這套全面性的TOC監(jiān)測程序能夠大大延長實際監(jiān)測時間，并提供精準(zhǔn)的監(jiān)測結(jié)果。Sievers M5310 C TOC分析儀具有以下優(yōu)點：

　　?實際監(jiān)測時間達(dá)到生產(chǎn)廠的日常運營時間的99.8%

　　?長期穩(wěn)定的校準(zhǔn)

　　?能夠在0.004-50 ppm的寬范圍內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確、精確的TOC測量

　　?維護(hù)要求低，試劑消耗少

　　?無需任何要求即可便捷連接到工藝水流

　　?在線型和實驗室型分析儀的尺寸設(shè)計小巧緊湊

　　這家化工企業(yè)用Sievers M5310 C分析儀建立了全面的TOC監(jiān)測程序，能夠控制冷卻水的出水水質(zhì)，降低超標(biāo)罰款的風(fēng)險，并實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部可持續(xù)的水質(zhì)管理目標(biāo)。

• SieversM5310C實驗室總有機(jī)碳TOC分析儀

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