工業與環境有機物監測應用手冊:有機物監測的力量

許多企業的目標是減少和優化用水量,但對于如何實現這些目標并不十分清楚。特別是在整個工藝步驟中都需要使用水,或在將水作為原料使用的工業行業中,各企業需要更簡單的方法來監測資源、降低成本并確保滿足質量、合規性和運營目標。
這些工業行業共同的目標包括:
降低水和化學品的使用量及成本
遵守許可和法規要求
展示安全和質量標準
保持資產可靠性
強有力的水質監測程序不必很復雜——事實上,通過利用工廠內不同站點水的正確信息和數據,不同裝置可以輕松做出明確的決定并采取行動。根據水質數據所獲得的信息——使用準確和全面的分析技術——是一種行之有效的方法,據此進行適當的工藝變更以實現目標。
我們的應用手冊將為尋求優化用水、確保質量、滿足合規目標或保護工業過程中資產的用戶描述將有機物監測作為工具的作用。我們不僅會向您介紹什么是有機物監測,有機物監測的目的,還會介紹如何在您的設施中進行有機物監測的方式,以及其他企業如何成功使用這一強有力的工具。
什么是TOC?
TOC代表總有機碳。它是用于量化水中碳基化合物總量的常用測量方法,是制藥、市政、石化和半導體等行業常用的參數。TOC分析提供了一種準確有效的方法來衡量工藝過程中使用的水的質量和純度,以及源自和返還于環境中的水。
為什么監測TOC很重要?
我們接觸的大多數化合物和材料都是碳基的,所有的生物物種(包括我們自己!)也是碳基的。很自然地,水源中的大部分污染物也是基于碳的。污染可能來自于進入市政處理設施的水中的植物和動物腐爛物,也可能來自各行業中使用的產品和工藝的工業廢水。污染也可能由短期事件造成,如導致有機物激增的泄漏或工藝中斷。
常見的有機污染源包括:
天然有機物
糖
蛋白質
酸,如腐殖酸或富里酸
生物聚合物
合成或工業化合物
制藥化合物
烴基化合物
雖然在不斷變化的水源中識別和量化每種可能的有機化合物非常具有挑戰性,但TOC可以作為衡量水的整體碳污染水平的“總和參數”。將各種有機化合物和污染物作為總和參數一起跟蹤,提供了一種更有效的監測策略,這在許多方面對生產力和合規性的成功至關重要。
TOC是如何測量的?
市場上有許多不同類型的TOC分析儀和幾種不同的技術用于定量分析有機物含量。盡管各種儀器的方法不同,但它們的基本操作原理有相似之處。首先,它們氧化樣品中的碳基化合物。這可以通過使用氧化化學品、紫外線、燃燒或超臨界水氧化來完成。完成后,此步驟將所有碳基化合物轉化為CO2。然后分析儀測量和定量分析產生的CO2。可以通過如電導率檢測(在液體中測量)或非色散紅外(NDIR)檢測(在氣體中測量)等方法來完成。
TOC分析儀還能測量水中存在的無機碳。總無機碳(TIC)和總有機碳(TOC)結合在一起,可以全面了解樣品中的總碳(TC)含量,TC = TIC + TOC。這是一個寶貴的工具,可供工業工廠用于了解其水的純度。
TOC是快速、準確和有效的。可以在實驗室中配備分析儀,或使用便攜式儀器在整個裝置中檢測,也可以直接連接到工藝中進行在線測量。Sievers*產品系列中的TOC分析儀可以檢測最干凈的超純水和最臟的廢水,檢測范圍可以覆蓋0.03 ppb到50,000 ppm。圖1展示了可能作為污染物出現在水中的不同類型的碳的分類。

圖1. 碳的類型
?POC通常也稱為揮發性有機碳(VOC)
?DOC為TOC<0.45 μm
跟蹤碳含量
利用TOC分析進行碳監測,是評估水在工業設施內流動過程中水質的一項重要且有效的方法。此外,檢測可能導致停機并需要高昂維護成本的工藝中斷,也是保護寶貴設備資產的較佳方式。
應該將使用TOC分析跟蹤整個裝置的碳含量作為一個優先事項!對于化工、石化、食品飲料以及發電廠等工業設施而言,這是一種非常有用的工具。
跟蹤碳含量意味著什么?
跟蹤碳含量是一種評估你所用水的技術。首先檢測作為源水進入裝置中的水中碳含量,然后檢測整個裝置中作為公用工程和工藝用水的水,最后檢測凈化后排放回環境中的廢水。
碳含量監測可以提供“從河流到河流”的閉環解決方案,即跟蹤從水進入裝置、流經工藝設施并排放回環境時不斷變化的碳含量。在這些不同步驟中監測碳含量的作用在于,您可以優化您的工藝流程,并為在出現問題或不合規時所需采取的行動做好準備。
監測碳可用于以下方面:
資產保護:碳監測可以為膜、鍋爐和換熱器等資產帶來好處并保持其可靠性。
工藝優化:使用TOC監測快速提供碳含量數據有助于對工藝進行微調以及各項調節。
質量控制:碳含量監測有助于工業清潔度驗證,確保原料水的質量。
遵守法規:TOC分析可以確保被處理的水在排放到環境之前符合許可要求,有助于減少罰款。
跟蹤碳含量可使工廠監測基準值、識別變化并快速采取糾正措施。


我們的《有機物監測的力量》應用手冊不僅會向您介紹什么是有機物監測,有機物監測的目的,還會介紹如何在您的設施中進行有機物監測的方式,以及其他企業如何成功使用這一強有力的工具。
內容包括:
什么是TOC?
什么是跟蹤碳含量及其意義
對源水進行直接碳監測及其案例
對公用工程水進行直接碳監測及其案例
對工藝用水進行直接碳監測及其案例
對廢水進行直接碳監測及其案例
如何充分利用碳監測?
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