本发明专利技术涉及一种总有机碳与总氮同步连续实时测定的仪器及方法，其主要包括采样头、试剂瓶、氧气瓶、酸化反应器、氧化反应器、半导体冷凝器、离子吸收器、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。采样头通过采样管、采样蠕动泵与所述酸化反应器相连；……；氧化反应器通过输气管与红外CO2检测器相连，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；……。通过共用一套采样、酸化、氧化和数据处理系统和两个独立的检测器，可对水中总有机碳（TOC）和总氮（TN）进行在线连续同步自动联合测定。测量结果既可在仪器的液晶显示屏上实时显示，亦可通过远程协议传输到环境监测部门的主服务器上，以各种图表形式进行显示。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境污染监测
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。
技术介绍
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(T0C)、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T0C、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 T0C1950、AstroTOC HT ；STAR 公司的T0C-1000-4000:日本 TORAY 株式会社的 T0C-620、SFIMADZU 株式会社的 T0C4100、YANACO株式会社的T0C-3A ;德国MAIHAK公司的T0C0R20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 T0C300 ;法国 SERES 公司的 T0C2000 ;中国河北先河的XHT0C-90和北京利达的WW-050/T0C等仪器型号，只能用于测定TOC —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—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MoniTOC/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°C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T0C、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。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种可同步连续实时测定水中总有机碳(T0C)、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。本专利技术的技术方案如下: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NO 3_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N03_检测器相连；所述红外CO 2检测器和紫外NO 3_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。所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述酸化反应器与氧化反应器相连的流体输送管上设有气液分离器。所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述氧化反应器与红外0)2检测器相连的输气管上设有半导体冷凝器和离子吸收器。所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述氧化反应器的腔体外壳为外表面镀银的石英玻璃管，空腔内插有4~6根可发射180nm-200nm短波紫外光的灯管，空腔由防水透气膜分割为上下两部分，上部为气体腔，并与输气管相连，下部为液体腔，并与液体输送管相连；空腔下部设有热电偶，外壳四周包覆有电加热套，并与自动控制器组成自反馈电路，以使空腔内的液体温度保持在90~98°C (优选的为95°C)。所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述红外0)2检测器的的中心波长为4.26 μ mo所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述紫外NO3-检测器主要由紫外灯排、多级滤光片、流通池和光电检测器组成，其通过流通池的紫外线中心波长为 220nmo所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述采样头带有过滤网(优选的，过滤网的网眼尺寸为0.125_)，采样头直径为2.0-4.0mm (优选的，采样头直径为 3.0mm)ο所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述采样管、试剂采样管、流体输送管、液体输送管均由聚四氟乙稀管制作，外径为0.6-1.0mm (优选的为0.8mm)，内径为0.2-0.4mm (优选的为0.3mm)。所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述的氧气管、输气管、排气管均由娃橡胶制作，外径为2-3mm (优选的为2.5mm)，内径为l_2mm (优选的为1.5mm)ο所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述试剂瓶中的试剂由硫酸和过硫酸钠按照摩尔比1:3-3:1 (优选的为1:2-2:1)的比例混合而成，质量浓度为20%-30% (优选的为 25%)。所述的总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，优选的是，所述氧气瓶中的氧气为无碳、无氮的高纯氧气，其中，0)2含量小于0.5X10 _6 (V/V)、TOC含量小于0.4X10_6 (V/V)、TN含量小于4.0X10_6 (V/V)，压力低限值为0.1MPa0本专利技术还提供了根据所述总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器自动在线同步连续实时测定总有机碳和总氮的方法，其步骤是。将采样头插入待测水体一定深度；水样在采样蠕动泵的抽吸作用下，经过采样流量传感器，进入酸化反应器。与此同时，启动试剂蠕动泵，将试剂瓶中的试剂，经过试剂流量传感器亦送入到酸化反应器内；随后，打开三通电磁阀，将氧气瓶中的氧气通过氧气管分别输入酸化反应器内和氧化反应器内，通过气体流量传感器反本文档来自技高网...
【技术保护点】
总有机碳与总氮同步连续实时测定仪器，其特征是，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，其中，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；所述酸化反应器与氧化反应器相连的流体输送管上设有气液分离器；所述氧化反应器与红外CO2检测器相连的输气管上设有半导体冷凝器和离子吸收器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐惠忠，王东亮，徐成彬，朱燕娟，纳欣叶，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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