据资料显示,最早的TOC测定方法是由道氏化学公司建立的。基本原理是:先把水中有机物的碳氧化成二氧化碳,消除干扰因素后由二氧化碳检测器测定,再由数据处理把二氧化碳气体含量转换成水中有机物的浓度。经过不断的研究实验,TOC检测方法从传统的复杂技术渐据资料显示,最早的TOC测定方法是由道氏化学公司建立的。基本原理是:先把水中有机物的碳氧化成二氧化碳,消除干扰因素后由二氧化碳检测器测定,再由数据处理把二氧化碳气体含量转换成水中有机物的浓度。经过不断的研究实验,TOC检测方法从传统的复杂技术渐渐变成便捷准确。
% D, I; _$ V8 G7 `+ [ 一、湿法氧化(过硫酸盐) - 非色散红外探测 (NDIR)
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该方法是在氧化之前经磷酸处理待测样品 ,去除无机碳,而后测量 TOC的浓度。现代的TOC连续分析仪中,绝大部分都是湿法氧化。湿法氧化对于复杂的水体(例如:腐殖酸、高分子量化合物等)氧化不充分,所以不适用 TOC含量高的水体 ,但是对于常规水体如地表水、常规海水还是可以的。
; K) t* x' U+ I 二、高温催化燃烧氧化 - 非色散红外探测 (NDIR)
' a+ a, O" w; Y" ~7 }) U 高温催化燃烧氧化的应用时间远比湿法氧迟,但是因为高温燃烧相对彻底,可以适用于污染较重的江河、 海水以及工业废水等水体。
# b, J( K7 p ? U$ d2 L 三、紫外氧化 - 非色散红外探测 (NDIR)
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其方式与湿法氧化相同,不过是采用紫外光(185nm)进行照射的原理,在样品进入紫外反应器之前去除无机碳,得到更精确的结果。紫外氧化法,对于颗粒状有机物、药物、蛋白质等高含量 TOC是不适用的,但可以用于原水、工业用水等水体。
) v* O. A$ q; k9 @, ?; d4 V) q 四、紫外(UV) - 湿法(过硫酸盐)氧化 - 非色散红外探测(NDIR)
, m3 a% s9 j; N# _& g8 ] 这种方式是紫外氧化和湿法氧化两者协同作用,相互补充,相互促进,氧化降解效果优于其中任何一种方法。针对紫外氧化无法用于高含量TOC水体,两者的协同可以测量污染较重的水体,但是存在装置相对复杂 ,运行成本高的特点。
/ r9 f; T* J: @8 C% [% u 五、电阻法
' [, J/ M6 c6 k7 u4 ^2 ~ 该法是近年来开始应用的技术 ,其原理是在温度补偿前提下,测量样品在紫外线氧化前后电阻率的差值来实现的。但该方法对被测量的水体来源要求比较苛刻 ,只能用相对洁净的工业用水和纯水 ,应用方向单一。
1 C$ ?3 y3 M! e0 O! b: L 六、紫外法
8 M/ }' T$ ~; q) i0 u 紫外吸收光谱用于 TOC的检测分析最早可追溯到 1972 年 ,Dobbs 等人对于 254nm处紫外吸光度值(A)和城市污水处理二级出水及河水的 TOC之间线性关系进行了研究。经过几十年的发展, 由于具有快速、不接触测量、重复性好、维护量少等优点,该方法的应用得到飞速发展。
% O: [9 C/ g" `: _ ]( }$ t+ x: I" l 七、电导法
* }- r! W- c3 n& Q/ W 该法中涉及的主要器件是电导池,它由参比电极、测量电极、气液分离器、离子交换树脂、反应盘管、NaOH电导液等组成。电导池的优点是价格低、易普及 ,但稳定性较差。
5 h" Y) x4 Q) G3 B5 X 八、臭氧氧化法
( y. Y1 X7 [- q; e. i- @ 利用臭氧的强氧化性,采用臭氧氧化作为TOC的检测技术,具有反应速度快,无二次污染 ,以及较高的应用价值。故此方法的应用前景非常可观。
* h2 E- h0 A4 m 九、超声空化声致发光法
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声化学已成为一个蓬勃发展的研究领域 ,声致发光的研究已涉及到环境保护领域 ,我国的相关学者在基础研究和应用研究方面做了大量的工作 ,近年来 ,这一独特的方法已经得到专家的认可。具有无二次污染、不需添加试剂 ,设备简单等优点。
( c4 L: s8 U7 H/ l1 g6 y TOC的测量早已经成为环境检测领域不可缺少的项目 ,广泛应用于污染源、海水、工业废水、 制药业、电子制造业等方面。但我国在 TOC测量技术方面相对落后 ,技术还不过关 ,仍采用传统实验室仪器分析为主,而且这些仪器基本上是国外占主流。近年来 ,随着电子技术、 新材料、 新工艺、新的光学器件的发展 ,尤其是计算机技术的日新月异 ,分析监测仪器技术有了很大提高 ,仪器的性能、 自动化程度和几何尺寸都达到了新的水平。
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