保护污水净化设备的TOC有机碳总量分析仪——人们日常生活和工业生产会产生大量的污水，这些污水经过净化处理后排放到河流中，实现水资源的循环利用。在污水处理的过程中，如何有效监控污水处理的质量，保护污水净化设备中可利用的有机微生物呢？本文介绍了一款测定污水中TOC含量的解决方案。

在市政、工业污水净化处理中，不管污水处理厂的净化步骤有多少不同，但有一点是共通的，即保护污水净化设备不受有害污水的侵害而发生故障。当进入污水净化设备中的污水含有高浓度的有害物质时，生物净化阶段的微生物是对它最敏感，带来净化性能的严重下降。这不仅适用于市政污水的净化处理，而且也适用于工业污水的净化处理。

污水水质有许多不同的参数需要监控，例如化学需氧量COD或者五日生化需氧量BOD5。为了能对污水净化设备进行密切的监控、有效地保护污水净化设备不受损害，需使用简便的方法完成检测。TOC有机碳总量就是一个非常合适的综合性参数，自动化检测仪能在几分钟的时间里自动完成取样、制备和分析检测，在完成水质样本的检测后自动地把检测结果报告给控制系统。

在有机碳总量TOC分析中，等份样本注入催化剂中，使所有有机物都氧化为CO2，在载运气体的帮助下进入红外吸收检测器中,进行检测。为了除去干扰性的无机碳化合物，例如碳酸盐或碳酸氢盐，大多数情况下都是在注入到热催化剂之前就进行酸化和除气处理，此时，碳酸盐或碳酸氢盐等无机碳都转化为CO2，从水中排出。

Shimadzu公司的TOC 4200就是基于这样的原理，对TOC有机碳总量进行检测分析。它可在污水水流中直接使用，有着多种不同的样本采集工具，可以采集不同量的水质样本。值得注意的是，采集污水样本时要考虑到污水中含有的固体颗粒物，需在检测前被过滤掉，或者进行均匀化。

图1 Shinadzu公司研发生产的TOC 4200在线检测分析仪能够连续地对污水水质进行监控。除了有机碳总量TOC，还能对总氮TNb进行检测分析

6步一气呵成

研发生产的全流取样器可一次完成多达6种样本流的取样，各样本流的连接和取样都是专门定制,所使用的分析仪只需按流程和具体情况进行配置就可以，无需考虑其他问题。一次性的调整设置后，TOC 4200分析仪按照设定的程序每过几分钟就进行一次取样、制备和分析检测。

分析仪的操作、控制在检测仪主机的触摸屏上完成，它的日历功能方便了整个系统的设置和编程控制。何时计量检定，又在何时暂停使用？这些都在TOC分析仪中作为自动化的维护保养“事件”而编制为自动执行的程序。同时，它还具有设定对照检验的可能性，以便定期地对计量检定的标定数据进行核查。一般来讲，只要一次性地将在线分析仪设置、调整好，就可在水质检测过程中长期使用。这一分析仪也可由主控系统进行控制。

在获得分析结果后，需要把检测结果传送给主控制系统，TOC 4200采用了现代化通信技术，除了常规的（4~20mA）信号电缆外，还具有Modbus现场总线系统的数据传送能力。可选的网络监控功能为每一台联网的计算机提供了读取检测结果或者获取分析仪状况的可能性。

图2 TOC/COD检测曲线图,表示某市政污水处理厂一周内的有机碳总量TOC（蓝色）和化学需氧量COD（红色）的情况。每次检测的时间间隔为7min（1周进行了1350次检测）

分析仪安装的软件也具有把TOC有机碳总量换算成化学需氧量COD的能力。而且在换算时也允许用户使用其污水特有的换算系数。分析仪也可以把TOC有机碳总量或者COD化学需氧量（或者像图示那样把这两个参数）都发送给主控制系统。

市政污水与工业污水不同，通常情况下市政污水的成分比较稳定。当污水成分和有机化合物浓度发生变化时，有机碳总量TOC的变化非常迅速和明显。这样，污水净化厂的职工可根据检测数据的变化迅速调整污水净化的流程工艺和流程。在污水中有害物质含量超过了分析仪设定的极限值时，分析仪仍然能够工作。它除了能够发出报警提示信息外，还能驱动挡水板关闭，将有害污水引导到另一个蓄水池中、避免对净化设备造成伤害。

为了能对污水净化效果和污水净化设备的状态进行监控，通常对污水净化后的排水口进行检查。如果排水口检测到的有机物含量很少，说明成功降解了，也可以通过有机碳总量TOC指标反应出这种情况。

除了有机碳总量TOC，这一分析仪也可以检测总氮TNb。因为水中有机物燃烧时不仅仅产生CO2，而且将氮化合物燃烧成NO。在加入测量气体臭氧后，NO被氧化为NO2。在这一反应过程中，串联的化学发光探测仪检测到光量子。由于污水净化过程中也对污水中的氮化合物进行降解（脱氮），因此，在污水净化设备中总氮TNb的检测与有机碳总量TOC的检测一样有意义。