TOC 的测量方法 燃烧氧化 - 非色散红外吸收法(NDIR) 原理:将水样注入高温燃烧炉(通常温度在 680 - 950℃之间),水中的有机碳在高温和催化剂(如铂、二氧化钴等)的作用下被完全氧化为二氧化碳。然后,通过非色散红外吸收分析仪来检测生成的二氧化碳的量,从而根据碳的守恒定律计算出水中 TOC 的含量。因为二氧化碳在特定波长(一般为 4.26μm 左右)的红外光区域有强烈的吸收,通过检测红外光的吸收程度就能确定二氧化碳的量。 操作要点:在测量前,需要对仪器进行校准,通常使用已知 TOC 浓度的标准溶液(如邻苯二甲酸氢钾溶液)来校准仪器的灵敏度和准确性。水样的注入量要准确控制,因为这会直接影响测量结果。同时,要确保燃烧炉的温度和催化剂的活性处于良好状态,以保证有机碳的完全氧化。 紫外线氧化 - 非色散红外吸收法 原理:利用紫外线(UV)的能量使水中的有机碳发生氧化反应。在紫外线的照射下,水中的有机碳被氧化为二氧化碳,然后再用非色散红外吸收分析仪检测二氧化碳的量来计算 TOC。这种方法相对温和,对于一些对温度敏感的水样或者含有易挥发有机物质的水样比较适用。去离子水在化学分析的分光光度法实验中,可降低背景干扰。上海新型去离子水生产厂家
产水储存与检测:将经过反渗透处理后的产水收集到储存罐中,储存罐应采用卫生级材质,并配备空气呼吸器等装置,防止外界污染物进入。对产水进行热源检测,确保其热源含量符合相关标准和要求,如采用鲎试剂法等检测方法进行检测. 浓水排放与处理:反渗透过程中产生的浓水含有较高浓度的杂质和热源物质,需进行合理的排放和处理,避免对环境造成污染。可将浓水收集后进行进一步处理,如采用蒸发结晶、离子交换等方法回收其中的有用物质,或进行达标排放处理。化学氧化法 原理:利用强氧化剂与热源物质发生化学反应,将其分解或转化为无害物质,从而达到去除热源的目的。例如,过氧化氢、高锰酸钾等强氧化剂具有强氧化性,可以破坏热源物质的结构. 操作要点:需要根据水源中热源物质的含量和性质,合理选择氧化剂的种类和投加量。在投加氧化剂后,要充分搅拌均匀,使氧化剂与水充分接触反应。反应完成后,可能需要进行后续的过滤或其他处理步骤,以去除反应生成的沉淀物或残留的氧化剂。常见的去离子水项目科研实验里,去离子水常作为空白对照或反应介质使用。
活性炭过滤器 活性炭过滤器可以有效降低水中 TOC 含量。一般情况下,它能够去除水中 30% - 70% 的有机碳化合物。对于一些相对分子质量较大、具有较强吸附性的有机物质,去除效果更为明显。例如,对于水中的腐殖酸等天然有机物,活性炭的去除率可能会达到 50% - 70%。但对于一些小分子、极性较强的有机物质,如甲醇、乙醇等,活性炭的吸附效果可能会相对较差,去除率可能只有 30% 左右。 超滤过滤器 超滤过滤器主要是截留大分子有机物,对于 TOC 的降低程度取决于超滤膜的截留分子量和水中有机物质的分子大小分布。一般而言,超滤可以去除水中 60% - 90% 的大分子有机碳化合物(分子量大于超滤膜截留分子量)。如果水中主要是分子量较大的胶体、蛋白质等有机物质,超滤后的 TOC 含量可能会降低 70% - 90%。然而,对于分子量小于超滤膜截留分子量的有机小分子,超滤几乎没有去除作用,所以整体 TOC 降低程度有限。
选择合适的反渗透膜:根据待处理水的水质、热源物质的特性以及处理量等因素,选择具有合适截留分子量和材质的反渗透膜。常见的有醋酸纤维素膜、聚酰胺膜等,例如对于制药行业的纯化水,通常会选用聚酰胺材质的反渗透膜,其对热源物质的截留效果较好。安装与检查设备:正确安装反渗透设备,确保管道连接紧密无泄漏,各部件安装牢固。检查高压泵、计量泵、压力表、阀门等设备是否正常工作,同时检查电路、控制系统是否运行良好。过滤:使用砂滤器、活性炭过滤器等对原水进行初步过滤,去除水中的大颗粒杂质、悬浮物、有机物等,防止其堵塞反渗透膜,影响反渗透效果。 软化:若原水硬度较高,可采用离子交换树脂软化法或加药软化法等进行软化处理,降低水中钙、镁等离子的含量,减少在反渗透膜表面形成水垢的可能性在生物技术的基因芯片实验中,去离子水可保障实验准确性。
原理:离子交换树脂可以去除水中的离子型杂质,间接降低热源物质的含量。一些热源物质可能带有电荷,通过与离子交换树脂进行离子交换反应,被吸附在树脂上。同时,离子交换过程可以改善水的化学性质,如降低水的硬度,减少水中可能与热源物质相互作用的离子,从而有助于后续其他方法更好地去除热源。 操作要点:要选择合适的离子交换树脂,包括阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。在使用过程中,要注意树脂的再生。当树脂吸附饱和后,需要通过再生剂(如盐酸用于阳离子交换树脂再生,氢氧化钠用于阴离子交换树脂再生)进行再生处理,恢复树脂的离子交换能力。此外,离子交换树脂柱的填充要均匀,避免出现水流短路等情况,影响离子交换效果。对于酶活性研究,去离子水可提供纯净的反应体系环境。上海新型去离子水生产厂家
与普通水相比,去离子水的酸碱度更接近中性且稳定。上海新型去离子水生产厂家
小分子有机物:过滤系统可能无法完全去除一些小分子有机污染物。例如,对于一些极性较强的小分子有机物(如甲醇、乙醇等),活性炭的吸附效果有限,超滤和反渗透膜也可能有部分小分子有机物透过。这些小分子有机物可能来自工业污染、农业径流或水处理过程中的添加剂等,其中一些可能具有毒性或致性。 消毒副产物:如果在水处理过程中使用了消毒剂,如氯气,过滤后水中可能会残留消毒副产物。常见的消毒副产物包括三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)等。这些物质是消毒剂与水中有机物反应生成的,部分消毒副产物具有潜在的致性和致畸性。 颗粒物质和胶体 过滤后的水中可能还存在一些细小的颗粒物质和胶体。虽然大部分大颗粒物质可以被前置的 PP 棉过滤器等去除,但一些极细小的颗粒或胶体可能会通过后续的过滤设备。例如,一些金属氧化物胶体、黏土胶体等可能会残留在水中,使水产生浑浊现象,并且这些颗粒物质和胶体也可能会吸附其他污染物,如重金属离子或有机污染物,成为潜在的污染源。上海新型去离子水生产厂家