总有机碳_TOC_分析仪在电厂化学中的应用_郭可勇

200967年第4期总有机碳(TOC)分析仪在电厂化学中的应用郭可勇(福建省电力试验研究院,福州350007)摘要:论述了TOC-Vws分析仪的测定原理;通过对标样中总有机碳(TOC)和化学需氧量(CODcr)的相互比较,初步研究两者间的相关性;采用TOC-Vws分析仪对电厂原水预处理系统、除盐系统和水汽系统中的TOC进行了测定。关键词:总有机碳;无机碳;湿法氧化;水处理;有机物中图分类号:TM621.8文献标识码:B文章编号:1007-1881(2009)04-0067-03ApplicationofTotalOrganicCarbon(TOC)AnalyzerinPowerPlantChemistryGUOKe-yong(FujianElectricPowerTestandResearchInstitute,Fuzhou350007,China)Abstract:Inthispaper,principleofTOC_Vwsanalyzerispresented.TotalorganiccarboninstandardsampleiscomparedwithCODcrandtheirrelationshipisprimarilystudied.TOCintherawwaterpretreatmentsystem,de-salinationsystemandwater_gassystemofpowerplantisdeterminedbyTOC_Vwsanalyzer.Keywords:totalorganiccarbon;inorganiccarbon;wetoxidation;waterpretreatment;organicmatter0引言电厂补给水系统和水汽系统中的有机杂质对机组的安全、经济运行有很大的影响,随着水体污染程度的加重,火电厂用水中有机物含量不断增加,导致补给水系统中的活性炭失效,树脂严重污染,甚至提前报废;进入水汽系统的有机物受热分解后产生低分子有机酸和CO2,除了导致氢电导率超标和水质pH值下降外,可挥发的有机酸还会对蒸汽流通部分和汽轮机产生腐蚀作用[1]。因此,电厂水质中有机物含量的监督越来越重要。目前,通常采用化学需氧量(CODcr)、五日生化需氧量(BOD5)和高锰酸盐指数等综合指标来表示水中有机物污染程度[2]。TOC是水中有机物所含碳的总量,对有机物的氧化率较高,与CODcr,CODMn和BOD5相比,TOC更能准确、直接、全面地反映水体中有机物的含量[3]。因此,TOC分析已成为水处理和质量控制的主要手段。1TOC-Vws分析仪测定原理常规TOC测定方法主要有高温催化燃烧氧化法、湿法氧化法、紫外氧化法、紫外-湿法氧化法。水中有机物被氧化为CO2,通过非色散红外探测(NDIR)技术检测CO2的量,从而确定TOC含量。日本岛津TOC-Vws分析仪的测定原理流程为:水样经八通阀自动进样器注入总无机碳(IC)反应器,通过添加磷酸酸化,分解产生的CO2被高纯氮气吹除。消除IC组分后的样品与过硫酸钠氧化剂共同注入总碳(TC)反应器,在紫外(UV)灯和加热作用下,样品中的有机物被氧化产生CO2。CO2被反应管中的载气喷射到电子除湿器进行冷却和脱水。经过冷却和脱水处理后的CO2气体经过卤素脱除器到达非色散红外检测器(NDIR)检测CO2的量,并由仪器自动计算出样品中TOC值。NDIR的模拟检测信号形成峰,由数据处理器测量峰的面积,峰面积与样品中的T0C浓度之间成比例关系。因此,进行TC标准溶液分析,以创建T0C浓度与峰面积关系的标准曲线公式,即可计算出样品中的TOC浓度。此方法得出的是不可吹除有机碳(NPOC),但一般水样中可吹除有机碳(POC)含量甚微,可认为NPOC≈TOC,这一结论在日本JIS和美国ASTM中都进行了验证试验,国际上公认此方法测定TOC是可行的[3]。浙江电力ZHEJIANGELECTRICPOWERDOI:10.19585/j.zjdl.2009.04.020682009年第4期表1TOC与CODcr相关性实验编号标样浓度/(mg·L-1)TOC值/(mg·L-1)CODcr值/(mg·L-1)CODcr/TOC123456789100.51510203040501005000.5110.9904.8409.68719.68029.38039.71049.340100.600501.3001.32.813.228.252.672.798.2136.0262.01260.02.542.832.732.912.672.472.472.762.602.51A火电厂原水样1原水样20.9471.1092.82.32.962.08B火电厂原水样1原水样21.6741.4384.43.12.6