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TOC應(yīng)用案例
TOC分析儀監(jiān)測降低停產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)
Hanmi 是韓國的一家制藥公司，其采用的離線總有機(jī)碳 (TOC) 分析儀無法始終在 TOC 時(shí)常很高的注射用水儲(chǔ)罐中進(jìn)行有效診斷。在安裝TOC分析儀 電極之后，該公司能夠迅速找到問題的根源，成功地避免了損失巨大的停產(chǎn)事件發(fā)生。
在制藥等級(jí)用水中進(jìn)行的 TOC 分析用于檢測有機(jī)污染物。當(dāng)TOC含量超標(biāo)時(shí)，使線停止運(yùn)行并對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測;停產(chǎn)檢查過程有可能需要停產(chǎn)長達(dá)一周的時(shí)間。因此，實(shí)時(shí)測定 TOC 能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn) TOC 升高，而這有可能是預(yù)示純水系統(tǒng)即將發(fā)生故障的征兆。
離線監(jiān)測有時(shí)候無能為力
Hanmi Pharmaceutical Co. Ltd. 于 1973 年成立，現(xiàn)已成為韓國第二大制藥公司，總銷售額為5.50 億美元。Hanmi 在其一座主要廠內(nèi)安裝了一臺(tái)新式注射用水 (WFI) 儲(chǔ)罐之后，離線測試法顯示 TOC 超標(biāo)。由另外一家廠商制造的分析儀的測量結(jié)果表明在取樣過程中TOC的讀數(shù)發(fā)生間歇式的超標(biāo)。然而，批次取樣分析系統(tǒng)測量間隔時(shí)間長，并且結(jié)果不一致，因此確定 TOC 升高原因的難度很大。
實(shí)時(shí) TOC 測量有助于發(fā)現(xiàn)漏洞
Hanmi 安裝了一臺(tái)TOC?？蓪?shí)時(shí)指示水系統(tǒng)中的 TOC 差異，從而得出結(jié)論:TOC 與系統(tǒng)水位直接相關(guān)。在進(jìn)一步調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，位于注射用水儲(chǔ)罐保溫層上方出現(xiàn)了一個(gè)針孔。這使得在保溫層水位接近水位上*，未經(jīng)加工的水泄漏至純水回路當(dāng)中。在對(duì)泄漏問題修復(fù)之后，TOC 測量值重新達(dá)到規(guī)定值。
在通過連續(xù)在線監(jiān)測 TOC 的方式發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐保溫層上的這一針孔之后，Hanmi Pharmaceutical 成功地解決了這一問題，并且避免了損失巨大、耗費(fèi)時(shí)間的停產(chǎn)后果出現(xiàn)?？蛻粼诰€過程監(jiān)測儀器的高精度、可靠性、過程穩(wěn)定性以及維護(hù)工作量小的特點(diǎn)表示滿意。在隨后的一年當(dāng)中，該公司計(jì)劃建造一座新的廠，并將安裝三部包含 TOC 分析儀的系統(tǒng)。
TOC檢測方法
一、濕法氧化(過硫酸鹽)- 非色散紅外探測 (NDIR)
實(shí)驗(yàn)室型TOC及自動(dòng)取樣器
實(shí)驗(yàn)室型TOC及自動(dòng)取樣器
該方法是在氧化之前經(jīng)磷酸處理待測樣品 ,去除無機(jī)碳,而后測量 TOC的濃度。現(xiàn)代的TOC
連續(xù)分析儀中，絕大部分都是濕法氧化。濕法氧化對(duì)于復(fù)雜的水體(例如:腐殖酸、高分子量
化合物等)氧化不充分,所以不適用 TOC含量高的水體 ,但是對(duì)于常規(guī)水體如地表水是可以
的。
二、高溫催化燃燒氧化 - 非色散紅外探測(NDIR)
高溫催化燃燒氧化的應(yīng)用時(shí)間遠(yuǎn)比濕法氧化遲，但是因?yàn)楦邷厝紵鄬?duì)*,可以適用于污
染較重的江河、海水以及工業(yè)廢水等水體。
三、紫外氧化 - 非色散紅外探測 (NDIR)
其方式與濕法氧化相同，不過是采用紫外光(185nm)進(jìn)行照射的原理,在樣品進(jìn)入紫外反應(yīng)器
之前去除無機(jī)碳，得到更精確的結(jié)果。紫外氧化法,對(duì)于顆粒狀有機(jī)物、藥物、蛋白質(zhì)等高
含量 TOC是不適用的,但可以用于原水、工業(yè)用水等水體。
四、紫外(UV)- 濕法(過硫酸鹽)氧化 - 非色散紅外探測(NDIR)
這種方式是紫外氧化和濕法氧化兩者協(xié)同作用,相互補(bǔ)充,相互促進(jìn),氧化降解效果優(yōu)于其中
任何一種方法。針對(duì)紫外氧化無法用于高含量TOC水體，兩者的協(xié)同可以測量污染較重的
水體。因其適用性強(qiáng)、可測范圍廣泛的特點(diǎn)而普及度高，成熟。
五、電阻法
該法是近年來開始應(yīng)用的 ,其原理是在溫度補(bǔ)償前提下,測量樣品在紫外線氧化前后電
阻率的差值來實(shí)現(xiàn)的。但該方法對(duì)被測量的水體來源要求比較苛刻 ,只能用相對(duì)潔凈的工業(yè)
用水和純水 ,應(yīng)用方向單一。
六、紫外法
紫外吸收光譜用于 TOC的檢測分析早可追溯到 1972 年 ,Dobbs 等人對(duì)于 254nm處紫
外吸光度值(A)和城市污水處理二級(jí)出水及河水的 TOC之間線性關(guān)系進(jìn)行了研究。經(jīng)過幾
十年的發(fā)展, 由于具有快速、不接觸測量、重復(fù)性好、維護(hù)量少等優(yōu)點(diǎn)，該方法的應(yīng)用得到
飛速發(fā)展。
七、電導(dǎo)法
該法中涉及的主要器件是電導(dǎo)池，它由參比電極、測量電極、氣液分離器、離子交換樹脂、
反應(yīng)盤管、NaOH電導(dǎo)液等組成。電導(dǎo)池的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低、易普及 ,但穩(wěn)定性較差。
八、臭氧氧化法
利用臭氧的強(qiáng)氧化性，采用臭氧氧化作為TOC的檢測，具有反應(yīng)速度快,無二次污染 ,
以及較高的應(yīng)用價(jià)值。故此方法的應(yīng)用前景非?？捎^。
九、超聲空化聲致發(fā)光法
超聲化學(xué)已成為一個(gè)蓬勃發(fā)展的研究領(lǐng)域 ,聲致發(fā)光的研究已涉及到環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域 ,我國的
相關(guān)學(xué)者在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面做了大量的工作 ,近年來 ,這一的方法已經(jīng)得到專
家的認(rèn)可。具有無二次污染、不需添加試劑 ,設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)。
十、超臨界水氧化法
適用于鹽分高的應(yīng)用，超零界水氧化(Supercritical Water Oxidation - SCWO)原先被用于處理大體積廢水、污泥和被污染過的土壤。現(xiàn)被運(yùn)用于商業(yè)實(shí)驗(yàn)室TOC分析儀，將進(jìn)樣水的溫度和壓力提升至高于水的臨界點(diǎn)(375°C和3,200psi)時(shí)，有機(jī)廢物迅速被水中的氧化劑*氧化。超臨界水的特性均可以使有機(jī)碳*效、快速地氧化為二氧化碳，即便存在使用非超臨界氧化方式時(shí)會(huì)造成負(fù)干擾的氯化物及其他無機(jī)物也無妨。
參數(shù):
測量范圍:0-100，000ppm C(非稀釋狀態(tài)) ，0----5,000ppm N 。
自動(dòng)進(jìn)樣，一次進(jìn)樣得6個(gè)結(jié)果:TOC/TIC/TC/NPOC/POC/TNb 。
可選全自動(dòng)多孔位進(jìn)樣器、總氮(TNb)分析模塊、固體分析模塊。 測定誤差與精度 ≤1%。
應(yīng)用:
滿足醫(yī)用注射水檢測。
清潔驗(yàn)證(符合FDA/USP/EP)。 飲用水、地表水、自來水、排水、污水
環(huán)保、水文監(jiān)測等不同行業(yè)。
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