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上海島通応用科学技術有限公司
有機物汚染モニタリングが直面する異なる課題
日付：2025-09-18読む:0
これらの応用に関する具体的な要求は、水処理と各プロセス監視にも影響を与える。これらの影響について、異なる有機汚染モニタリング例を用いて詳細に検討してみましょう。
水体中の有機成分の汚染は重要な分析パラメータである。有機化合物はプロセスプロセスを破壊する可能性があり、または場合によっては、有機物は受け入れることができるが、プロセスプロセスを正確に制御するためには、その濃度を理解し、定期的に監視する必要がある。
実験室の分析では、有機汚染の程度を決定するために化学的酸素要求量（COD）と生化学的酸素要求量（BOD）がよく使用されている。しかし、オンライン分析は、プロセスプロセスをより正確にリアルタイムで監視し、自動化の度合いを高めるためにますます重要になってきています。BOD分析には5日間かかるため、オンラインモニタリングには使用できない。COD分析時間は2〜3時間かかり、高毒性試薬を使用するため、COD分析も適切ではない。逆に、長年にわたって、総有機炭素TOC検査はずっと主導的な地位にあり、有機汚染を迅速に監視するために使用され、特に工業分野で使用されてきた。TOCも環境分析分野への応用が増えている。
CODと比べてTOCモニタリングの利点は非毒性試薬を使用し、測定時間はわずか数分また、選択された検出技術に応じて、TOC分析はより高い精度を持ちながら、より広い濃度範囲で検出することができる。すべてのTOC分析器の基本原理は有機炭素酸化による二酸化炭素形成である。CO検出による2、TOC含有量を直接測定することができる。
この検出目標を達成するためには、さまざまな方法があります。以下の例は、オンラインTOC監視要件に関連する外部要因がもたらす可能性のある異なる課題を示している。適切なモニタリング技術を採用することで、これらの課題に対応することができます。
例1.下水処理場の進水
廃水処理場の進水中の有機負荷を確定することはTOC分析器に対して多くの挑戦を提出した。一方で、汚染の程度は大きく異なる可能性がある。このような状況は主に工業応用において発生し、バッチプロセス中の廃水が排出されたり、意外に液体漏れが発生したりした場合に発生する。同時に、これらの有機物は分解しにくい高度に複雑な成分からなる可能性があるまた、水に入ると高濃度の未溶解粒子や溶解無機成分（例えば塩）が現れる可能性がある。
このアプリケーションのオンラインTOC分析装置に対する要求は主にロバスト性領域の適切な監視計器は、100 ppmから数万ppmまでの範囲で変動する可能性がある大スパン濃度変動を検出することができる必要があります。同様に、監視計器は、より高濃度の溶解成分及び粒子成分を検出するのに十分にロバストでなければならない。
後者は、内径の小さい設備内部配管システムの目詰まりを引き起こしやすい。また、このような計器はプロセス中の設置条件が厳しいことが多く、安定した設計が必要となります。
しかしながら、有機負荷の理解は後続の洗浄ステップを最適化する重要なパラメータである。オンラインTOCモニタリングにより、有機負荷にばらつきが生じた場合、生物処理段階で過負荷にならないことを確保することができる。過負荷は有機物を分解するのに必要な細菌を殺す。この場合、適切な監視ツールは高い有機負荷を迅速に識別できるため、該当部分の入水を効果的に緩衝池に移し、細菌の健康を維持することができる。負荷が低い場合は、高度に汚染された水を還流することができます。同様に、嫌気性反応器においては、最適な分解結果を達成するために、できるだけ一定の吸水濃度を確保することに注意しなければならない。逆に、水に入る有機負荷が低すぎる場合は、TOC検査に基づいてメタノールなどの有機物を添加し、細菌に十分な食品を効率的に分解させることができる。
例2.下水処理場の排水
下水処理場からのTOC排出モニタリングは主に排水が規定の排出制限値に適合しているかどうかを検査する。同時に、汚水処理場内の分解過程が正常に行われているかどうかを示すことができる。これらの場合、制限値を超えた場合に発生する罰金を回避し、規制コンプライアンスを実現することができます。
廃水は処理後、出水TOC濃度値が入水より明らかに低かった。しかし、残留有機物は通常、分解しにくい物質である。これらの物質は、制限値を超えたときに検出されるように正確に検出する必要があります。そのため、分析器は提供しなければならない高い信頼性例えば、すべての有機炭素を捕捉し、広範な自己モニタリング機能を有する。検出またはキャリブレーションを自動的に検証するには、検出値が常に正しいことを確認してください。また、自己診断機能を使用してデバイスの全体的な状態をチェックし、それに基づいて予防的なメンテナンスを行うことができます。これにより、アナライザのオンライン時間が延長され、規制要件を満たすために制限値をシームレスに監視できるようになります。
例3.凝縮水再利用における漏洩監視
工業用途では、蒸気は一般的な熱伝達媒体である。蒸気発生水は、ボイラーと蒸気の段階で問題が発生しないように、特別な要件を満たす必要があります。水を前処理し、水処理化学品を添加することが要求されている。主に堆積物の形成と腐食を抑制することである。水が蒸発すると溶解した物質が残り、スケールが形成され、ボイラー中の汚泥が蓄積する。しかし、蒸気揮発性無機物や有機物が気相に入り、配管や熱交換器に蓄積されることもある。これにより、蒸気が通過する経路幅が減少するだけでなく、堆積物は熱伝達を低下させ、エネルギー損失をもたらす。また、一定の温度勾配を引き起こすため、堆積物は熱応力を発生し、それによって微小な亀裂と漏れを引き起こす。
腐食は主にpH値が低すぎることに起因する。ボイラと蒸気高温条件下では、多くの有機物が分解されて有機酸を形成するため、有機不純物はここで主な役割を果たしている。これにより、蒸気中のpH値が低下し、漏れが形成されるまで腐食が進行する。
前処理過程を除いて、有機物は主に小さな漏れを通じて蒸気循環に入る。ボイラ水の処理は複雑で高価であるため、通常は凝縮蒸気の大部分が戻される。有機物が熱交換器の小さな穴を通って凝縮水に放出されると、蒸気サイクルに戻ります。
ほとんどの有機物は分解前にイオン状態ではないため、従来の導電率測定では検出できず、正確な記録もできない。ここでは、TOCはソリューションを提供しています。
この応用において、TOC分析器が直面する課題は迅速な応答。汚染された凝縮水がボイラ給水に戻る前に漏れが発生しているかどうかを検出し、ボイラ給水を交換するために莫大な労力を費やすことを避けるために、廃水に比べて検出範囲が低いほか、検出周期も重要である。そのため、より短い検査周期で凝縮水をほぼシームレスに監視することができ、汚染が問題になる前に速やかに是正措置をとることができる。
あなたバース®TOC-R3オンラインTOC分析装置であり、一般的な工業技術モニタリング応用が直面する上述の課題を満たすことができる。1200℃無触媒の高温分解は、広い検出範囲で複雑な粒子状有機炭素を酸化することができる分析器システムは大内径管を採用し、粒子を含むサンプルによる目詰まりを防止することができ、この設計は特に工業応用分析器を環境条件に敏感にしないようにする。TOC-R 3の強力な自己モニタリング機能は予防的なメンテナンスのために情報を提供し、漏洩検出の専門オプションを提供し、非常に迅速に漏洩を検出することができる。リモート診断と制御により、ダウンタイムを回避するトラブルシューティングを強化できます。これらの機能により、有機汚染モニタリングが直面する最も重要な課題に対応することができます。堅牢、信頼性、迅速な応答性したがって、漏洩の検出、プロセスの管理、および規制要件を満たすためのリアルタイム情報を提供します。
