一、工作原理
總磷(TP)測量
前處理:通過內置的高壓滅菌器在 120 ℃、0.12 MPa 條件下對樣品進行 30 min 的酸性過硫酸鉀消解,使有機磷、聚磷酸鹽全部轉化為正磷酸鹽;
顯色反應:消解液冷卻后,在酸性環(huán)境中與鉬酸銨-酒石酸銻鉀形成磷鉬雜多酸,再由抗壞血酸還原為鉬藍(λmax≈880 nm);
定量檢測:采用雙光束分光光度計在 880 nm 處測定吸光度,依據朗伯-比爾定律計算總磷濃度,量程 0–2 mg-P/L(可擴展至 50 mg-P/L)。
總氮(TN)測量
前處理:與總磷共用同一高壓滅菌器,在堿性過硫酸鉀作用下將有機氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽全部氧化為硝酸鹽氮;
紫外吸收:無需顯色劑,直接在 220 nm(硝酸鹽吸收峰)與 275 nm(背景校正)處進行雙波長紫外測定;
計算:利用 220 nm 與 275 nm 的吸光度差值經多點校準曲線得出總氮濃度,量程 0–20 mg-N/L(可擴展至 200 mg-N/L)
全自動化流程
裝置內置 12 通閥、XYZ 取樣臂、陶瓷高壓泵、雙通道 24 位消解轉盤,實現(xiàn)自動稀釋、消解、冷卻、檢測、清洗、廢液回收。一次完整測定周期≤45 min,連續(xù)監(jiān)測模式最小間隔 15 min/次
二、產品特性(超過 1500 字整理后的核心要點)
法規(guī)符合性
• 測量方法符合中國 HJ 636-2012《總氮測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》與 HJ 671-2013《總磷測定 鉬酸銨分光光度法》,可直接用于環(huán)保比對驗收
檢測性能
• 檢出限:TP ≤ 0.01 mg-P/L;TN ≤ 0.05 mg-N/L
• 線性誤差:≤ ±2 % F.S.(0–80 % 量程)
• 重復性:RSD ≤ 1.5 %
• 漂移:24 h 零點漂移 ≤ ±1 %,量程漂移 ≤ ±2 %
• 加標回收率:90–110 %(標準樣品與復雜基體均適用)
樣品適應性
• 基體:地表水、海水、市政污水、高氯廢水、高硬度工業(yè)廢水、發(fā)酵尾水;
• 自動稀釋:內置 100 倍動態(tài)稀釋模塊,可處理 TP 高達 50 mg-P/L、TN 高達 200 mg-N/L 的樣品,無需人工前處理;
• 過濾:選配 0.45 μm 在線自清洗過濾器,可連續(xù)運行 30 d 免維護。
自動化與智能化
• 通道擴展:標準型 1–2 通道,可擴展至 8 通道,支持不同采樣點順序測量;
• 校準模式:兩點自動校準、多點曲線校準、漂移自動補償、基體加標校準;
• 自診斷:高壓釜密封性、光源強度、溫度、壓力、試劑余量全流程監(jiān)控,異常 30 s 內報警并記錄日志;
• 數據接口:4–20 mA、RS-485(Modbus RTU)、Ethernet(TCP/IP)、USB 數據導出,無縫對接 DCS、SCADA 平臺;
• 云端功能:選配 4G/NB-IoT 模塊,實現(xiàn)遠程查看實時曲線、歷史數據、報警推送。
運行經濟性
• 試劑消耗:單次測定僅消耗 2 mL 消解液 + 1 mL 顯色液,每月試劑費用< 150 元(按 1 h/次計);
• 廢液量:每周期廢液 ≤ 15 mL,內置 10 L 廢液桶,預警滿桶后一次性收集,符合危廢減量化要求;
• 免維護光源:冷陰極紫外燈壽命 3 年,可現(xiàn)場熱插拔;
• 低功耗:整機 120 VA,待機功耗 25 VA,比傳統(tǒng)濕化學法節(jié)能 40 %
結構與安裝
• 機柜:IP65 不銹鋼外殼,尺寸 480 × 450 × 1350 mm,可直接壁掛或落地;
• 環(huán)境適應性:0–45 ℃、相對濕度 ≤ 95 % RH(無冷凝),內置空調與加熱模塊,適用于戶外監(jiān)測站房;
• 進樣:外徑 6 mm 軟管快速接頭,可選自動反沖洗沉水采樣器,采樣深度 0–30 m;
• 防爆:可選 ATEX Zone 2 防爆型,滿足石化、化工現(xiàn)場需求。
維護與服務
• 一鍵清洗:關機前自動完成 3 級清洗(純水、酸洗、堿洗),抑制管路結晶;
• 維護周期:每月僅需 10 min 更換試劑桶;高壓釜密封圈 6 個月免工具更換;
• 遠程診斷:內置 VPN 功能,原廠工程師可遠程查看實時曲線、下載日志,平均修復時間 MTTR ≤ 2 h;
• 認證:CE、UKCA、ISO 9001 生產體系,提供國家計量器具型式批準證書 CPA
典型應用業(yè)績
• 長江流域 120 個水質自動站(2023 年整體驗收一次通過率 100 %);
• 江蘇某化工園區(qū) 8 條排放口在線監(jiān)測,全年數據有效率 99.3 %;
• 新加坡公共事業(yè)局(PUB)深隧道污水處理系統(tǒng) 2022 年起 30 套連續(xù)運行無重大故障。
總結
TORAY 東麗 TPN-100 系列總磷/總氮自動測量裝置以“高壓滅菌消解 + 分光/紫外"為核心,通過全自動化、高靈敏度、低消耗、云管理的設計,既滿足法規(guī)比對要求,又顯著降低運維成本,已成為地表水、市政污水、工業(yè)排口在線監(jiān)測的主流解決方案。