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水中油分析仪的在线监测和水中油分析仪的在线监测和水中油分析仪的在线监测和水中油分析仪的在线监测和应用应用应用应用美国哈希公司1、、、、概述概述概述概述在线水中油是近年来水质监测的新热点，可以覆盖到工业冷却水、循环水、锅炉用水、中水回用、污水排放等应用领域，尤其是在石化、炼油等行业的循环水处理领域。同时水中油也是地表水监测的一项重要指标。在工业循环冷却水中，水中油的监测极为重要。水中的油分主要来自于冷热交换时的换热器。以炼油厂为例，随着换热设备运行周期的不断增长，换热器不断老化，再加上物料腐蚀、操作波动等因素，导致换热设备的油分泄漏成为炼油生产中常见的问题。泄漏的油分进入循环水系统后，致使循环水水质恶化，水处理难度加大，水体平衡被破坏，水处理药剂对冷换设备的缓蚀阻垢性能降低，最终造成保护膜不能形成或形成的保护膜不完整而使管束产生局部腐蚀。另外泄漏的油分还会在金属管壁上粘附，同时使原有浮在水中的微生物粘泥、灰尘、污垢等在管束内集起，形成沉积物，进而形成沉积物下腐蚀。给生产造成极大的隐患。同样的，锅炉用水中如果含油，也会对锅炉系统产生严重的危害。油质附着在炉管管壁上，受热分解就会产生导热率很小的附着物，严重影响管壁的传热造成管壁的变形，危机炉管安全。并且水中油会使炉水形成泡沫并生成水中漂浮的水渣，造成蒸汽品质的恶化。高压锅炉对给水的水质要求非常高，因此补水的成本也很昂贵，如果热交换后产生的高温冷凝水汽含油、含铁量低于允许值，就可以将高温冷凝水汽直接送回高压锅炉作为补水，这可以节约大量水资源和热能，从而降低了高压锅炉的运行成本。这就是冷凝水回收，冷凝水回收项目的经济效益极高，是石油、化工、电力等领域节能、减排的优选项目。此外，水中的油分属于有机污染物的一种，其降解会导致水中溶解氧含量的下降，导致水质恶化，因此，在污水排放口以及地表水监测领域，水中油也是重要的监测指标。2、、、、水中油的监测原理水中油的监测原理水中油的监测原理水中油的监测原理水中油大致可分为以下几类：脂肪族：分子中碳原子间连结成链状的碳架，两端张开而不成环，这类烃也叫脂链烃。芳香族：分子中含有一个或多个苯环的烃类，简称芳烃。包括单环芳烃和多环芳烃脂环族：具有脂肪族性质的环烃，分子中含有闭合的碳环，但不含苯环。脂肪烃芳香烃脂环烃在上述三类水中油中，脂肪烃和脂环烃比较容易降解，但含有苯环的芳香烃尤其是多环芳烃很难降解，同时，多环芳烃也是最主要的致癌物类型，因此受到人们的格外关注。科学家们发现，多环芳烃具有很强的荧光特性，它们可以吸收紫外荧光，同时，受到紫外光激发会产生可见光波段的荧光，在波长254nm的荧光照射下，油类物质的荧光特征比230nm时要强（注意两张图纵坐标刻度的区别）。经过大量的试验，我们确定用254nm的紫外光激发，水中油中的多数成分具有最强烈的荧光特性。3、、、、ENVIROFLU-HC特点特点特点特点HachLange研发和制造了在线水中油监测探头ENVIROFLU-HC，技术指标如下：激发波长：紫外254nm荧光发射波长：360nm量程：0-50/500ppb；0-500/5000ppb分辨率：0.1ppb输出：4-20mA模拟输出ENVIROFLU-HC具有如下特点：结构紧凑，浸没式探头设计，可以直接投放到水中；也可以配置管道插入式安装附件，进行循环冷却水和凝结水的过程监测；灵敏度高，分辨率可达0.1ppb，由于水中油的溶解度很低，因此高灵敏度可以使测量更加精确，尤其是用在工业循环水过程中监控水中油的含量，可以有效的提高循环水中油类的去除率。运行范围广，该探头可以广泛应用在工业冷却水、循环水、中水、污水以及地表水监测领域。探头表面涂有一层蓝宝石物质，坚硬而且光滑的表面，有效避免水中颗粒物的污染和附着，不需要清洗。采用荧光法制成的仪器对水中油有非常良好的选择性，荧光分析技术可应用于实验室也可应用于现场在线监测，荧光法测水中油很容易解决水中悬浮物等的影响，一般来说不需要对化合物和样品的背景干扰进行修正，荧光法检出限低(最低可达0.001mg/L)，动态检测范围宽（0.005mg/L－1000mg/L），干扰因素少，即时测量分析速度快，可有效测量溶于水的油（光折射、散射法只能测量小的油滴）。此外，ENVIROFLU-HC水中油探头可与Hach的SC1000数字化控制器相连接，与其他数字化探头，如pH、COD、浊度、氨氮等探头集成使用，进行水质的综合评判。4、、、、典型典型典型典型应用应用应用应用工业污水工业污水工业污水工业污水如下图所示。在污水厂的出水口进行水中油的监测，一旦水中油含量大于1个ppm，就将水排到紧急储存池，重新处理，只有水中油含量小于1ppm时，才将其排到带有油水分离器的中间储存池进行油水分离，然后再排到天然河道中。用水中油探头进行工业污水排放监测循环冷却循环冷却循环冷却循环冷却水水水水如下图所示。循环水在换热器交换热量时很容易发生泄漏。泄漏的油分进入循环水系统后，致使循环水水质恶化，水处理难度加大，水体平衡被破坏，水处理药剂对冷换设备的缓蚀阻垢性能降低，最终造成保护膜不能形成或形成的保护膜不完整而使管束产生局部腐蚀。另外泄漏的油分还会在金属管壁上粘附，同时使原有浮在水中的微生物粘泥、灰尘、污垢等在管束内集起，形成沉积物，进而形成沉积物下腐蚀，给生产造成极大的隐患。因此，换热后的循环水必须进行水中油的监测，一旦发现水中油超标，要迅速采取措施，以免对生产线造成不利影响。EnviroFLU-HC管道插入式监测可以做到完全的在线实时测量（inline），利用光学探头直接测量，没有废液排放；另外，在线管道安装监测可以避免明渠安装时，油漂浮在水面上引起的测量误差；紫外荧光检测方法是灵敏度非常高、响应时间快的检测方法，克服了TOC等监测手段响应慢、有废液排放的缺点，是在循环冷却水的污染监测中重要的、不可替代的方法。在循环冷却水中进行水中油的监测除此以外，在地表水及水源水监测领域，水中油也日益成为一个重要的监测参数，ENVIROFLU-HC产品凭借其高灵敏度、ppb级的测量，可以有效的监测水中油的含量，给管理人员带来方便。5、、、、总结总结总结总结目前紫外荧光法已在美国、加拿大、瑞士、俄罗斯等发达地区和国家广泛应用并被列为国家标准。我国国家标准《海洋监测规范》GB17378.5-1998也采用荧光法测量海水中的油，国家环境保护总局颁布的HU/T92-2002《水污染物排放总量监测技术规范》中也明确规定水中油自动在线测量法为荧光法，我国水利部门也考虑采用荧光法测量地表水中的油污染。ENVIROFLU-HC的水中油产品可以在0-5000ppb（多环芳烃）或0-500mg/L（水中油）的宽量程上对水中以多环芳烃为主的水中油进行有效的连续监测，该产品可以广泛应用到工业污水、循环冷却水、锅炉用水、中水以及地表水领域。此外，高灵敏度和快速反应能力使得该仪器可以直接在工业生产过程中配合循环水处理的流程进行水质的工艺控制，具有及其重要的现实意义。