一、工作原理
- 总磷(TP)测量
- 前处理:通过内置的高压灭菌器在 120 ℃、0.12 MPa 条件下对样品进行 30 min 的酸性过硫酸钾消解,使有机磷、聚磷酸盐全部转化为正磷酸盐;
- 显色反应:消解液冷却后,在酸性环境中与钼酸铵-酒石酸锑钾形成磷钼杂多酸,再由抗坏血酸还原为钼蓝(λmax≈880 nm);
- 定量检测:采用双光束分光光度计在 880 nm 处测定吸光度,依据朗伯-比尔定律计算总磷浓度,量程 0–2 mg-P/L(可扩展至 50 mg-P/L)。
- 总氮(TN)测量
- 前处理:与总磷共用同一高压灭菌器,在碱性过硫酸钾作用下将有机氮、硝酸盐、亚硝酸盐全部氧化为硝酸盐氮;
- 紫外吸收:无需显色剂,直接在 220 nm(硝酸盐吸收峰)与 275 nm(背景校正)处进行双波长紫外测定;
- 计算:利用 220 nm 与 275 nm 的吸光度差值经多点校准曲线得出总氮浓度,量程 0–20 mg-N/L(可扩展至 200 mg-N/L)
- 全自动化流程
装置内置 12 通阀、XYZ 取样臂、陶瓷高压泵、双通道 24 位消解转盘,实现自动稀释、消解、冷却、检测、清洗、废液回收。一次完整测定周期≤45 min,连续监测模式最小间隔 15 min/次
二、产品特性(超过 1500 字整理后的核心要点)
- 法规符合性
• 测量方法符合中国 HJ 636-2012《总氮测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》与 HJ 671-2013《总磷测定 钼酸铵分光光度法》,可直接用于环保比对验收 - 检测性能
• 检出限:TP ≤ 0.01 mg-P/L;TN ≤ 0.05 mg-N/L
• 线性误差:≤ ±2 % F.S.(0–80 % 量程)
• 重复性:RSD ≤ 1.5 %
• 漂移:24 h 零点漂移 ≤ ±1 %,量程漂移 ≤ ±2 %
• 加标回收率:90–110 %(标准样品与复杂基体均适用) - 样品适应性
• 基体:地表水、海水、市政污水、高氯废水、高硬度工业废水、发酵尾水;
• 自动稀释:内置 100 倍动态稀释模块,可处理 TP 高达 50 mg-P/L、TN 高达 200 mg-N/L 的样品,无需人工前处理;
• 过滤:选配 0.45 μm 在线自清洗过滤器,可连续运行 30 d 免维护。 - 自动化与智能化
• 通道扩展:标准型 1–2 通道,可扩展至 8 通道,支持不同采样点顺序测量;
• 校准模式:两点自动校准、多点曲线校准、漂移自动补偿、基体加标校准;
• 自诊断:高压釜密封性、光源强度、温度、压力、试剂余量全流程监控,异常 30 s 内报警并记录日志;
• 数据接口:4–20 mA、RS-485(Modbus RTU)、Ethernet(TCP/IP)、USB 数据导出,无缝对接 DCS、SCADA 平台;
• 云端功能:选配 4G/NB-IoT ???,实现远程查看实时曲线、历史数据、报警推送。 - 运行经济性
• 试剂消耗:单次测定仅消耗 2 mL 消解液 + 1 mL 显色液,每月试剂费用< 150 元(按 1 h/次计);
• 废液量:每周期废液 ≤ 15 mL,内置 10 L 废液桶,预警满桶后一次性收集,符合危废减量化要求;
• 免维护光源:冷阴极紫外灯寿命 3 年,可现场热插拔;
• 低功耗:整机 120 VA,待机功耗 25 VA,比传统湿化学法节能 40 % - 结构与安装
• 机柜:IP65 不锈钢外壳,尺寸 480 × 450 × 1350 mm,可直接壁挂或落地;
• 环境适应性:0–45 ℃、相对湿度 ≤ 95 % RH(无冷凝),内置空调与加热模块,适用于户外监测站房;
• 进样:外径 6 mm 软管快速接头,可选自动反冲洗沉水采样器,采样深度 0–30 m;
• 防爆:可选 ATEX Zone 2 防爆型,满足石化、化工现场需求。 - 维护与服务
• 一键清洗:关机前自动完成 3 级清洗(纯水、酸洗、碱洗),抑制管路结晶;
• 维护周期:每月仅需 10 min 更换试剂桶;高压釜密封圈 6 个月免工具更换;
• 远程诊断:内置 VPN 功能,原厂工程师可远程查看实时曲线、下载日志,平均修复时间 MTTR ≤ 2 h;
• 认证:CE、UKCA、ISO 9001 生产体系,提供国家计量器具型式批准证书 CPA - 典型应用业绩
• 长江流域 120 个水质自动站(2023 年整体验收一次通过率 100 %);
• 江苏某化工园区 8 条排放口在线监测,全年数据有效率 99.3 %;
• 新加坡公共事业局(PUB)深隧道污水处理系统 2022 年起 30 套连续运行无重大故障。
总结
TORAY 东丽 TPN-100 系列总磷/总氮自动测量装置以“高压灭菌消解 + 分光/紫外”为核心,通过全自动化、高灵敏度、低消耗、云管理的设计,既满足法规比对要求,又显著降低运维成本,已成为地表水、市政污水、工业排口在线监测的主流解决方案。
TORAY 东丽 TPN-100 系列总磷/总氮自动测量装置以“高压灭菌消解 + 分光/紫外”为核心,通过全自动化、高灵敏度、低消耗、云管理的设计,既满足法规比对要求,又显著降低运维成本,已成为地表水、市政污水、工业排口在线监测的主流解决方案。
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