Máy TOC Tổng lượng Cacbon hữu cơ

Máy TOC Tổng lượng Cacbon hữu cơ

Ứng dụng của đo tổng lượng Cacbon hữu cơ trong thực tế

Ô nhiễm hữu cơ có thể làm giảm khả năng trao đổi ion và gây ra sự phát triển sinh học không mong muốn, khiến nước đã qua xử lý trở nên không an toàn để chúng ta sử dụng. Chưa kể, xử lý nước có thể tạo ra các sản phẩm phụ có hại

Trong một số lĩnh vực liên quan đến xử lý nước sinh hoạt: đo lường tổng lượng cacbon hữu cơ TOC là một tiêu chí hết sức quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng trách tình phơi nhiễm DBP trong nước sinh hoạt.

• Ứng dụng trong xử lý nước thải gồm: bắt buộc phải giám sát TOC, giám sát chỉ tiêu chất thải sau khi xử lý đảm bảo đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường.
• Trong nhà máy điện: kiểm soát các nguồn hợp chất gây ăn mòn
• Sản xuất dược phẩm: Một trong những ngành đòi hỏi về độ tinh khiết của nước cực kì cao vì các thành phần trong thuốc đều phải đảm bảo độ tinh khiết, loại bỏ các tạp chất, hợp chất hữu cơ trong quá trình sản xuất.

Các phương pháp đo lường tổng lượng cacbon hữu cơ TOC và mục tiêu chung

Để đo lường hợp chất hữu cơ TOC có 3 phương pháp phổ biến gồm

• Phương pháp Oxy hóa cacbon hữu cơ thành cacbon dioxide.
• Phương pháp phát hiện cacbon dioxide là dẫn điện và hồng ngoại không phân tán NDIR.
• Phương pháp phát hiện dựa trên độ dẫn điện hoạt cách đo lượng sự gia tăng của các ion.
• Máy phân tích TOC là máy phân tích TOC trực tuyến, thì nó được kết nối trực tiếp với hệ thống bơm nước và tự động thu thập các mẫu để phân tích theo khoảng thời gian đã đặt.  
• Quá trình oxy hóa
• Một số Phương pháp Tiêu chuẩn đã được phê duyệt được sử dụng để đo TOC, bao gồm quá trình oxy hóa persulfate hóa học ướt và quá trình oxy hóa xúc tác nhiệt độ cao (đốt cháy). Phân tích TOC hóa học ướt liên quan đến quá trình oxy hóa cacbon hữu cơ thành CO 2 thông qua thuốc thử và nhiệt hoặc đèn UV. Hai phân khu của quá trình oxy hóa hóa học ướt này là persulfate nóng và persulfate UV. Phương pháp đốt cháy để phân tích TOC liên quan đến việc tiêm mẫu vào buồng phản ứng được gia nhiệt với chất xúc tác oxy hóa.
• Phát hiện
• Trong phân tích TOC, phát hiện thường đạt được thông qua một máy dò hồng ngoại trạng thái rắn, không phân tán (NDIR) để đo hàm lượng hữu cơ trong mẫu của bạn. NDIR hoạt động bằng cách chiếu một chùm tia hồng ngoại qua ô chứa khí mẫu CO 2. Sau đó, nó đo lượng hồng ngoại được mẫu hấp thụ ở một phạm vi bước sóng cụ thể. Ví dụ, CO 2 hấp thụ phạm vi bước sóng hồng ngoại là 4,26 µm.
• Hiển thị
• Cuối cùng, hiển thị đề cập đến cách dữ liệu thu được trong bước phát hiện được trực quan hóa. Bước này đã được hưởng lợi rất nhiều từ cuộc cách mạng công nghệ của thế kỷ 21. Nhiều máy phân tích TOC có máy tính bên trong và giao diện màn hình cảm ứng hoặc được điều khiển bằng phần mềm trên PC bên ngoài.
• Xử lý nước
• Đo TOC trong nước đã qua xử lý là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả của các quy trình xử lý nước uống. Trong quá trình xử lý, TOC đóng vai trò là chỉ báo về vật liệu hữu cơ có trong nước nguồn, cần phải giảm để đáp ứng các tiêu chuẩn quy định. Mức TOC cao có liên quan đến việc tăng sự hình thành các sản phẩm phụ khử trùng có hại (DBP) như Trihalomethanes (THM) và Haloacetic Acids (HAA) , được EPA quản lý theo Quy định về chất khử trùng và sản phẩm phụ khử trùng (DBPR) .
• Các bước đầu tiên trong quy trình xử lý nước thông thường bao gồm đông tụ hóa học, keo tụ, lắng và lọc, tất cả đều nhằm mục đích loại bỏ cacbon hữu cơ khỏi nước. Đo TOC cung cấp một cách đáng tin cậy để đánh giá tải lượng hữu cơ trước và sau các bước này. Đối với hệ thống nước mặt, EPA yêu cầu một tỷ lệ phần trăm cụ thể để loại bỏ TOC, tùy thuộc vào nồng độ TOC trong nước nguồn. Thông thường, mức TOC của nước nguồn dao động từ 2 đến 4 mg/L và các nhà máy xử lý hướng đến mức TOC dưới 2 mg/L trong nước thành phẩm.
• TOC cũng đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi sự hình thành THM, là sản phẩm phụ của quá trình khử trùng bằng clo. Clo phản ứng với các hợp chất cacbon hữu cơ trong nước và nếu không kiểm soát TOC đúng cách, điều này có thể dẫn đến sự hình thành THM, gây ra các nguy cơ cho sức khỏe như các vấn đề về gan, thận hoặc hệ thần kinh trung ương. Các nhà máy xử lý nước có thể giảm khả năng hình thành THM bằng cách theo dõi chặt chẽ mức TOC tại nhiều thời điểm khác nhau trong quá trình xử lý, đặc biệt là sau khi lọc và trước khi khử trùng.

Phương pháp tính tổng lượng Cacbon hữu cơ

Về việc tính toán giữa hai loại Cacbon là Cacbon hữu cơ và vô cơ cũng tương đối khác nhau. Đối với Cacbon vô cơ thì các liên kết với oxy là cacbon dioxide, bicarbonate hoặc carbonate.

Với Cacbon hữu cơ thì sẽ có thể liên kết cùng nhiều loại nguyên tố khác nhau như hydro, nito hoặc các nguyên tử cacbon khác. Với đặc tính như: Dễ bay hơi, điểm sôi thấp, đồng thời có thể tất được dung dịch bằng sục khí qua mẫu..

Phân loại các dạng cacbon khác nhau khi đo TOC

• TC: Tổng cacbon
• TOC: Tổng lượng cacbon hữu cơ
• TỊC: Tổng lượng cacbon vô cơ
• POC: Cacbon hữu cơ có thể tẩy được (còn gọi là VOC hoặc cacbon hữu cơ dễ bay hơi.
• NPOC: Cacbon hữu cơ không thể tấy.

Công thức tính tổng lượng Cacbon hữu cơ

TOC = TC-TIC

Một số lưu ý trong việc đo lường tổng lượng Cacbon hữu cơ

Một sốphương pháp làm yếu hoặc loại bỏ tổng lượng cacbon hữu cơ TOC trong nước như:

• Keo tụ tạo bông.
• Sử dụng than hoạt tính
• Oxy hóa nâng cao .
• Trao đổi ion
• Sử dụng các màng lọc

Phương pháp tính toán tổng lượng cacbon hữu cơ TOC

Cacbon vô cơ chỉ liên kết với oxy như cacbon dioxide, bicarbonate hoặc carbonate trong khi cacbon hữu cơ có thể liên kết với nhiều loại nguyên tố khác như hydro, nito hoặc các nguyên tử cacbon khác.

Các dạng khác của cacbon bao gồm cacbon có thể tẩy được và không thể tẩy được. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có điểm sôi thấp và có thể tẩy được từ dung dịch bằng cách sục khí qua mẫu.

Các dạng cacbon khác nhau khi đo TOC

• TC: Tổng cacbon
• TOC: Tổng lượng cacbon hữu cơ
• TIC: Tổng lượng cacbon vô cơ
• POC: Cacbon hữu cơ có thể tẩy được (còn gọi là VOC hoặc cacbon hữu cơ dễ bay hơi. NPOC: Cacbon hữu cơ không thể tẩy.

Tổng lượng cacbon hữu cơ có thể được tính bằng công thức:

TOC TC-TIC

Phương pháp này là tốt khi có sự khác biệt lớn giữa TC và TIC. Tuy nhiên khi giá trị TIC là cao, phương pháp khác biệt có thể tạo ra kết quả rất thất thường vì biên sai số cho cả phép đo TC và phép đo TIC phải được thêm vào với nhau.

Trong nhiều ứng dụng đo TOC, thật hợp lý khi cho rằng sự đóng góp của POC cho giá trị TOC tổng thể là không đáng kể, do đó sử dụng: NPOC ~TOC

Sự gần đúng này tốt cho nước uống, nơi đóng góp lớn nhất của cacbon hữu cơ đến từ axit humic không bay hơi, hợp chất phân tử cao. Các ứng dụng nước siêu tinh khiết như sản xuất dược phẩm, năng lượng và bán dẫn sẽ có nồng độ POC không đáng kể có trong mẫu.

 Phương pháp loại bỏ hoặc làm giảm tổng lượng cacbon hữu cơ TOC trong

nước

Một số phương pháp làm giảm hoặc loại bỏ tổng lượng cacbon hữu cơ TOC trong nước như:

• Keo tụ, tạo bông
• Sử dụng than hoạt tính
• Oxy hóa nâng cao
• Trao đổi ion
• Sử dụng các màng lọc

Keo tụ tạo bông: Là phương pháp xử lý hóa học được sử dụng trước khi lắng và lọc. Phương pháp này giúp loại bỏ các hạt keo lơ lửng trong nước

Than hoạt tính: Sử dụng than hoạt tính với cơ chế hấp phụ hóa học để loại bỏ các chất gây ô nhiễm và tạp chất. Cấu trúc diện tích bề mặt được cung cấp bởi cacbon cho phép loại bỏ vị trí hoạt động cao nhất đối với các chất gây ô nhiễm.

Oxy hóa nâng cao: Quá trình oxy hóa nâng cao đòi hỏi các gốc hydroxyl tỷ lệ với các chất gây ô nhiễm được loại bỏ. Gốc hydroxyl là một trong những chất chống oxy hóa mạnh nhất. Chúng được tạo ra bằng cách đưa hydrogen peroxide, ozone hoặc oxy vào quy trình xử lý nước. Quá trình này có khả năng loại bỏ một số hợp chất hữu cơ thay vì chuyển chúng sang pha khác. Trong điều kiện lý tưởng, mức độ ô nhiễm được giảm từ hàng trăm ppb xuống dưới 5 ppb

Giảm tổng lượng cacbon hữu cơ TOC bằng tia cực tím

Ánh sáng tia cực tím từ đèn UV diệt khuẩn thúc đẩy sự hình thành gốc tự do, dẫn đến quá trình oxy hóa chất hữu cơ thành nước và cacbon dioxide. Ánh sáng tia cực tím có bước sóng 254 nanomet thường được sử dụng trong xử lý. Sức mạnh của quá trình oxy hóa có thể được khuếch đại thông qua việc bổ sung các hợp chất persulfate.

Thông tin liên hệ:

Công ty TNHH Xử Lý Nước Trung Điệp Tín

• Địa chỉ: 1232 Tỉnh Lộ 10, Khu Phố 5, Phường Tân Tạo, Quận Bình Tân, TP.HCM
• Chi nhánh: Số 2 Nguyễn Văn Cự, Kp5, P. Tân Tạo A, Quận Bình Tân, Tp. Hồ Chí Minh
• Hotline: 0908 394 311 – 0984 320 511
• Website: xulynuoctrungdieptin.com