[发明专利]一种水中阴离子和阳离子总量的检测方法和装置

说明书

本发明公开了一种水中阴离子和阳离子总量的检测方法和装置。其中包括了：(1)阴离子捕获器、进样系统、阴离子抑制器和检测单元(2)阳离子捕获器、进样系统、阳离子抑制器和检测单元在工业上为了生产过程或者生产安全的要求，工业用水水质的监测至关重要，利用阴离子捕获装置对流动相中的阴离子去除后，通过进样系统将样品推入到阴离子抑制器中进一步去除阳离子后进行阴离子总量的检测。利用阳离子捕获装置对流动相中的阳离子去除后，通过进样系统将样品推入到阳离子抑制器中进一步去除阴离子后进行阳离子总量的检测。两种方式的结合可以非常精确的测量出阴离子和阳离子的离子总量，从而实现了对工业用水水质的快速低成本的检测和监测。

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，特别是针对工业用水水质进行检测，公开了一种离子捕获、进样系统、离子色谱抑制器和电导检测器组成检测水中阴阳离子总量的方法和装置。

背景技术

工业用水涉及到非常广泛的应用范围，水质的控制和检测对于生产过程和生产安全都是非常重要的环节，特别是涉及到生产安全的水质检测更是重中之重。例如电厂一般要求检测的水包括：给水、炉水、饱和蒸汽水、过热蒸汽水、再热蒸汽水和凝结水等。这些水的水质好坏直接会造成锅炉、汽轮机相关部件积盐和腐蚀。另外饱和蒸汽在压力较高时对盐类有溶解携带的能力，这就造成了蒸汽含盐量的增加，而蒸汽中的盐分会沉积在过热器中，这将影响蒸汽的通过和传导，并使过热器管金属温度升高，过热蒸汽管中含有的盐分则有可能沉积在管道、阀门、汽轮机调节阀及叶片上，从而导致动作失调，降低了汽轮机效率等不良后果。

综上所述，工业用水的检测对水质的控制就起到了非常重要的作用。离子色谱检测方法是对水质检测有效的手段之一，这种方法可以检测水中的阴离子组分和阳离子组分。核心器件就是色谱分离柱，它把一个待测样品分离出不同组分，峰高定量保留时间定性，从而得到待测水中的阴离子或者阳离子中每种离子的准确含量。

离子色谱分析水质的方法：具体的工作方式以阴离子检测为例：

图1中的1是由KOH或其他试剂配置的淋洗液，高压泵2将淋洗液推入到进样系统3，通过定量环把定量环中的样品带入到高压色谱分离柱4中进行样品分离，分离后的样品进入到阴离子抑制器5a中，经过抑制器对本底电导进行抑制后进入到电导检测池6中进行检测，检测信号送到电导检测器7中进行数据处理，处理后得到不同组分的谱图，利用色谱的峰处理原则：保留时间定性、峰高定量得到最终的分析结果(见图8七种阴离子的标准谱图)。

离子色谱具有很多优点，但都需要一些必要条件，首先都需要流动相来推动样品的流动。而且分析内容的不同需要不同试剂配出的不同性质的流动相。最重要的是检测系统中都需要色谱分离柱，而且色谱分离柱一般采用高压柱，而高压柱就意味着系统要能够承受很高的压力，同时高压会增大设备的故障率，另外分离柱的分离机理造成检测周期的延长，一般一个点的检测时间都在30分钟左右。最后，色谱柱是一个耗材，并且价格不菲。

综上分析，工业用水需要一种能够保留离子色谱的一些优势但更简单、更低价和更有效的方法和装置进行水质的检测和监控。

目前的工业用水都已经过多种方法和手段对水进行了处理，例如电厂的用水，已经用离子交换树脂对水进行了离子去除，水中的离子含量很低。在用离子色谱法检测时，水中剩余的离子很少。每种组分都在几个ppb，甚至更低的浓度范围。所以作为水质的检测和控制，只需要对阴离子和阳离子的总量进行检测就可以达到水质监测的目的。

离子捕获、进样系统、离子色谱抑制器和电导检测组成检测水中阴阳离子的方法和装置很好的解决了以上的几个问题。因为只做离子总量的检测，不对水样进行分离，所以去掉了色谱柱。带来以下优势：

第一：因为没有色谱柱，所以可以不使用由试剂配置的流动相，可以简化到只用纯水做流动相。

第二：由于不用色谱柱，系统的压力可以降得很低，系统由于压力降低引起的故障率同样得到了降低。