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,水中油是重要的监测指标。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。
环境保护局 2002-12-25发布的自2003-01-01开始实施的人民环境保护行业标准(HJ/T 92—2002)《水污染物排放量监测技术规范》指出水污染物排放量监测项目和监测方法中石油类、动植物油监测方法的自动在线监测法为(红外法、荧光法)。
(1)红外法
1)测定原理:采用有机溶液(四氯化碳、四氯乙烯等)萃取水样后,用三波长红
外光度法或非分散红外法测定。
2) 性能指示:
(1) 测定范围:0-20mg/L至0-100mg/L
(2) 重线性:±10%以内
(3) 测定周期:10min
(4) 输出信号: DC 0-5V; 4-20mA DC
(2)荧光法
紫外荧光作为快速且具有良好选择性的方法,它可以检测到非常低浓度的水中油,是一种可靠性强维护量低的稳定测量系统,它适用于江河,湖泊和水库;设备冷却水;废水(炼油厂和化工厂排出的污水)
测定原理:水中石油类的测定也可以采用荧光法,主要测定水中含苯环的化合物,该方法采用直接测定水样的方法。多环芳烃具有很强的荧光特性,他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,油类物质特征比230nm时要强。经过大量实验,我们确定用254nm的紫外光激发,水中油中的多数成分具有强烈的荧光特性。不需要试剂,降低运行成本。采用与手工油类测定方法的比对实验,可间接得到水中的石油类浓度。
采用荧光法制成的仪器对水中油有非常良好的选择性,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(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、散射法只能测量少的油滴)。
两种监测方法对比:
|
方法 |
紫外荧光法 Uvpcx(HX1000) |
萃取+红外 吸收法 |
吹脱+离子火焰 检测器(FID) |
紫外荧光法 开放式流通池流通池+汞灯 |
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测量时间 |
<10秒 |
>5分钟 |
>5分钟 |
<10秒 |
|
灵敏度 |
高 |
高 |
中 |
中 |
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使用危险的化学溶剂 |
不用 |
用 |
不用 |
不用 |
|
使用 |
不用 |
不用 |
用 |
不用 |
|
定期更换灯或零件 |
不用 |
用 |
用 |
用 |
|
维护量 |
非常低 |
高 |
高 |
中等 |
|
过滤 |
不用 |
在废水中不可避免 |
在废水中不可避免 |
不可避免 |
|
自动清洗系统 |
有 |
不可能 |
不可能 |
不可能 |
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操作费用 |
低 |
中 |
高 |
中 |
|
尺寸 |
紧凑小巧 |
大 |
大 |
大 |
|
重量 |
大约18/30Kg |
>30Kg |
>30Kg |
>30Kg |
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用车或客机随身运输 |
可以 |
不可以 |
不可以 |
不可以 |
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安装时间 |
一小时 |
几天 |
几天 |
几小时 |
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广泛应用并被列为标准。我国标准《海洋监测规范》GB17378.5-1998 也采用荧光法测量海水中的油,环境保护局颁布的 HU/T 92-2002 《水污染物排放量监测技术规范》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。在地表水及水源水监测领域,水中油日益成为一个重要的监测参数。
油田采出水基本监测物质为水中油、悬浮物、温度等值,通过监测这几项指标的数值可以对采油过程进行指导,及时修改水处理过程中的参数,降低损失。
将采出水处理后回注于油层,不仅可以回收水中的原油、实现水的循环利用、改善环境污染情况,而且提供了充足的注水水源、节约大量的淡水资源,取得了显著的经济效益和社会效益。如果把含油废水处理后,重新回注地层,以补充地层的压力,不仅可以避免环境污染,而且节约大量的水资源。
面对严峻的环境形势,石化公司投入高额费用采购仪器设备监测水中油参数,以期降低污染。ZDA正大环保紧抓市场需求成立项目组,在系统结构设计及仪器选型中,充分考虑紫外荧光法科学性、前瞻性的原则,以达到较低的成本,合理的设计,实现监测功能和满足监测要求。独立的研发了一款专门适用于监测石油行业采出水中水中油、悬浮物、温度等参数,并具有防爆的防爆型水中油监测仪。