在線水質分析儀在除鹽水中的應用

隨著工業化進程不斷推進，對水質提出了更高要求，特別是在化工行業。除鹽水作為重要的公用工程原料，其水質直接影響到蒸汽品質，進而影響長周期生產工藝安全。除鹽水制備過程中，傳統水質檢測主要依賴于離線采樣和實驗室分析，這種方法存在檢測周期長、數據滯后、操作復雜等問題，難以滿足化工生產對水質實時監控的需求。在線水質分析儀作為一種新興的檢測技術，具有實時監測、數據準確、操作簡便等優點，逐漸在各個領域得到廣泛應用。但在除鹽水處理過程中的應用研究相對較少，在實際工業環境中的應用效果和優化策略尚不明確。本研究旨在通過分析，探討在線水質分析儀在除鹽水處理過程中的應用效果，評估其在提高水質監測效率、優化處理工藝、降低運行成本等方面的潛力。

1除鹽水中常用的在線水質分析儀種類

1.1 電導率儀

電導率是衡量溶液導電能力的參數，其直接反映水中溶解性鹽類的含量。在除鹽水的生產過程中，電導率的變化直接反映出水質的純度，因此電導率儀的監測數據對于控制除鹽水的質量至關重要。電導率儀工作原理是通過測量溶液中電流的傳導能力來計算電導率。通常電導率儀由電極、信號處理器、顯示器組成。電極浸入水中，通過測量電極間的電阻來計算電導率，電導率儀具有響應速度快、測量精度高的特點，能實時監測及時發現異常情況。在除鹽水的生產過程中，電導率儀通過實時監測電導率，及時發現水質純度的變化，保證除鹽水的質量符合生產要求。同時，電導率儀數據可用于調整工藝參數，優化除鹽水的生產過程，提高生產效率。當電導率出現異常波動時，電導率儀自動發出警報，提醒操作人員及時處理，避免發生嚴重的生產事故[1]

1.2 pH計

在除鹽水生產過程中， pH 的控制對于保證水質穩定和設備安全至關重要。如果pH過高或過低，均會對生產設備和產品質量產生不利影響。pH計的工作原理是測量溶液中氫離子濃度來計算 ΔpH 。ΔpH 計通常由玻璃電極、參比電極、信號處理器組成。玻璃電極對氫離子敏感，能產生與pH相關的電位差，參比電極則提供穩定的電位參考。通過測量這兩個電極之間的電位差，計算出溶液的 pH 。在除鹽水生產過程中，通過實時監測 ΔpH ，能加強除鹽水酸堿度的穩定性，避免因pH波動出現水質問題。且pH 異常變化容易對生產設備造成腐蝕， pH 計可實時監測并及時處理這些問題，保護設備安全。 pH 的控制對于最終產品的質量至關重要，pH計監測數據用于調整生產工藝，保證產品質量符合標準。

1.3 溶解氧儀

溶解氧儀的工作原理是通過測量水中溶解氧的濃度，準確計算溶解氧含量。常見的溶解氧儀采用電化學傳感器，具有響應速度快、測量精度高的特點，能夠實時監測水質變化。通過測量氧分子在電極上的還原反應產生的電流來計算溶解氧含量。在設備保護方面，實時監測溶解氧含量，可及時處理過高的溶解氧含量，避免設備因腐蝕而損壞。在水質穩定性監測方面，溶解氧含量變化很容易影響水質的穩定性，溶解氧儀的實時監測可以確保水質穩定，避免出現溶解氧含量波動。在某些生產過程中，微生物的生長直接影響到水質，在微生物控制方面，溶解氧儀的監測數據用于控制微生物的生長，提高了水質的安全性[2]

2維護需求及方法

2.1 定期校準

定期校準的具體方法包括校準頻率、校準步驟、校準工具的選擇。通過科學的校準方法，能加強儀表測量數據的可靠性，從而提高生產過程的穩定性。校準頻率根據儀表的使用頻率和環境條件進行確定，通常建議每季度或每半年進行一次全面校準。對于使用頻率較高或環境條件較為惡劣的儀表，校準頻率應適當增加，保證測量數據的準確性。在儀表出現異常后應立即進行校準，以驗證儀表的測量精度。在校準步驟中包括以下環節：（1）準備工作。在校準前，讓儀表處于正常工作狀態，電源和連接線路無異常，準備好標準溶液或標準儀器，提高校準準確性。（2）校準操作。將標準溶液與在線水質分析儀進行比對，記錄測量結果，根據比對結果，調整儀表的校準參數，使其測量結果與標準值一致。（3）數據記錄。校準完成后，詳細記錄校準數據和調整參數，將校準結果與歷史數據進行比對，評估儀表測量的穩定性。在校準工具選擇方面，校準工具包括標準溶液、標準電導率儀、 pH 計等，綜合考慮其精度等級、適用范圍和使用壽命等因素，確保其能夠滿足校準需求[3]

2.2 清潔傳感器

物理清潔方法主要包括：軟布擦拭、超聲波清洗、高壓水沖洗等。（1）軟布擦拭時，使用柔軟的無紡布或棉布，蘸取適量的去離子水，輕輕擦拭傳感器表面。注意避免使用硬質材料或粗糙布料，以免刮傷傳感器；（2）超聲波清洗將傳感器放入超聲波清洗機中，加入適量的去離子水或專用清洗液，設定合適的清洗時間和溫度，啟動清洗程序，有效去除傳感器表面的頑固污染物，但需注意避免長時間高溫清洗，以免損壞傳感器；（3）高壓水沖洗在確保安全的前提下，使用高壓水槍對傳感器進行沖洗，快速去除表面的沉積物和污染物，但需注意控制水壓，避免對傳感器造成機械損傷[4]

化學清潔方法主要包括：使用酸堿溶液清洗和專用清潔劑清洗。（1）根據污染物的性質選擇合適的酸堿溶液進行清洗，如對于有機物污染，使用稀堿溶液清洗；對于無機鹽沉積，使用稀酸溶液清洗。清洗時需佩戴防護手套和護目鏡，避免溶液濺入眼晴或皮膚。清洗后，務必用大量去離子水徹底沖洗傳感器，去除殘留的化學物質。（2）專用清潔劑清洗。市面上有多種專為水質分析儀傳感器設計的清潔劑，這些清潔劑能有效去除各種污染物，且對傳感器無腐蝕作用。使用時，按照說明書的比例稀釋清潔劑，將傳感器浸泡在清潔液中，設定合適的浸泡時間，然后用去離子水徹底沖洗。（3）值得注意的是，在清潔傳感器的過程中避免使用硬質工具或粗糙布料，以免刮傷傳感器表面；使用化學清洗劑時，務必按照說明書的比例稀釋，避免濃度過高對傳感器造成腐蝕；清洗后，必須用大量去離子水徹底沖洗傳感器，確保無任何清洗劑殘留；定期檢查傳感器的工作狀態，及時發現并處理污染問題，避免污染物積累影響測量結果[5]

2.3 更換耗材

更換電極保護液時，確保在線水質分析儀處于關閉狀態，并斷開電源。準備好新的電極保護液、干凈的軟布、專用的更換工具。小心地將電極從分析儀中取出，注意不要用力過猛，以免損壞電極或連接線。如果電極與分析儀之間有固定螺絲，使用合適的工具將其松開。接著，使用干凈的軟布輕輕擦拭電極表面，去除殘留的保護液和污垢，注意不要使用硬物刮擦，以免損壞電極的敏感表面[6]。將舊的電極保護液倒掉，更換為新的電極保護液。確保保護液完全覆蓋電極的敏感部分，并注意不要讓保護液溢出。將清潔并更換了保護液的電極重新安裝到分析儀中，保證電極與分析儀的連接牢固，無松動現象。重新啟動分析儀，并進行一次校準，提高電極的測量精度。如果發現測量結果異常，要進一步檢查電極和保護液的狀態。通過以上步驟，確保在線水質分析儀的電極始終處于最佳工作狀態，從而提高測量精度[7]

2.4 記錄維護日志

為了確保在線水質分析儀的長期穩定運行，維護日志的記錄必須系統全面。（1）維護日志包括基本信息，如設備名稱、型號、安裝位置、維護人員姓名、維護日期等。這些信息有助于明確維護對象和責任人，控制維護工作的有序進行。（2）維護日志應詳細記錄每次維護的具體內容。如：校準過程中詳細記錄校準時間、使用的標準溶液、標準儀器、校準結果及調整后的參數設置等；清潔過程中記錄清潔時間、使用的清潔工具、清潔劑、清潔前后的測量結果等；更換傳感器時，記錄更換時間、新傳感器的型號和規格、更換后的校準結果及測試數據等。（3）記錄維護過程中發現的問題和采取的措施。如果發現傳感器精度下降或污染嚴重，應記錄問題的具體表現、分析原因及采取的解決措施，有助于及時解決問題，為后續的維護工作提供經驗教訓，避免類似問題的再次發生。（4）要保持維護日志記錄的連續性。每次維護完成后，維護人員及時填寫維護日志，并妥善保存，定期對維護日志進行整理和分析，發現儀表的運行規律，為制定科學的維護計劃提供依據[8]

3總結

隨著工業化進程的不斷深入，對水質的要求日益提高，尤其是在電力、化工、制藥等行業，除鹽水質量直接關系到生產效率。傳統離線水質檢測方法已難以滿足現代工業對實時監控的需求。電導率儀、pH計、溶解氧儀等在線水質分析儀憑借實時監測、數據準確和操作簡便等優點，逐漸成為除鹽水處理過程中的重要工具。這些儀器不僅能夠實時監控水質變化，及時發現并處理異常情況，還能通過數據反饋優化處理工藝，降低運行成本，提高生產效率。然而，盡管在線水質分析儀在除鹽水處理中的應用前景廣闊，但其應用效果和優化策略仍需進一步研究和驗證。未來，隨著技術的不斷進步和應用研究的深入，在線水質分析儀在除鹽水處理中的應用將更加廣泛和深入。通過持續的技術創新和優化管理，在線水質分析儀將在提高水質監測效率、優化處理工藝、降低運行成本等方面發揮更大的作用，為工業生產的可持續發展提供強有力的支持。

參考文獻：

[1］趙晗.石化企業總有機碳在線水質分析儀的選型與工程設計[J].石油化工自動化，2023，59（6）：31-35.

[2］李琴，施擇，趙祖軍，等.冷原子熒光便攜式痕量汞水質在線監測儀與實驗室汞分析儀比較研究[J].分析儀器，2021（2） ：79-81.

[3］劉健.UV法COD在線分析儀在工業廢水水質監測中的應用[J].云南化工，2022，49（9）：70-73.

［4］上海儀歆環保科技有限公司.具有自動量程選擇的硫化物在線水質分析儀：CN202320550337.4[P].2023-07-21.

［5］上海建邦環境科技有限公司.一種用于在線水質分析儀的連續式抗干擾預處理裝置：CN202221639197.X[P].2022-11-18.

［6］黃曉丹，熊陳，花迪，等.基于快速消解分光光度法的化學需氧量在線分析儀[J].當代化工，2023，52（7）：1751-1755.

[7］朱志芳，樊小燕，王鋼，等.基于液流控集成芯片的總磷在線分析儀的研制[J].分析儀器，2023（6）：16-20.

[8］何飛飛，丁斌，陳子望，等.一種新型在線水質TOC監測儀自動校準裝置及其校準方法研究［J].計量學報，2022，43（12） ：1669-1676.