介紹一下水中VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理

 

這個問題問到了在線監(jiān)測系統(tǒng)的核心邏輯，理解其工作原理能幫你更清晰地判斷監(jiān)測數據的可靠性。整個過程主要分為樣品預處理、分離檢測、數據處理三個關鍵環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣確保監(jiān)測精度。

 

1.樣品預處理：提取水中的VOCs

 

這是系統(tǒng)的第一步，目的是將溶解或懸浮在水中的VOCs（揮發(fā)性有機物）從水體中分離出來，為后續(xù)檢測做準備。目前主流技術有兩種：

 

吹掃捕集法：通過向水樣中持續(xù)通入惰性氣體（如氮氣），將水中的VOCs“吹掃”出來，隨后這些含有VOCs的氣體被吸附在專用捕集管中；之后對捕集管快速加熱，使VOCs解吸并隨載氣進入檢測單元。該方法對低濃度VOCs捕獲效率高，是目前應用很廣的技術。

 

膜分離法：利用選擇性滲透膜（如硅橡膠膜），讓水中的VOCs通過膜擴散到另一側的載氣中，實現氣液分離。該方法無需對水樣進行復雜前處理，設備維護相對簡單，但對高濃度或難揮發(fā)性VOCs的分離效果稍弱。

 

2.分離與檢測：識別VOCs并定量

 

經過預處理的VOCs氣體混合物，需要先分離成單一成分，再通過檢測器進行定量分析，這是系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。

 

分離（氣相色譜GC）：含有VOCs的載氣進入氣相色譜柱，利用不同VOCs在色譜柱內吸附-解吸能力的差異，使它們在隨載氣移動時被逐一分開，按特定順序先后流出色譜柱。

 

檢測（專用檢測器）：分離后的單一VOCs組分進入檢測器，檢測器將VOCs的濃度信號轉化為電信號。常用檢測器包括：

 

氫火焰離子化檢測器（FID）：對大多數有機化合物敏感，檢測范圍廣，適合常規(guī)VOCs總量監(jiān)測。

 

光離子化檢測器（PID）：對低濃度、易電離的VOCs（如苯、甲苯）響應靈敏，適合痕量VOCs監(jiān)測。

 

質譜檢測器（MS）：不僅能定量，還能準確識別VOCs的具體種類（定性），適合需要精準分析污染物成分的場景，但設備成本和維護要求較高。

 

3.數據處理與傳輸：實現實時監(jiān)測

 

檢測環(huán)節(jié)輸出的電信號，會被系統(tǒng)的信號處理單元轉化為數字信號，再通過內置軟件進行數據計算、校準和存儲，最終得到水中VOCs的具體濃度值。

 

系統(tǒng)會自動與校準曲線對比，消除基線漂移等干擾，確保數據準確性。

 

監(jiān)測數據可通過有線（如以太網）或無線（如4G/5G）方式實時傳輸到監(jiān)管平臺或本地終端，同時具備超標報警功能，方便及時發(fā)現污染問題。