工业与环境有机物监测白皮书：有机物监测的力量

许多企业的目标是减少和优化用水量，但对于如何实现这些目标并不十分清楚。特别是在整个工艺步骤中都需要使用水，或在将水作为原料使用的工业行业中，各企业需要更简单的方法来监测资源、降低成本并确保满足质量、合规性和运营目标。

这些工业行业共同的目标包括：

• 降低水和化学品的使用量及成本
• 遵守许可和法规要求
• 展示安全和质量标准
• 保持资产可靠性

强有力的水质监测程序不必很复杂——事实上，通过利用工厂内不同站点水的正确信息和数据，不同装置可以轻松做出明确的决定并采取行动。根据水质数据所获得的信息——使用准确和全面的分析技术——是一种行之有效的方法，据此进行适当的工艺变更以实现目标。

我们的白皮书将为寻求优化用水、确保质量、满足合规目标或保护工业过程中资产的用户描述将有机物监测作为工具的作用。我们不仅会向您介绍什么是有机物监测，有机物监测的目的，还会介绍如何在您的设施中进行有机物监测的方式，以及其他企业如何成功使用这一强有力的工具。

什么是TOC？

TOC代表总有机碳。它是用于量化水中碳基化合物总量的常用测量方法，是制药、市政、石化和半导体等行业常用的参数。TOC分析提供了一种准确有效的方法来衡量工艺过程中使用的水的质量和纯度，以及源自和返还于环境中的水。

为什么监测TOC很重要？

我们接触的大多数化合物和材料都是碳基的，所有的生物物种（包括我们自己！）也是碳基的。很自然地，水源中的大部分污染物也是基于碳的。污染可能来自于进入市政处理设施的水中的植物和动物腐烂物，也可能来自各行业中使用的产品和工艺的工业废水。污染也可能由短期事件造成，如导致有机物激增的泄漏或工艺中断。

常见的有机污染源包括：

• 天然有机物
• 糖
• 蛋白质
• 酸，如腐殖酸或富里酸
• 生物聚合物
• 合成或工业化合物
• 制药化合物
• 烃基化合物

虽然在不断变化的水源中识别和量化每种可能的有机化合物非常具有挑战性，但TOC可以作为衡量水的整体碳污染水平的“总和参数”。将各种有机化合物和污染物作为总和参数一起跟踪，提供了一种更有效的监测策略，这在许多方面对生产力和合规性的成功至关重要。

TOC是如何测量的？

市场上有许多不同类型的TOC分析仪和几种不同的技术用于定量分析有机物含量。尽管各种仪器的方法不同，但它们的基本操作原理有相似之处。首先，它们氧化样品中的碳基化合物。这可以通过使用氧化化学品、紫外线、燃烧或超临界水氧化来完成。完成后，此步骤将所有碳基化合物转化为CO₂。然后分析仪测量和定量分析产生的CO₂。可以通过如电导率检测（在液体中测量）或非色散红外（NDIR）检测（在气体中测量）等方法来完成。

TOC分析仪还能测量水中存在的无机碳。总无机碳（TIC）和总有机碳（TOC）结合在一起，可以全面了解样品中的总碳（TC）含量，TC = TIC + TOC。这是一个宝贵的工具，可供工业工厂用于了解其水的纯度。

TOC是快速、准确和有效的。可以在实验室中配备分析仪，或使用便携式仪器在整个装置中检测，也可以直接连接到工艺中进行在线测量。Sievers*产品系列中的TOC分析仪可以检测最干净的超纯水和最脏的废水，检测范围可以覆盖0.03 ppb到50,000 ppm。图1展示了可能作为污染物出现在水中的不同类型的碳的分类。

图1. 碳的类型

†POC通常也称为挥发性有机碳（VOC）

‡DOC为TOC<0.45 μm

跟踪碳含量

利用TOC分析进行碳监测，是评估水在工业设施内流动过程中水质的一项重要且有效的方法。此外，检测可能导致停机并需要高昂维护成本的工艺中断，也是保护宝贵设备资产的绝佳方式。

应该将使用TOC分析跟踪整个装置的碳含量作为一个优先事项！对于化工、石化、食品饮料以及发电厂等工业设施而言，这是一种非常有用的工具。

跟踪碳含量意味着什么？

跟踪碳含量是一种评估你所用水的技术。首先检测作为源水进入装置中的水中碳含量，然后检测整个装置中作为公用工程和工艺用水的水，最后检测净化后排放回环境中的废水。

碳含量监测可以提供“从河流到河流”的闭环解决方案，即跟踪从水进入装置、流经工艺设施并排放回环境时不断变化的碳含量。在这些不同步骤中监测碳含量的作用在于，您可以优化您的工艺流程，并为在出现问题或不合规时所需采取的行动做好准备。

监测碳可用于以下方面：

• 资产保护：碳监测可以为膜、锅炉和换热器等资产带来好处并保持其可靠性。
• 工艺优化：使用TOC监测快速提供碳含量数据有助于对工艺进行微调以及各项调节。
• 质量控制：碳含量监测有助于工业清洁度验证，确保原料水的质量。
• 遵守法规：TOC分析可以确保被处理的水在排放到环境之前符合许可要求，有助于减少罚款。
  

跟踪碳含量可使工厂监测基准值、识别变化并快速采取纠正措施。

我们的《有机物监测的力量》白皮书不仅会向您介绍什么是有机物监测，有机物监测的目的，还会介绍如何在您的设施中进行有机物监测的方式，以及其他企业如何成功使用这一强有力的工具。

内容包括：

• 什么是TOC？
• 什么是跟踪碳含量及其意义
• 对源水进行直接碳监测及其案例
• 对公用工程水进行直接碳监测及其案例
• 对工艺用水进行直接碳监测及其案例
• 对废水进行直接碳监测及其案例
• 如何充分利用碳监测？
• Sievers*分析仪的解决方案

扫二维码

下载Sievers分析仪

工业与环境有机物监测白皮书

《有机物监测的力量》

*威立雅的商标，可能在一个或多个国家已经注册。©2026威立雅保留所有权利。