KR102183940B1 - Analytical equipment of water sample - Google Patents
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Abstract
물 샘플 분석 기기는 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행하고, 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 경우, 오존 발생기를 통해 오존을 발생시켜 오존으로 물 샘플 중의 연소 이온을 제거할 수 있으며, 염소 이온이 산화제 작용에 대한 영향 정도를 감소시키고, 이어서, 오존과 산화제가 혼합되어 있는 물 샘플이 수용 공간과 UV광 제공 모듈 사이에서 순환 유동되도록 하여, 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소를 거의 산화시켜, 물 샘플 분석기가 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 정확하게 분석할 수 있도록 한다.The water sample analysis instrument performs non-volatile organic carbon analysis, and when performing non-volatile organic carbon analysis, ozone is generated through an ozone generator to remove combustion ions in the water sample with ozone. To reduce the degree of influence on the action of this oxidizing agent, and then allow the water sample mixed with ozone and oxidizing agent to circulate between the receiving space and the UV light providing module, thereby almost oxidizing the non-volatile organic carbon in the water sample, It allows the water sample analyzer to accurately analyze the content of non-volatile organic carbon in water samples.
Description
본 발명은 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 분석할 수 있는 물 샘플 분석 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a water sample analysis device capable of analyzing the content of nonvolatile organic carbon in a water sample.
사람들이 환경을 중시함에 따라, 각 나라의 정부는 오폐수가 환경에 대한 오염을 감소시키기 위하여, 오폐수 등 물 샘플의 비휘발성 전유기 탄소(non-volatile Total Organic Carbon, non-volatile TOC)에 대한 처리를 규범화함으로써, 업계의 비휘발성 전유기 탄소 분석 기기를 광범위하게 사용하여 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소 함량을 분석한다. 비휘발성 전유기 탄소 분석 기기는 통상적으로 물 샘플 중의 유기물을 산화시키고 비분산 적외선 분석기(Non-Dispersion Infrared Analyzer, NDIR)와 같은 물 샘플 분석기를 이용하여 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 농도를 측정한다.As people value the environment, governments in each country are treating non-volatile total organic carbon (non-volatile TOC) in water samples such as wastewater to reduce pollution to the environment. By standardizing, the industry's nonvolatile organic carbon analysis instruments are extensively used to analyze the nonvolatile organic carbon content in water samples. Non-volatile organic carbon analysis instruments typically oxidize organic matter in a water sample and measure the concentration of non-volatile organic carbon in a water sample using a water sample analyzer such as a Non-Dispersion Infrared Analyzer (NDIR). do.
통상적으로, 물 샘플 분석 기기 중의 물 샘플 분석에 있어서, 한 단계의 기체 분석 작업을 실행한 후, 물 샘플 분석기에 일부분 기체가 남아있기 마련인데, 본 발명에서 이를 이전의 잔류 기체로 정의하고, 이러한 이전의 잔류 기체는 물 샘플 분석기의 다음 단계의 기체 분석 작업에 크게 영향을 줄 수 있음으로써, 분석 결과의 정확성이 낮아지게 된다.Typically, in the analysis of a water sample in a water sample analysis device, after performing a gas analysis operation in one step, some gas remains in the water sample analyzer. In the present invention, this is defined as a previous residual gas, and this The previous residual gas can greatly affect the gas analysis operation in the next step of the water sample analyzer, thereby reducing the accuracy of the analysis results.
또한, 선행기술에서, 물 샘플 중의 유기물을 산화시키는 방법은 고온연소법, UV 과황산염법 및 2단계식 고급산화법인 적어도 세가지 방법을 포함한다. 고온연소법에 있어서, 일반적으로 물 샘플 중의 유기물이 고온 노벽에서 산화되도록 하지만, 이는 고온 노벽에 물질이 잔류되어 세척이 어려운 등 사람들에게 책망받는 문제가 발생될 수 있다. UV 과황산염법에 있어서, 일반적으로 UV광으로 과황산염을 활성화시켜 산수소 유리기를 생성하여 물 샘플 중의 유기물을 산화시키지만, 물 샘플 중 염소 이온(Cl-) 농도가 0.05 %를 초과할 경우, 산수소 유리기의 생성은 억제될 수 있고, 물 샘플의 혼탁도가 비교적 높을 경우, UV광은 차단될 수 있어, 과황산염을 충분히 활성화시키지 못함으로써, 물 샘플 중의 유기물을 완전히 산화시키지 못하기에, 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소 함량의 분석이 정확성을 잃게 된다. 2단계식 고급산화법에 있어서, 일반적으로 알칼리제(NaOH)를 첨가하여 물 샘플 중의 유기물을 이산화탄소로 산화시킨 후 이산화탄소의 측정 데이터로 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소 함량을 분석하지만, 알칼리제에서 원래부터 이산화탄소가 석출되기에, 알칼리제의 사용은 유기물 산화로 인한 이산화탄소가 아닌 이산화탄소가 존재할 수 있으므로, 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소 함량의 분석이 정확성을 잃게 된다.In addition, in the prior art, a method of oxidizing organic matter in a water sample includes at least three methods, a high-temperature combustion method, a UV persulfate method, and a two-stage advanced oxidation method. In the high-temperature combustion method, in general, organic matter in a water sample is oxidized in a high-temperature furnace wall, but this may cause a problem that is rebuked by people, such as difficulty in cleaning because the material remains on the high-temperature furnace wall. In the UV persulfate method, in general, the persulfate is activated with UV light to generate oxyhydrogen free radicals to oxidize organic matter in the water sample, but when the concentration of chlorine ion (Cl-) in the water sample exceeds 0.05%, oxyhydrogen free radicals The formation of can be suppressed, and when the turbidity of the water sample is relatively high, UV light can be blocked, and the persulfate cannot be sufficiently activated, so that the organic matter in the water sample cannot be completely oxidized. The analysis of non-volatile organic carbon content loses accuracy. In the two-stage advanced oxidation method, in general, an alkali agent (NaOH) is added to oxidize organic matter in a water sample to carbon dioxide, and then the nonvolatile total organic carbon content in the water sample is analyzed using the measurement data of carbon dioxide. Since is precipitated, the use of an alkali agent may present carbon dioxide rather than carbon dioxide due to oxidation of organic matter, so that the analysis of the nonvolatile organic carbon content in the water sample loses accuracy.
이에, 상술한 여러가지 문제를 어떻게 해결하고 물 샘플 중 비휘발성 전유기 탄소 함량의 분석 결과의 정확성을 어떻게 향상시키며, 물 샘플 중의 유기물(비휘발성 전유기 탄소)을 어떻게 순리롭게 산화시킬 수 있는 가 하는 것은 본 발명의 주요한 기술적 사상이다.Therefore, how to solve the various problems described above, how to improve the accuracy of the analysis result of the nonvolatile organic carbon content in the water sample, and how to easily oxidize organic matter (nonvolatile organic carbon) in the water sample. It is the main technical idea of the present invention.
본 발명은 오존 발생기에 의해 발생되는 오존을 통해 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소를 순리롭게 산화시켜 물 샘플 분석 결과의 정확성을 향상시킬 수 있는 물 샘플 분석 기기를 제공한다.The present invention provides a water sample analysis device capable of improving the accuracy of a water sample analysis result by oxidizing nonvolatile organic carbon in a water sample easily through ozone generated by an ozone generator.
본 발명의, 염소 이온을 구비하는 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 분석하기 위한 물 샘플 분석 기기는, 내부에 일정량의 물 샘플을 수용하는 수용 공간이 구비되는 기기 본체; 수용 공간에 연통되어 수용 공간 내의 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 분석하는 물 샘플 분석기; UV광을 제공하고 수용 공간에 연통되는 UV광 제공 모듈; 산소 가스를 제공하는 산소 가스 제공 모듈; 산소 가스를 제공받고 수용 공간에 연통되며, 산소 가스를 방전하여 오존을 발생시키는 오존 발생기; 산화제를 제공하고 수용 공간에 연통되는 산화제 제공 모듈; 제1 캐리어 가스를 제공하고 물 샘플 분석기 또는 수용 공간에 연통되는 제1 캐리어 가스 제공 모듈; 및 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행하는 실행 모듈을 포함한다. 실행 모듈이 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 경우, 오존 발생기가 수용 공간에 오존을 제공하고 산화제 제공 모듈이 물 샘플에 산화제를 제공한 후 오존과 산화제가 혼합되어 있는 물 샘플이 수용 공간과 UV광 제공 모듈 사이에서 순환 유동되도록 한다. 오존은 염소 이온을 제거하여 염소 이온이 산화제 작용에 대한 영향 정도를 감소시키고, UV광 제공 모듈은 물 샘플에 UV광을 제공하여 UV광, 오존 및 산화제가 물 샘플에 대한 반응을 통해 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소를 산화시켜 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물을 생성하며, 이어서, 제1 캐리어 가스 제공 모듈이 수용 공간에 제1 캐리어 가스를 제공하여 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물이 석출되도록 하고 물 샘플 분석기에 진입시켜 수용 공간 내의 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 분석하도록 한다.A water sample analysis device for analyzing the content of non-volatile organic carbon in a water sample having chlorine ions according to the present invention includes: an apparatus main body having an accommodation space for accommodating a predetermined amount of water samples therein; A water sample analyzer connected to the receiving space to analyze the content of nonvolatile organic carbon in the water sample in the receiving space; UV light providing module that provides UV light and communicates with the accommodation space; An oxygen gas providing module for providing oxygen gas; An ozone generator that receives oxygen gas and communicates with the accommodation space, and discharges the oxygen gas to generate ozone; An oxidizing agent providing module for providing an oxidizing agent and communicating with the accommodation space; A first carrier gas providing module that provides a first carrier gas and communicates with the water sample analyzer or the accommodation space; And an execution module that executes the nonvolatile organic carbon analysis operation. When the run module is running a non-volatile organic carbon analysis task, the ozone generator provides ozone to the receiving space and the oxidizing agent supply module provides the oxidizing agent to the water sample, and then the water sample mixed with ozone and oxidizing agent is transferred to the receiving space and UV. It allows circulation flow between the light providing modules. Ozone removes chlorine ions to reduce the degree of influence of chlorine ions on oxidant action, and the UV light providing module provides UV light to the water sample so that UV light, ozone, and oxidant react to the water sample and The non-volatile organic carbon is oxidized to generate a gaseous oxide of the non-volatile organic carbon, and then, the first carrier gas providing module provides the first carrier gas to the receiving space to form a gas of the non-volatile organic carbon in the water sample. State oxides are allowed to precipitate and enter the water sample analyzer to analyze the content of nonvolatile organic carbon in the water sample in the receiving space.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기는 수용 공간에 연통되는 유체 배출 파이프라인을 더 포함할 수 있고, 오존 발생기가 수용 공간에 오존을 제공할 경우, 유체 배출 파이프라인은 개방되어 수용 공간 내로부터의 유체를 배제시키고, 수용 공간 내의 오존 농도가 기대값을 충족한 후, 유체 배출 파이프라인을 폐쇄하여 오존 발생기가 수용 공간에 오존을 제공하는 것을 중지시키도록 한다.Preferably, the water sample analysis device of the present invention may further include a fluid discharge pipeline in communication with the receiving space, and when the ozone generator provides ozone to the receiving space, the fluid discharge pipeline is opened and from within the receiving space. And the ozone concentration in the receiving space meets the expected value, the fluid discharge pipeline is closed so that the ozone generator stops providing ozone to the receiving space.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기는 수용 공간 내로부터의 유체를 측정하여 수용 공간 내의 오존 농도가 기대값을 충족하는지 여부를 판단하는, 유체 배출 파이프라인에 설치되는 오존 농도 계측기를 더 포함할 수 있다.Preferably, the water sample analysis device of the present invention further comprises an ozone concentration meter installed in the fluid discharge pipeline to determine whether or not the ozone concentration in the accommodation space meets the expected value by measuring the fluid from the accommodation space. I can.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기는 오존 발생기에 의해 발생되는 오존의 지속 시간을 기록하여 수용 공간 내의 오존 농도가 기대값을 충족하는지 여부를 판단하는, 시간 기록을 제공하는 타이머를 더 포함할 수 있다.Preferably, the water sample analysis device of the present invention further comprises a timer for providing a time recording, determining whether or not the ozone concentration in the receiving space meets the expected value by recording the duration of ozone generated by the ozone generator. I can.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기는 수용 공간에 연통되는 유체 배출 파이프라인을 더 포함할 수 있고, 실행 모듈은 백 블로잉 작업을 더 실행할 수 있다. 실행 모듈이 백 블로잉 작업을 실행할 경우, 유체 배출 파이프라인을 개방하고, 제1 캐리어 가스 제공 모듈은 물 샘플 분석기에 연통되어 물 샘플 분석기에 제1 캐리어 가스를 제공하여 물 샘플 분석기 내의 이전의 잔류 기체가 제1 캐리어 가스에 따라 수용 공간에 진입되도록 한 후, 유체 배출 파이프라인을 경유하여 수용 공간으로부터 배출되도록 한다.Preferably, the water sample analysis device of the present invention may further include a fluid discharge pipeline communicating with the receiving space, and the execution module may further perform a bag blowing operation. When the execution module executes the bag blowing operation, it opens the fluid discharge pipeline, and the first carrier gas supply module communicates with the water sample analyzer to provide the first carrier gas to the water sample analyzer to provide the previous residual gas in the water sample analyzer. Is allowed to enter the receiving space according to the first carrier gas, and then discharged from the receiving space via a fluid discharge pipeline.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기에서, UV광의 광파장은 254 nm이다.Preferably, in the water sample analysis device of the present invention, the light wavelength of UV light is 254 nm.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기는 수용 공간에 연통되는 유체 배출 파이프라인을 더 포함할 수 있고, 여기서, 수용 공간은 오버플로 수위와 기준 수위를 구비하며, 오버플로 수위는 기준 수위보다 높고, 유체 배출 파이프라인은 수용 공간의 오버플로 수위로부터 기기 본체 외부까지 연장되며, 물 샘플 분석 기기는, 수용 공간의 저부에 연통되는 물 샘플 도입 파이프라인; 및 수용 공간에 연통되고, 수용 공간의 기준 수위로부터 기기 본체 외부까지 연장되는 정량 배수 파이프라인을 더 포함한다. 실행 모듈은 물 샘플 도입 작업을 더 실행할 수 있고, 실행 모듈이 물 샘플 도입 작업을 실행할 경우, 유체 배출 파이프라인을 개방하여 물 샘플 도입 파이프라인이 도입을 진행하도록 하여 물 샘플을 수용 공간의 저부로부터 수용 공간에 도입시키고, 유체 배출 파이프라인을 통해 수용 공간 내에서 오버플로 수위를 초과하는 물 샘플을 배출시켜 물 샘플이 수용 공간 내에서의 수위가 오버플로 수위에 있도록 한 후, 물 샘플 도입 파이프라인을 폐쇄하고 정량 배수 파이프라인을 개방하며, 정량 배수 파이프라인을 통해 수용 공간 내에서 기준 수위를 초과하는 물 샘플을 배출시켜 물 샘플이 수용 공간 내에서의 수위가 기준 수위에 있도록 하여 수용 공간에 일정량의 물 샘플이 수용되도록 한다.Preferably, the water sample analysis device of the present invention may further include a fluid discharge pipeline in communication with the receiving space, wherein the receiving space has an overflow level and a reference water level, and the overflow level is higher than the reference level. , The fluid discharge pipeline extends from the overflow level of the accommodation space to the outside of the device body, and the water sample analysis device includes: a water sample introduction pipeline connected to the bottom of the accommodation space; And a fixed-quantity drainage pipeline communicating with the accommodation space and extending from the reference water level of the accommodation space to the outside of the device body. The execution module can further execute the water sample introduction operation, and when the execution module executes the water sample introduction operation, the fluid discharge pipeline is opened to allow the water sample introduction pipeline to proceed to introduce the water sample from the bottom of the receiving space. The water sample is introduced into the receiving space, and the water sample exceeding the overflow level is discharged in the receiving space through the fluid discharge pipeline so that the water level in the receiving space is at the overflow level, and then the water sample introduction pipeline Is closed, the fixed-quantity drainage pipeline is opened, and the water sample exceeding the standard water level is discharged in the receiving space through the fixed-quantity drainage pipeline, so that the water level in the receiving space is at the standard level, Allow a sample of water to be accommodated.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기는 물 샘플에 염소 이온 제거제를 첨가하여 물 샘플 중의 염소 이온을 제거하도록 하는, 물 샘플 도입 파이프라인에 연통되는 염소 이온 제거 장치를 더 포함할 수 있다.Preferably, the water sample analysis device of the present invention may further comprise a chlorine ion removal device communicated with the water sample introduction pipeline to remove chlorine ions in the water sample by adding a chlorine ion scavenger to the water sample.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기에서, 수용 공간은 순환 고수위와 순환 저수위를 구비하고, 물 샘플 분석 기기는, 수용 공간에 연통되어 순환 저수위로부터 UV광 제공 모듈을 경유하여 순환 고수위까지 연장되는 물 샘플 순환 파이프라인을 더 포함한다. 실행 모듈이 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 경우, 물 샘플 순환 파이프라인은 수용 공간의 물 샘플이 순환 저수위로부터 UV광 제공 모듈을 경유하여 순환 고수위로 유동되도록 한 후 재차 수용 공간에 진입되도록 하여 물 샘플이 수용 공간과 UV광 제공 모듈 사이에서 순환 유동되도록 한다.Preferably, in the water sample analysis device of the present invention, the receiving space has a circulation high water level and a circulation low water level, and the water sample analysis device is communicated with the receiving space and extends from the circulation low water level to the circulation high water level via the UV light providing module. It further comprises a water sample circulation pipeline. When the running module performs the non-volatile organic carbon analysis, the water sample circulation pipeline allows the water sample in the receiving space to flow from the low circulation level to the high circulation level via the UV light providing module and then enter the receiving space again. Allow the water sample to circulate between the receiving space and the UV light providing module.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기는 수용 공간에 연통되는 유체 배출 파이프라인을 더 포함할 수 있고, 물 샘플 분석 기기는, 수용 공간에 연통되어 산성제를 제공하기 위한 산성제 제공 모듈; 및 수용 공간에 연통되어 제2 캐리어 가스를 제공하기 위한 제2 캐리어 가스 제공 모듈을 더 포함한다. 실행 모듈은 무기 탄소 배제 작업을 더 실행할 수 있고, 실행 모듈이 무기 탄소 배제 작업을 실행할 경우, 유체 배출 파이프라인을 개방하여 산성제 제공 모듈이 수용 공간 내의 물 샘플에 산성제를 제공하도록 하여 물 샘플을 산성화시켜 물 샘플 중의 무기 탄소를 이산화탄소로 전환시키고, 이어서, 제2 캐리어 가스 제공 모듈이 수용 공간에 제2 캐리어 가스를 제공하도록 하여 물 샘플 중의 이산화탄소를 석출시켜 유체 배출 파이프라인을 경유하여 배출되도록 한다.Preferably, the water sample analysis device of the present invention may further include a fluid discharge pipeline in communication with the accommodation space, and the water sample analysis device includes: an acidic agent providing module communicating with the accommodation space to provide an acidic agent; And a second carrier gas providing module communicating with the accommodation space to provide a second carrier gas. The execution module can further execute the inorganic carbon exclusion operation, and if the execution module executes the inorganic carbon exclusion operation, open the fluid discharge pipeline to allow the acidic agent supply module to provide the acidic agent to the water sample in the receiving space, so that the water sample Is acidified to convert inorganic carbon in the water sample to carbon dioxide, and then, the second carrier gas providing module provides a second carrier gas to the receiving space to precipitate carbon dioxide in the water sample and discharged via the fluid discharge pipeline. do.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기에서, 실행 모듈이 무기 탄소 배제 작업을 진행할 경우, UV광 제공 모듈은 UV광의 제공을 유지하고, 물 샘플 순환 파이프라인을 폐쇄하여 실행 모듈이 무기 탄소 배제 작업을 실행할 시 수용 공간 내의 물 샘플이 UV광 제공 모듈에 진입하지 못하도록 하여 UV광의 영향을 받지 않도록 한다.Preferably, in the water sample analysis device of the present invention, when the execution module performs an inorganic carbon exclusion operation, the UV light providing module maintains the provision of UV light and closes the water sample circulation pipeline, so that the execution module performs an inorganic carbon exclusion operation. When running, the water sample in the receiving space is prevented from entering the UV light providing module so that it is not affected by UV light.
바람직하게, 본 발명의 물 샘플 분석 기기는 제1 캐리어 가스 제공 모듈 또는 제2 캐리어 가스 제공 모듈에 연통되어 제1 캐리어 가스 또는 제2 캐리어 가스에 이산화탄소 흡착제를 제공하여 제1 캐리어 가스 또는 제2 캐리어 가스에 포함되는 이산화탄소를 흡착하는 이산화탄소 흡착 장치를 더 포함할 수 있다.Preferably, the water sample analysis device of the present invention is communicated with the first carrier gas providing module or the second carrier gas providing module to provide a carbon dioxide adsorbent to the first carrier gas or the second carrier gas to provide the first carrier gas or the second carrier gas. A carbon dioxide adsorption device for adsorbing carbon dioxide contained in the gas may be further included.
선행기술에 비해, 본 발명의 물 샘플 분석 기기가 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 경우, 오존을 제공하여 물 샘플 중의 염소 이온을 제거하여, 물 샘플 중의 염류가 비휘발성 전유기 탄소 분석을 방해하는 문제를 해결할 수 있고, 오존과 산화제를 포함하는 물 샘플이 수용 공간과 UV광 제공 모듈 사이에서 순환 유동되도록 하며, 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소를 거의 산화시켜 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소가 순리롭게 산화될 수 없는 등 문제를 해결하고, 물 샘플 중 비휘발성 전유기 탄소 함량의 분석 결과의 정확성을 효과적으로 향상시킨다.Compared to the prior art, when the water sample analysis device of the present invention performs a non-volatile organic carbon analysis operation, ozone is provided to remove chlorine ions in the water sample, and salts in the water sample interfere with the non-volatile organic carbon analysis. In addition, the water sample containing ozone and oxidizing agent can be circulated and flowed between the receiving space and the UV light providing module, and the nonvolatile organic carbon in the water sample is almost oxidized to the nonvolatile organic carbon in the water sample. It solves the problems such as the inability to be easily oxidized, and effectively improves the accuracy of the analysis result of the non-volatile organic carbon content in the water sample.
도 1은 본 발명의 물 샘플 분석 기기의 실시예의 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명의 물 샘플 분석 기기의 다른 실시예의 구조 모식도이다.
도 3은 본 발명의 물 샘플 분석 기기의 오존 발생기의 작동 원리 모식도이다.
도 4a는 본 발명의 물 샘플 분석 기기가 백 블로잉 작업을 실행할 시의 실행 모듈의 제어 모식도이다.
도 4b는 본 발명의 물 샘플 분석 기기가 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 시의 실행 모듈의 제어 모식도이다.
도 4c는 본 발명의 물 샘플 분석 기기가 물 샘플 도입 작업을 실행할 시의 실행 모듈의 제어 모식도이다.
도 4d는 본 발명의 물 샘플 분석 기기가 무기 탄소 배제 작업을 실행할 시의 실행 모듈의 제어 모식도이다.
도 5는 본 발명의 물 샘플 분석 기기에서 오존이 염소 이온을 제거하는 효과 모식도이다.1 is a schematic structural diagram of an embodiment of a water sample analysis device of the present invention.
2 is a schematic structural diagram of another embodiment of the water sample analysis device of the present invention.
3 is a schematic diagram of the operating principle of the ozone generator of the water sample analysis device of the present invention.
4A is a schematic diagram of a control of an execution module when the water sample analysis device of the present invention executes a bag blowing operation.
4B is a schematic diagram of a control of an execution module when the water sample analysis device of the present invention executes a nonvolatile organic carbon analysis operation.
4C is a schematic diagram of a control of an execution module when the water sample analysis device of the present invention executes a water sample introduction operation.
4D is a schematic diagram of a control of an execution module when the water sample analysis device of the present invention performs an inorganic carbon exclusion operation.
5 is a schematic diagram of the effect of ozone removing chlorine ions in the water sample analysis device of the present invention.
아래 내용에 도면을 결부시켜 특정된 구체적인 실시예를 통해 본 발명의 기술내용을 설명하고, 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 명세서에서 개시된 내용으로부터 본 발명의 다른 장점과 효과를 용이하게 이해할 수 있다. 본 발명은 또한 다른 상이한 구체적인 실시예를 통해 실시 또는 응용될 수 있다. 본 명세서에서의 각 세부사항에 있어서도 상이한 관점과 응용에 기반하여 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 전제하에서 각종 수정과 변경을 진행할 수 있다. 특히, 도면에서의 각각의 어셈블리의 비율 관계 및 상대적인 위치는 단지 예시적인 용도를 구비하고 본 발명이 실시하는 실제 상황을 의미하지 않는다.The technical contents of the present invention will be described through specific specific examples by linking the drawings to the following contents, and those skilled in the art can easily understand other advantages and effects of the present invention from the contents disclosed in the present specification. . The present invention can also be implemented or applied through other different specific embodiments. In each detail in the present specification, various modifications and changes may be made based on different viewpoints and applications without departing from the spirit of the present invention. In particular, the proportional relationship and relative position of each assembly in the drawings is for illustrative purposes only and does not imply an actual situation in which the present invention is practiced.
본 발명은 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 함량(농도)을 분석하기 위한 물 샘플 분석 기기를 제공한다. 본 발명의 기술적 사상에 있어서, 아래 본 발명의 도면 중 도 1 내지 도 3, 도 4a 내지 도 4d 및 도 5에 개시된 내용을 참조하여 예를 들어 설명한다.The present invention provides a water sample analysis device for analyzing the content (concentration) of non-volatile organic carbon in a water sample. In the technical idea of the present invention, an example will be described with reference to the contents disclosed in FIGS. 1 to 3, 4A to 4D, and 5 of the drawings of the present invention below.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 물 샘플 분석 기기의 실시예의 구조 모식도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 물 샘플 분석 기기(1)는 실행 모듈(10), 기기 본체(11), 물 샘플 분석기(12), UV광 제공 모듈(14), 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15), 산소 가스 제공 모듈(30), 오존 발생기(31) 및 산화제 제공 모듈(35)을 포함한다. 설명해야 할 점은, 본 발명의 물 샘플 분석 기기의 구조는 실제 수요에 따라 조정할 수 있고, 도 1에 도시된 구조에 한정되지 않는다.1 to 3, it is a schematic structural diagram of an embodiment of the water sample analysis device of the present invention. As shown in Fig. 1, the water
기기 본체(11)의 내부는 일정량의 물 샘플을 수용하기 위한 수용 공간(111)을 구비한다. 물 샘플 분석기(12)는 예컨대 비분산 적외선 분석기이고 수용 공간(111)에 연통되어 수용 공간(111) 내 물 샘플의 비휘발성 전유기 탄소 함량을 분석한다.The interior of the device
산소 가스 제공 모듈(30)은 오존 발생기(31)에 산소 가스(O2)를 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 오존 발생기(31)는 산소 가스를 제공받고, 전극(311)을 통해 산소 가스를 방전하여 오존(O3)을 발생한다. 오존 발생기(31)는 수용 공간(111)에 연통되어 수용 공간(111)에 오존을 제공하고, 수용 공간(111) 내의 오존 농도가 기대값을 충족할 때까지 오존을 통해 물 샘플 중의 염소 이온을 제거하여 물 샘플 중의 염소 이온이 산화제 작용에 대한 영향 정도를 감소시켜, 물 샘플 중의 염류가 비휘발성 전유기 탄소 분석을 방해하는 문제를 해결한다. 바람직하게, 수용 공간(111) 내의 기대되는 오존 농도는 50 mg/m3이다.The oxygen
도 1에 도시된 바와 같이, 물 샘플 분석 기기(1)는 오존 농도 계측기(131)를 구비할 수 있고, 오존 농도 계측기(131)는 유체 배출 파이프라인(13)에 설치되어 유체 배출 파이프라인(13)을 통해 수용 공간(111) 내로부터의 유체를 측정하여 수용 공간(111) 내의 오존 농도가 기대값을 충족하는지 여부를 판단한다.As shown in FIG. 1, the water
도 2에 도시된 바와 같이, 물 샘플 분석 기기(1)는 오존 발생기(31)에 의해 발생되는 오존의 지속 시간을 기록하여 수용 공간(111) 내의 오존 농도가 기대값을 충족하는지 여부를 판단하는, 시간 기록을 제공하는 타이머(32)를 구비할 수 있다. 이로써, 타이머(32)는 오존 농도 계측기(131)를 대체하여 수용 공간(111) 내의 오존 농도를 판단할 수 있다.2, the water
산화제 제공 모듈(35)은 수용 공간(111)에 연통되어 수용 공간(111) 내의 물 샘플에 산화제를 제공한다. UV광 제공 모듈(14)은 수용 공간(111)에 연통되어 UV광 제공 모듈(14)을 경유하고 오존과 산화제를 포함하는 물 샘플에 UV광을 제공하여 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소를 산화시켜 이산화탄소와 같은 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물을 생성한다. 바람직하게, UV광 제공 모듈(14)이 제공하는 UV광의 광파장은 254 nm로서, 오존을 과산화수 소수로 전환시킨 후 촉매 작용에 의해 산수소 유리기(OH-)를 생성하고, 산수소 유리기를 통해 물 샘플 중의 유기물을 산화시켜, 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소를 거의 산화시키며, 물 샘플 분석기가 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 분석할 수 있도록 한다.The oxidizing
도 1에 도시된 바와 같이, UV광 제공 모듈(14)은 기기 본체(11) 내에 내장되는 것이 아니라 외장 방식으로 기기 본체(11)의 외부에 독립적으로 구비되고, 이의 주요한 장점은 하기와 같은 바, 즉, 물 샘플 분석 기기(1)가 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업 이외의 관련 작업을 실행할 경우, 예를 들어, 무기 탄소 배제 작업을 실행할 경우, 물 샘플 순환 파이프라인(18)을 폐쇄하여 수용 공간(111) 내의 물 샘플이 UV광 제공 모듈(14)에 진입하지 못하도록 하기에, 무기 탄소 배제 작업 과정에서 설령 UV광 제공 모듈(14)을 개방하더라도 수용 공간(111) 내의 물 샘플이 UV광의 영향을 받지 않도록 하고, 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소가 무기 탄소 배제 작업 과정에서 산화되는 것을 방지함으로써, UV광 제공 모듈(14)은 시종 개방 상태를 유지하여 UV광 제공 모듈(14)이 다시 작동되는 횟수를 감소시켜, 분석 작업의 실행 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.As shown in Fig. 1, the UV
제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)은 제1 캐리어 가스를 제공하고, 물 샘플 분석기(12) 또는 수용 공간(111)에 연통될 수 있다. 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)과 물 샘플 분석기(12)의 연통 채널에는 삼방 밸브와 같은 밸브(V6)가 설치되고, 밸브(V6)를 전환시켜 물 샘플 분석기(12)가 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15) 또는 외부 공간과 연통되도록 할 수 있다. 밸브(V6)를 전환시켜 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)이 물 샘플 분석기(12)와 연통되도록 하는 동시에 밸브(V8)를 폐쇄할 경우, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)이 물 샘플 분석기(12)에 제1 캐리어 가스를 제공하도록 할 수 있고, 밸브(V6)를 전환시켜 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)과 물 샘플 분석기(12) 사이의 통로 차단하는 동시에 밸브(V8)를 개방할 경우, 물 샘플 분석기(12)는 외부 공간과 연통되어 물 샘플 분석기(12) 내의 분석 기체를 배출시키는데, 이때, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)은 수용 공간(111)과 연통되어 수용 공간(111)에 제1 캐리어 가스를 제공한다.The first carrier
실행 모듈(10)은 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 수 있고, 오존 발생기(31)가 수용 공간(111)에 오존을 제공하고 산화제 제공 모듈(35)이 물 샘플에 산화제를 제공하도록 한 후 오존과 산화제가 혼합되어 있는 물 샘플이 수용 공간(111)과 UV광 제공 모듈(14) 사이에서 순환 유동되도록 하고, 오존을 통해 물 샘플 중의 염소 이온을 제거하여 염소 이온이 산화제 작용에 대한 영향 정도를 감소시키며, UV광 제공 모듈(14)을 통해 물 샘플에 UV광을 제공하여 UV광, 오존 및 산화제가 물 샘플에 대한 반응을 통해 물 샘플 중의 상기 비휘발성 전유기 탄소를 산화시켜 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물을 생성하고, 이어서, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)이 수용 공간에 제1 캐리어 가스를 제공하여 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물이 석출되도록 하고 물 샘플 분석기(12)에 진입시켜 수용 공간(111) 내의 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 분석하도록 한다.The
도 5에 도시된 바와 같이, 부호A가 가리키는 영역은, 30 %의 염소 이온을 함유하는 표준 물 샘플을 오존으로 표준 물 샘플의 염소 이온을 제거하지 않을 경우, 물 샘플 중 비휘발성 전유기 탄소 함량의 분석을 진행한 결과이고, 부호B가 카리키는 영역은, 30 %의 염소 이온을 함유하는 표준 물 샘플을 오존으로 표준 물 샘플의 염소 이온을 제거할 경우, 물 샘플 중 비휘발성 전유기 탄소 함량의 분석 결과이다. 오존으로 표준 물 샘플의 염소 이온을 제거하지 않으면 비휘발성 전유기 탄소가 완전히 산화되지 않아 측정값이 실제값보다 더 낮으므로, 부호A가 가리키는 영역의 면적은 부호B가 카리키는 영역의 면적보다 더 작아, 비휘발성 전유기 탄소 분석 결과의 정확성이 낮기에, 오존으로 물 샘플 중의 염소 이온을 제거하여 물 샘플 중의 염소 이온이 산화제 작용에 대한 영향 정도를 감소시켜, 물 샘플 중의 염류가 비휘발성 전유기 탄소 분석을 방해하여 분석 결과가 정확하지 못한 문제를 해결할 수 있다.As shown in FIG. 5, the area indicated by the symbol A is the nonvolatile organic carbon content of the water sample when the standard water sample containing 30% of chlorine ions is not removed with ozone to remove the chlorine ions of the standard water sample. The area indicated by the symbol B is the nonvolatile organic carbon in the water sample when the chlorine ion of the standard water sample is removed with ozone using a standard water sample containing 30% of chlorine ions. It is the result of the analysis of the content. If ozone does not remove the chlorine ions in the standard water sample, the nonvolatile organic carbon is not completely oxidized and the measured value is lower than the actual value, so the area indicated by symbol A is less than the area indicated by symbol B. Because it is smaller and the accuracy of the non-volatile organic carbon analysis results is low, chlorine ions in the water sample are removed with ozone to reduce the degree of influence of the chlorine ions in the water sample on the action of the oxidizing agent. Interfering with organic carbon analysis can solve the problem of inaccurate analysis results.
바람직하게, 물 샘플 분석 기기(1)는 물 샘플 도입 파이프라인(16)을 구비할 수 있다. 상응하게, 수용 공간(111) 내에는 오버플로 수위(L1)와 기준 수위(L2)가 구비된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 오버플로 수위(L1)는 기준 수위(L2)보다 높고, 물 샘플 도입 파이프라인(16)은 수용 공간(111)의 저부에 연통되어 물 샘플이 아래로부터 위로 수용 공간(111)에 진입되도록 한다. 물 샘플 도입 파이프라인(16)에는 펌프(P1)가 구비되고, 펌프(P1)를 작동시켜 물 샘플 도입 파이프라인(16)을 통해 물 샘플을 수용 공간(111) 내로 도입시킨다. 물 샘플 도입 파이프라인(16)의 전단부에는 밸브(V7)가 구비되는데, 이를 삼방 밸브로 설계할 수 있어, 물 샘플 도입 파이프라인(16)이 원격 샘플링 수원과 연통을 유지하는 오버플로컵으로부터 물 샘플을 도입시키거나, 수동 샘플링 방식을 통해 물 샘플을 도입시킬 수 있도록 한다.Preferably, the water
바람직하게, 물 샘플 분석 기기(1)는 수용 공간(111)에 연통되고 수용 공간(111)의 기준 수위(L2)로부터 기기 본체(11) 외부까지 연장되는 정량 배수 파이프라인(17)을 구비할 수 있고, 정량 배수 파이프라인(17)에 펌프(P3)가 설치되며, 펌프(P3)가 작동할 경우, 수용 공간(111) 내에서 기준 수위(L2)를 초과하는 물 샘플을 정량 배수 파이프라인(17)에 따라 배출시키고, 분석하고자 하는 물 샘플이 수용 공간(111) 내에서의 수위가 기준 수위(L2)의 위치에 있도록 하여, 수용 공간(111)의 내부에 일정량의 물 샘플을 수용하는 수요에 만족시켜, 물 샘플의 분석 조건이 기대값을 충족하도록 한다.Preferably, the water
바람직하게, 물 샘플 분석 기기(1)는 물 샘플 순환 파이프라인(18)을 구비할 수 있고, 상응하게, 수용 공간(111) 내에는 순환 고수위(L3)와 순환 저수위(L4)가 구비되며, 물 샘플 순환 파이프라인(18)은 기기 본체(11)의 수용 공간(111)에 연통되어 수용 공간(111)의 순환 저수위(L4)로부터 UV광 제공 모듈(14)을 경유하여 수용 공간(111)의 순환 고수위(L3)까지 연장된다. 물 샘플 순환 파이프라인(18)에는 순환 펌프(P11)가 구비되고, 순환 펌프(P11)가 작동할 경우, 수용 공간(111) 내의 물 샘플이 순환 저수위(L4)로부터 UV광 제공 모듈(14)을 경유하여 순환 고수위(L3)에 유동되고 재차 수용 공간(111) 내에 유동되도록 함으로써, 물 샘플이 수용 공간(111)과 UV광 제공 모듈(14) 사이에서 순환 유동되도록 하는 효과를 실현한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 순환 고수위(L3)는 기준 수위(L2)보다 높고, 순환 저수위(L4)는 기준 수위(L2)보다 낮으며, 물 샘플이 수용 공간(111) 내에서의 수위는 응당 기준 수위(L2)의 높이 위치에 있어야 함으로써, 물 샘플이 순환 과정에서 순환 고수위(L3)로부터 기준 수위(L2)로 떨어져 충분히 유동되어 물 샘플 중 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물이 석출되는 데 도움된다. 더 바람직하게, 순환 고수위(L3)는 오버플로 수위(L1)와 기준 수위(L2) 사이에 위치하고, 순환 저수위(L4)는 수용 공간(111)의 저부에 위치하여, 물 샘플이 충분히 순환 유동되는 수요에 만족시킨다.Preferably, the water
바람직하게, 물 샘플 분석 기기(1)는, 수용 공간(111)에 연통되고 수용 공간(111)의 오버플로 수위(L1)로부터 기기 본체(11) 외부까지 연장되는, 수용 공간(111) 내의 기체(예를 들어 이산화탄소임) 또는 액체(예를 들어 물 샘플 등임)를 배출하기 위한 유체 배출 파이프라인(13)을 구비할 수 있고, 유체 배출 파이프라인(13)에는 유체 배출 파이프라인(13)의 개폐를 제어하기 위한 밸브(V10)가 구비된다. 밸브(V10)가 개방될 경우, 수용 공간(111) 내에서 오버플로 수위(L1)를 초과하는 물 샘플은 유체 배출 파이프라인(13)을 경유하여 배출될 수 있어, 물 샘플이 수용 공간(111) 내에서의 수위가 최고로 오버플로 수위(L1)의 위치에 있게 함으로써, 수용 공간(111) 내의 물 샘플의 과량을 방지한다.Preferably, the water
바람직하게, 물 샘플 분석 기기(1)는 수용 공간(111)의 저부로부터 기기 본체(11) 외부까지 연장되는 저부 배수 파이프라인(23)을 구비할 수 있다. 저부 배수 파이프라인(23)에는 펌프(P2)가 구비되고, 펌프(P2)가 작동할 경우, 수용 공간(111) 내의 물 샘플은 저부 배수 파이프라인(23)을 따라 완전히 배출될 수 있어, 수용 공간(111)은 깨끗하게 비어 있어 다음 단계의 분석을 대기하도록 한다.Preferably, the water
바람직하게, 물 샘플 분석 기기(1)에는 펌프(P4), 밸브(V9), 산성제 제공 모듈(19) 및 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)이 구비될 수 있다. 산성제 제공 모듈(19)은 수용 공간(111)에 연통되어 수용 공간(111)에 산성제를 제공한다. 펌프(P5)가 작동할 경우, 산성제 제공 모듈(19)이 제공하는 산성제를 수용 공간(111)에 투입하여 수용 공간(111)에서 물 샘플과 혼합시켜 무기 탄소 배제 작업(추후에 상세하게 설명하도록 함)을 실행할 수 있다. 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)은 수용 공간(111)에 연통되어 수용 공간(111)에 제2 캐리어 가스를 제공한다. 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)과 수용 공간(111) 사이 채널의 개폐는 밸브(V9)의 개폐를 통해 실현할 수 있다.Preferably, the water
설명해야 할 점은, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15) 및 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)은 유량계를 포함하고, 여기서, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)은 제1 유량의 제1 캐리어 가스를 제공하며, 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)은 제2 유량의 제2 캐리어 가스를 제공하고, 예를 들어 제1 캐리어 가스 및 제2 캐리어 가스는 산소 가스 또는 질소 가스일 수 있으며, 설명해야 할 점은, 제1 캐리어 가스 및 제2 캐리어 가스가 산소 가스인 것이 바람직하다. 제1 유량의 크기는 물 샘플 분석기(12)의 허용되는 캐리어 가스 유량에 의해 정의되고, 제2 유량은 물 샘플 중의 이산화 탄소를 석출시킬 수 있는 캐리어 가스 유량 크기에 의해 정의되므로, 제1 유량은 제2 유량보다 작다. 상이한 물 샘플 중의 무기 탄소(TIC)의 실제 농도(함량)는 상이할 수 있으므로, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15) 및 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)을 각각 설치하여 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)의 유량 크기를 조정하지 않는 전제하에서, 물 샘플 중의 무기 탄소 실제 농도로 인해 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)의 유량 크기를 단독으로 조정해야 함으로써, 물 샘플 중 무기 탄소의 배제 효율을 향상시킨다. 하지만, 설명해야 할 점은, 본 발명의 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15) 및 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)을 하나로 통합하여 기기 조립을 간소화하는 설계 수요에 만족시킬 수 있다.It should be described that the first carrier
바람직하게, 물 샘플 분석 기기(1)에는 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15) 및 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)에 연통되는 이산화탄소 흡착 장치(21)가 구비될 수 있고, 이산화탄소 흡착 장치(21)는 제1 캐리어 가스 및 제2 캐리어 가스 에제올라이트와 같은 이산화탄소 흡착제를 제공하여 제1 캐리어 가스 및 제2 캐리어 가스에 포함된 이산화탄소를 흡착하여, 제1 캐리어 가스 및 제2 캐리어 가스가 이산화탄소를 포함하지 않도록 확보함으로써, 제1 캐리어 가스 및 제2 캐리어 가스 중의 이산화탄소가 수질의 분석 결과에 영향주는 것을 방지한다. 이 밖에, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15) 및 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)이 고압 캐리어 가스의 충격을 받아 그 사용 수명이 영향받는 것을 방지하기 위하여, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15) 및 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)의 전단부에 미량 전압 조정기(22)를 설치하여 캐리어 가스의 진입 기체 압력을 조정할 수 있다.Preferably, the water
바람직하게, 물 샘플 분석 기기(1)에는, 물 샘플에 염소 이온 제거제를 첨가하여 물 샘플 중의 염소 이온을 제거하여 물 샘플 중의 염류가 비휘발성 전유기 탄소 분석을 방해하는 문제를 해결할 수 있는, 물 샘플 도입 파이프라인(16)에 연통되는 염소 이온 제거 장치(34)가 더 구비될 수 있다.Preferably, in the water
본 발명의 물 샘플 분석 기기(1)는 실행 모듈(10)의 제어 하에 도 4a 내지 도 4d에 도시된 수질 분석의 관련 작업을 실행할 수 있는데, 구체적인 설명은 하기와 같다.The water
도 1 및 도 4a를 결부하여 참조하면, 실행 모듈(10)이 백 블로잉 작업을 실행할 경우, 밸브(V10)를 개방하여 유체 배출 파이프라인(13)을 개방하고, 밸브(V6)를 전환시켜 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)이 물 샘플 분석기(12)와 연통되도록 하는 동시에 밸브(V8)를 폐쇄하고, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)을 작동시켜 물 샘플 분석기(12)에 제1 캐리어 가스를 제공하고 물 샘플 분석기(12)에 정압 기류를 제공하여 물 샘플 분석기(12) 내의 이전의 잔류 기체가 제1 캐리어 가스에 따라 반대 방향으로 유동되어 수용 공간(111)에 진입되도록 하며, 개방된 유체 배출 파이프라인(13)을 경유하여 수용 공간(111)으로부터 배출되도록 하며, 이러한 백 블로잉 작업을 통해 물 샘플 분석기(12)가 이전의 잔류 기체의 잔류로 인해 후속 분석 결과가 정확하지 못한 문제의 발생을 방지한다.1 and 4A, when the
도 1 및 도 4b를 결부하여 참조하면, 실행 모듈(10)이 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 경우, 밸브(V10)를 개방하여 유체 배출 파이프라인(13)의 통로를 개방하고, 밸브(V12)를 개방하여 산소 가스 제공 모듈(30)과 오존 발생기(31)를 작동시키며, 산소 가스 제공 모듈(30)이 오존 발생기(31)에 산소 가스를 제공하고 오존 발생기(31)가 수용 공간(111)에 오존을 제공하도록 하여, 수용 공간(111) 내의 오존 농도가 기대값을 충족시킬 수 있도록 한다. 이때, 오존으로 물 샘플 중의 염소 이온을 제거하여 물 샘플 중의 염류가 비휘발성 전유기 탄소 분석을 방해하여 분석 결과가 정확하지 못한 문제를 해결할 수 있고, 이어서, 밸브(V10)를 폐쇄하여 유체 배출 파이프라인(13)의 통로를 폐쇄하고, 펌프(P5)와 산화제 제공 모듈(35)을 작동시켜 산화제 제공 모듈(35)이 수용 공간(111) 중의 물 샘플에 산화제를 제공하도록 하며, 펌프(P11)를 작동시켜 오존과 산화제가 혼합되어 있는 물 샘플이 수용 공간(111)과 UV광 제공 모듈(14) 사이에서 순환 유동되도록 하고, UV광 제공 모듈(14)을 작동시켜 UV광 제공 모듈(14)을 경유하는 물 샘플에 UV광을 제공함으로써, UV광, 오존 및 산화제가 물 샘플에 대한 반응을 통해 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소를 산화시켜 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물을 생성한다. 이어서, 밸브(V8)를 개방하고 밸브(V6)를 전환시켜 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)과 물 샘플 분석기(12) 사이의 통로를 차단하여 제1 캐리어 가스 제공 모듈이 수용 공간(111)에 연통되도록 하고, 제1 캐리어 가스 제공 모듈(15)이 수용 공간(111)에 제1 캐리어 가스를 제공하도록 하여 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물을 석출시켜 물 샘플 분석기(12)에 진입되도록 한다. 그 다음, 물 샘플 분석기(12)를 작동시켜 수용 공간(111) 내의 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 분석한다.Referring to FIGS. 1 and 4B, when the
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 수용 공간(111) 내에 수용된 물 샘플의 수위가 기준 수위(L2)에 있고 순환 고수위(L3)가 기준 수위(L2)보다 높으므로, 물 샘플이 순환 고수위(L3)를 경유하여 재차 수용 공간(111)에 유동될 경우, 자유 낙하 과정을 거쳐 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물이 석출되도록 한다.In addition, as shown in FIG. 1, since the water level of the water sample accommodated in the receiving
설명해야 할 점은, 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업은 백 블로잉 작업 후 실행되어, 물 샘플 분석기(12)가 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행하기 전에 물 샘플 분석기(12) 중의 이전의 잔류 기체를 제거하도록 함으로써, 분석 결과의 정확성을 향상시킨다. 하지만. 물 샘플 분석기(12) 중의 이전의 잔류 기체가 많지 않기 때문에, 백 블로잉 작업 이전에 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행하거나, 백 블로잉 작업을 생략할 수 있다.It should be explained that the nonvolatile organic carbon analysis operation is performed after the bag blowing operation, so that the
도 1 및 도 4c를 결부하여 참조하면, 실행 모듈(10)이 물 샘플 도입 작업을 실행할 경우, 밸브(V10)를 개방하여 유체 배출 파이프라인(13)을 개방한 후, 염소 이온 제거 장치(34)를 작동시켜 염소 이온 제거 장치(34)가 물 샘플에 연소 이온 제거제를 첨가하도록 하여 물 샘플 중의 염소 이온을 제거하여, 물 샘플 중의 염소 이온이 산화제 작용에 대한 영향 정도를 감소시키고, 펌프(P1)가 도입을 진행하도록 하여, 물 샘플 도입 파이프라인(16)을 통해 물 샘플을 수용 공간(111)의 저부로부터 수용 공간(111)에 도입시키고, 도입 과정에서, 개방된 유체 배출 파이프라인(13)을 통해 수용 공간(111) 내에서 오버플로 수위(L1)를 초과하는 물 샘플을 배출시켜, 물 샘플이 수용 공간(111) 내에서의 수위가 오버플로 수위(L1)에 있도록 하며, 물 샘플의 수위가 오버플로 수위(L1)에 도달한 후, 실행 모듈(10)은 펌프(P1)를 폐쇄하여 물 샘플 도입 파이프라인(16)이 물 샘플을 계속하여 도입하는 것을 중지시키고, 펌프(P3)를 작동시켜 정량 배수 파이프라인(17)을 통해 수용 공간(111) 내에서 기준 수위(L2)를 초과하는 물 샘플을 배출시켜, 물 샘플이 수용 공간(111) 내에서의 수위가 기준 수위(L2)에 있도록 함으로써, 수용 공간(111) 내에 일정량의 물 샘플을 수용하는 목적을 실현하고, 물 샘플의 분석 조건이 기대값을 충족하도록 한다. 설명해야 할 점은, 실행 모듈(10)이 물 샘플 도입 작업을 실행하는 과정에서, 동시에 상기 백 블로잉 작업을 실행하여 물 샘플 분석기(12)에 반대 방향으로 정압의 제1 캐리어 가스를 제공하여 물 샘플 도입 작업을 실행하는 과정에서 물 샘플에서 생성되는 기체가 물 샘플 분석기(12)에 진입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 물 샘플 분석기(12)가 항상 건조한 상태를 유지하도록 할 수 있다.1 and 4C, when the execution module 10 performs a water sample introduction operation, the valve V10 is opened to open the fluid discharge pipeline 13, and then the chlorine ion removal device 34 ) To allow the chlorine ion removal device 34 to add a combustion ion scavenger to the water sample to remove chlorine ions in the water sample, thereby reducing the degree of influence of the chlorine ions in the water sample on the oxidizing agent action, and the pump P1 ) To proceed, the water sample is introduced from the bottom of the receiving space 111 into the receiving space 111 through the water sample introduction pipeline 16, and in the introduction process, the open fluid discharge pipeline 13 ) To discharge a water sample that exceeds the overflow level (L1) in the receiving space 111, so that the water sample is at the overflow level (L1) in the receiving space 111, and the water sample After the water level of L1 reaches the overflow level L1, the execution module 10 closes the pump P1 to stop the water sample introduction pipeline 16 from continuously introducing the water sample, and the pump P3 ) Is operated to discharge a water sample that exceeds the reference water level (L2) in the receiving space 111 through the fixed-quantity drainage pipeline 17, so that the water sample is the water level in the receiving space 111 By setting it in L2), the purpose of accommodating a certain amount of water sample in the accommodation space 111 is realized, and the analysis condition of the water sample meets the expected value. It should be explained that, while the
도 1 및 도 4d를 결부하여 참조하면, 실행 모듈(10)이 무기 탄소 배제 작업을 실행할 경우, 밸브(V10)를 개방하여 유체 배출 파이프라인(13)을 개방한 후, 펌프(P4)를 작동시켜, 산성제 제공 모듈(19)이 수용 공간(111) 내의 물 샘플에 수용 공간(111) 내의 물 샘플을 산성화시켜 물 샘플 중의 무기 탄소를 이산화탄소로 전환시키는 산성제를 제공하도록 하고, 이어서, 실행 모듈(10)은 밸브(V9)를 개방하여 제2 캐리어 가스 제공 모듈(20)이 수용 공간(111)에 제2 캐리어 가스를 제공하도록 하여 물 샘플 중의 생성된 인산화탄소를 석출시켜 유체 배출 파이프라인(13)을 경유하여 배출되도록 한다.1 and 4D, when the
설명해야 할 점은, 상기 무기 탄소 배제 작업은 물 샘플 도입 작업 후 및 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업 이전에 실행할 수 있고, 무기 탄소 배제 작업을 실행하는 동안, 동시에 백 블로잉 작업을 진행하여 물 샘플 분석기(12)를 경유하여 수용 공간(111)에 제1 캐리어 가스를 반대 방향으로 불어넣고, 제1 캐리어 가스와 제2 캐리어 가스를 통해 물 샘플에서 석출된 이산화탄소를 유체 배출 파이프라인(13)을 경유하여 배출되도록 한다.It should be explained that the inorganic carbon exclusion operation can be performed after the water sample introduction operation and before the nonvolatile organic carbon analysis operation, and while the inorganic carbon exclusion operation is performed, a bag blowing operation is performed at the same time to perform a water sample analyzer. The first carrier gas is blown into the
상술한 바와 같이, 본 발명의 물 샘플 분석 기기가 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 경우, 오존 발생기는 산소 가스를 방전하는 방식을 통해 오존을 발생시키는 오존을 발생시키고, 오존이 물 샘플 중의 염소 이온을 제거하도록 하여 염소 이온이 산화제 작용에 대한 영향 정도를 감소시키며, 이어서, 오존과 산화제를 포함하는 물 샘플이 수용 공간과 UV광 제공 모듈 사이에서 순환 유동되도록 하여, 물 샘플 중의 비휘발성 전유기 탄소를 거의 산화시킴으로써, 물 샘플 분석 결과의 정확성을 더 향상시킨다. 이 밖에, 본 발명의 물 샘플 분석 기기는 백 블로잉 작업을 실행할 수 있고, 물 샘플 분석기에 반대 방향으로 정압의 제1 캐리어 가스를 제공하여 물 샘플 분석기 내의 이전의 잔류 기체를 배출시켜, 물 샘플 분석기의 분석 결과의 정확성을 확보한다.As described above, when the water sample analysis device of the present invention performs a nonvolatile organic carbon analysis operation, the ozone generator generates ozone, which generates ozone by discharging oxygen gas, and the ozone generates chlorine in the water sample. By allowing the ions to be removed, the degree of influence of the chlorine ions on the oxidant action is reduced, and then the water sample containing ozone and the oxidant is circulated between the receiving space and the UV light providing module, so that the nonvolatile organic phase in the water sample By almost oxidizing carbon, it further improves the accuracy of water sample analysis results. In addition, the water sample analysis device of the present invention can perform a bag blowing operation, by providing a positive pressure first carrier gas in the opposite direction to the water sample analyzer to discharge the previous residual gas in the water sample analyzer, To ensure the accuracy of the analysis results.
상기 실시예는 단지 예시적으로 본 발명의 원리 및 효과를 설명한 것이고, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 전제하에서, 상기 실시예를 수정 및 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 청구범위는 응당 본 발명의 출원특허범위에 정의된 바와 같다.The above embodiments are merely illustrative and explain the principles and effects of the present invention, and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art may modify and change the above embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the claims of the present invention are as defined in the patent application scope of the present invention.
Claims (12)
내부에 상기 물 샘플을 수용하는 수용 공간이 구비되는 기기 본체;
상기 수용 공간에 연통되어 상기 수용 공간 내의 상기 물 샘플 중의 상기 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 분석하는 물 샘플 분석기;
상기 수용 공간에 연통되어 UV광을 제공하기 위한 UV광 제공 모듈;
산소 가스를 제공하기 위한 산소 가스 제공 모듈;
상기 산소 가스를 제공받고 상기 수용 공간에 연통되며, 상기 산소 가스 방전 방식을 통해 오존을 발생시키는 오존 발생기;
상기 수용 공간에 연통되어 산화제를 제공하기 위한 산화제 제공 모듈;
상기 물 샘플 분석기 또는 상기 수용 공간에 연통되어 제1 캐리어 가스를 제공하기 위한 제1 캐리어 가스 제공 모듈; 및
비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행하기 위한 실행 모듈을 포함하고,
상기 실행 모듈이 상기 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 경우, 상기 오존 발생기가 상기 수용 공간에 상기 오존을 제공하고 상기 산화제 제공 모듈이 상기 물 샘플에 상기 산화제를 제공한 후 상기 오존과 상기 산화제가 혼합되어 있는 상기 물 샘플이 상기 수용 공간과 상기 UV광 제공 모듈 사이에서 순환 유동되도록 하며,
상기 오존은 상기 염소 이온을 제거하여 상기 염소 이온이 상기 산화제 작용에 대한 영향 정도를 감소시키고, 상기 UV광 제공 모듈은 상기 물 샘플에 상기 UV광을 제공하여 상기 UV광, 상기 오존 및 상기 산화제가 상기 물 샘플에 대한 반응을 통해 상기 물 샘플 중의 상기 비휘발성 전유기 탄소를 산화시켜 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물을 생성하며, 이어서, 상기 제1 캐리어 가스 제공 모듈이 상기 수용 공간에 상기 제1 캐리어 가스를 제공하여 상기 물 샘플 중의 상기 비휘발성 전유기 탄소의 기체 상태 산화물이 석출되도록 하고 상기 물 샘플 분석기에 진입시켜 상기 수용 공간 내의 상기 물 샘플 중의 상기 비휘발성 전유기 탄소의 함량을 분석하도록 하는 물 샘플 분석 기기.In the water sample analysis device for analyzing the content of non-volatile organic carbon in a water sample having chlorine ions,
A device body having an accommodation space for accommodating the water sample therein;
A water sample analyzer communicating with the accommodation space to analyze the content of the nonvolatile organic carbon in the water sample in the accommodation space;
A UV light providing module communicating with the accommodation space to provide UV light;
An oxygen gas providing module for providing oxygen gas;
An ozone generator receiving the oxygen gas, communicating with the accommodation space, and generating ozone through the oxygen gas discharge method;
An oxidizing agent providing module communicating with the receiving space to provide an oxidizing agent;
A first carrier gas providing module communicating with the water sample analyzer or the receiving space to provide a first carrier gas; And
Includes an execution module for performing non-volatile organic carbon analysis tasks,
When the execution module performs the non-volatile organic carbon analysis operation, the ozone generator provides the ozone to the accommodation space, and the oxidizing agent providing module provides the oxidizing agent to the water sample, and then the ozone and the oxidizing agent are Allowing the mixed water sample to circulate between the receiving space and the UV light providing module,
The ozone removes the chlorine ions to reduce the degree of influence of the chlorine ions on the oxidizing agent action, and the UV light providing module provides the UV light to the water sample so that the UV light, the ozone and the oxidizing agent The non-volatile organic carbon in the water sample is oxidized through a reaction to the water sample to generate a gaseous oxide of non-volatile organic carbon. Then, the first carrier gas providing module is configured to provide the first carrier gas in the receiving space. 1 To provide a carrier gas to precipitate a gaseous oxide of the non-volatile organic carbon in the water sample and enter the water sample analyzer to analyze the content of the non-volatile organic carbon in the water sample in the receiving space. Water sample analysis instrument.
상기 물 샘플 분석 기기는,
상기 수용 공간의 저부에 연통되는 물 샘플 도입 파이프라인; 및
상기 수용 공간에 연통되고, 상기 수용 공간의 상기 기준 수위로부터 상기 기기 본체 외부까지 연장되는 정량 배수 파이프라인을 더 포함하고,
상기 실행 모듈은 물 샘플 도입 작업을 더 실행하며, 상기 실행 모듈이 상기 물 샘플 도입 작업을 실행할 경우, 상기 유체 배출 파이프라인을 개방하여 상기 물 샘플 도입 파이프라인이 도입을 진행하도록 하여 상기 물 샘플을 상기 수용 공간의 저부로부터 상기 수용 공간에 도입시키고, 상기 유체 배출 파이프라인을 통해 상기 수용 공간 내에서 상기 오버플로 수위를 초과하는 상기 물 샘플을 배출시켜 상기 물 샘플이 상기 수용 공간 내에서의 수위가 상기 오버플로 수위에 있도록 한 후, 상기 물 샘플 도입 파이프라인을 폐쇄하고 상기 정량 배수 파이프라인을 개방하며, 상기 정량 배수 파이프라인을 통해 상기 수용 공간 내에서 상기 기준 수위를 초과하는 상기 물 샘플을 배출시켜 상기 물 샘플이 상기 수용 공간 내에서의 수위가 상기 기준 수위에 있도록 하여 상기 수용 공간에 상기 물 샘플이 수용되도록 하는 물 샘플 분석 기기.The method of claim 1, further comprising a fluid discharge pipeline communicating with the accommodation space, wherein the accommodation space has an overflow level and a reference water level, and the overflow level is higher than the reference water level, and the The fluid discharge pipeline extends from the overflow level of the accommodation space to the outside of the device body,
The water sample analysis device,
A water sample introduction pipeline connected to the bottom of the receiving space; And
Further comprising a fixed-quantity drainage pipeline communicating with the accommodation space and extending from the reference water level of the accommodation space to the outside of the device body,
The execution module further executes a water sample introduction operation, and when the execution module executes the water sample introduction operation, the fluid discharge pipeline is opened to allow the water sample introduction pipeline to proceed to introduce the water sample. The water sample is introduced into the receiving space from the bottom of the receiving space, and the water sample exceeding the overflow level is discharged in the receiving space through the fluid discharge pipeline, so that the water sample has a water level in the receiving space. After making it at the overflow level, the water sample introduction pipeline is closed and the quantitative drainage pipeline is opened, and the water sample exceeding the reference level in the receiving space is discharged through the quantitative drainage pipeline. A water sample analysis device configured to allow the water sample to have a water level in the receiving space at the reference level so that the water sample is accommodated in the receiving space.
상기 물 샘플 분석 기기는,
상기 수용 공간에 연통되어 상기 순환 저수위로부터 상기 UV광 제공 모듈을 경유하여 상기 순환 고수위까지 연장되는 물 샘플 순환 파이프라인을 더 포함하며,
상기 실행 모듈이 상기 비휘발성 전유기 탄소 분석 작업을 실행할 경우, 상기 물 샘플 순환 파이프라인은 상기 수용 공간의 상기 물 샘플이 상기 순환 저수위로부터 상기 UV광 제공 모듈을 경유하여 상기 순환 고수위로 유동되도록 한 후 재차 상기 수용 공간에 진입되도록 하여 상기 물 샘플이 상기 수용 공간과 상기 UV광 제공 모듈 사이에서 순환 유동되도록 하는 물 샘플 분석 기기.The method of claim 1, wherein the accommodation space has a high circulation level and a low circulation level,
The water sample analysis device,
Further comprising a water sample circulation pipeline in communication with the receiving space and extending from the circulation low water level to the circulation high water level via the UV light providing module,
When the execution module executes the nonvolatile organic carbon analysis operation, the water sample circulation pipeline allows the water sample in the receiving space to flow from the circulation low water level to the circulation high water level via the UV light providing module. Afterwards, the water sample is circulated and flowed between the receiving space and the UV light providing module by entering the receiving space again.
상기 물 샘플 분석 기기는,
상기 수용 공간에 연통되어 산성제를 제공하기 위한 산성제 제공 모듈; 및
상기 수용 공간에 연통되어 제2 캐리어 가스를 제공하기 위한 제2 캐리어 가스 제공 모듈을 더 포함하며,
상기 실행 모듈은 무기 탄소 배제 작업을 더 실행하며, 상기 실행 모듈이 상기 무기 탄소 배제 작업을 실행할 경우, 상기 유체 배출 파이프라인을 개방하여 상기 산성제 제공 모듈이 상기 수용 공간 내의 상기 물 샘플에 상기 산성제를 제공하도록 하여 상기 물 샘플을 산성화시켜 상기 물 샘플 중의 무기 탄소를 이산화탄소로 전환시키고, 이어서, 상기 제2 캐리어 가스 제공 모듈이 상기 수용 공간에 상기 제2 캐리어 가스를 제공하도록 하여 상기 물 샘플 중의 상기 이산화탄소를 석출시켜 상기 유체 배출 파이프라인을 경유하여 배출되도록 하는 물 샘플 분석 기기.The method of claim 1, further comprising a fluid discharge pipeline communicating with the accommodation space,
The water sample analysis device,
An acidic agent providing module communicating with the accommodation space to provide an acidic agent; And
Further comprising a second carrier gas providing module for providing a second carrier gas in communication with the accommodation space,
The execution module further executes an inorganic carbon exclusion operation, and when the execution module executes the inorganic carbon exclusion operation, the fluid discharge pipeline is opened so that the acidic agent providing module is applied to the water sample in the receiving space. To provide an agent to acidify the water sample to convert the inorganic carbon in the water sample into carbon dioxide, and then, the second carrier gas providing module to provide the second carrier gas to the receiving space, A water sample analysis device that precipitates the carbon dioxide to be discharged via the fluid discharge pipeline.
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