TWI667466B - 水樣分析設備 - Google Patents
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Abstract
一種水樣分析設備，用於依序執行一反吹作業以及一非揮發性總有機碳分析作業，其中，當執行該反吹作業時，係排出水樣分析儀內的一先前殘留氣體，當執行該非揮發性總有機碳分析作業時，係令一水樣在容置空間與UV光提供模組之間循環流動，以使該水樣中的非揮發性總有機碳氧化接近完全，藉以提供該水樣分析儀能夠準確地分析該水樣中的非揮發性總有機碳的含量。
Description
本申請係有關於一種分析設備，更詳而言之，是一種可針對水樣中的非揮發性總有機碳的含量進行分析的水樣分析設備。
隨著人們對環境的重視，各國政府對污廢水等水樣的非揮發性總有機碳(non-volatile Total Organic Carbon，可簡稱non-volatile TOC)含量都進行規範，以減少污廢水對環境的污染，也因此業界的非揮發性總有機碳分析設備被廣泛使用，以對水樣中的非揮發性總有機碳含量進行分析。非揮發性總有機碳分析設備，通常會將水樣中的有機物氧化，而利用水樣分析儀，例如，非分散式紅外線分析儀 (Non-Dispersion Infrared Analyzer，簡稱NDIR)，測得水樣中的非揮發性總有機碳的濃度。
通常，當水樣分析設備中的水樣分析在執行完一個階段的氣體分析作業後，在水樣分析儀中難免會殘留一些氣體，於本申請中係將之定義為先前殘留氣體，這些先前殘留氣體將會極大地影響水樣分析儀下一階段的氣體分析作業，從而導致分析結果的準確性降低。
再者，在現有技術中，將水樣中的有機物氧化的方法至少包含有以下三種：高溫燃燒法、UV過硫酸鹽法與二階段式高級氧化法。針對高溫燃燒法，一般是讓水樣中的有機物於高溫爐壁上氧化，然如此會導致高溫爐壁上殘留物質，而衍生清洗困難等被人所詬病的問題。針對UV過硫酸鹽法，一般是藉由UV光活化過硫酸鹽以產生氫氧自由基，而對水樣中的有機物進行氧化，然，當水樣中氯離子(Cl-)濃度超過0.05%時，氫氧自由基的產生就會受到抑制，且當水樣的濁度較高時，UV光可能會受到阻擋，使得過硫酸鹽的活化不足，如此導致水樣中的有機物無法完全氧化，使得水樣中非揮發性總有機碳含量的分析失準。針對二階段式高級氧化法，一般是透過鹼藥劑(NaOH)的加入而將水樣中的有機物氧化成二氧化碳，然後藉由二氧化碳的量測數據，而分析水樣中的非揮發性總有機碳含量，然鹼藥劑中原本就會釋出二氧化碳，故鹼藥劑的使用會有非屬於有機物氧化的二氧化碳，而使水樣中非揮發性總有機碳含量的分析失準。
有鑑於上述，如何解決上述的種種問題，提升水樣中非揮發性總有機碳含量的分析結果的準確性，並使水樣中的有機物（即非揮發性總有機碳）能夠順利完成氧化，即為本申請主要的技術思想。
鑒於上述先前技術之種種問題，本申請係提供一種水樣分析設備，可使水樣中的非揮發性總有機碳能夠順利完成氧化，並可確保水樣分析儀不受先前殘留氣體的污染，以提升水樣分析結果的準確性。
本申請的水樣分析設備，用於分析一水樣中的非揮發性總有機碳的含量（濃度），係包括：一設備本體，該設備本體的內部具有一容置空間，該容置空間係容置定量的該水樣；一水樣分析儀，係連通該容置空間，俾分析該容置空間內的該水樣中的該非揮發性總有機碳的含量；一流體排放管路，係連通該容置空間；一UV光提供模組，該UV光提供模組係連通該容置空間，用於提供一UV光；一第一載氣提供模組，可選擇地連通該水樣分析儀與該容置空間之其中一者，係用於提供一第一載氣；以及一執行模組，該執行模組係依序執行一反吹作業與一非揮發性總有機碳分析作業；其中，當該執行模組執行該反吹作業時，係開啟該流體排放管路，而該第一載氣提供模組係連通該水樣分析儀，俾對該水樣分析儀提供該第一載氣，以使該水樣分析儀內的一先前殘留氣體隨著該第一載氣進入該容置空間，而後經由該流體排放管路排出該容置空間；當該執行模組執行該非揮發性總有機碳分析作業時，係關閉該流體排放管路，令該水樣在該容置空間與該UV光提供模組之間循環流動，俾對流經該UV光提供模組的該水樣提供該UV光，從而氧化該水樣中的該非揮發性總有機碳以生成一非揮發性總有機碳氣態氧化物，接著，令該第一載氣提供模組向該容置空間提供該第一載氣，以迫使該水樣中的該非揮發性總有機碳氣態氧化物釋出，而進入該水樣分析儀，而對該容置空間內的該水樣中的該非揮發性總有機碳的含量進行分析。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，該非揮發性總有機碳氣態氧化物係為二氧化碳。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，還包括一二氧化碳吸附劑，該二氧化碳吸附劑係連通該第一載氣提供模組，係吸附該第一載氣中包含的二氧化碳。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，該水樣分析儀係為一非分散式紅外線分析儀。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，該UV光的光波長介於200至280nm之間。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，該容置空間具有一溢流水位與一定量水位，該溢流水位係高於該定量水位，該流體排放管路係自該容置空間的該溢流水位延伸至該設備本體外，該水樣分析設備還包括：一水樣導入管路，該水樣導入管路係連通該容置空間的底部；以及一定量排水管路，該定量排水管路係連通該容置空間，自該容置空間的該定量水位延伸至該設備本體外；其中，該執行模組還執行一水樣導入作業，當該執行模組執行該水樣導入作業時，開啟該流體排放管路，令該水樣導入管路啟動導入，將該水樣自該容置空間的底部導入該容置空間中，並藉由該流體排放管路排出該容置空間內超出該溢流水位的該水樣，以使該水樣於該容置空間內的水位處於該溢流水位，而後，關閉該水樣導入管路，並開啟該定量排水管路，藉由該定量排水管路排出該容置空間內超出該定量水位的該水樣，以使該水樣於該容置空間內的水位處於該定量水位，以使該容置空間係容置有該定量的該水樣。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，該容置空間具有一循環高水位與一循環低水位，該水樣分析設備還包括一水樣循環管路，該水樣循環管路係連通該容置空間，並自該循環低水位經由該UV光提供模組延伸至該循環高水位；當該執行模組執行該非揮發性總有機碳分析作業時，令該水樣循環管路驅使該容置空間的該水樣，由該循環低水位經由該UV光提供模組流向該循環高水位而後再次進入該容置空間，以實現該水樣在該容置空間與該UV光提供模組之間的循環流動。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，該循環高水位係高於該定量水位，而該循環低水位係低於該定量水位。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，該循環高水位係位於該溢流水位與該定量水位之間，而該循環低水位係位於該容置空間的底部。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，還包括一藥劑提供模組，係連通該容置空間，係用於提供一藥劑；以及一第二載氣提供模組，可選擇地連通該容置空間，係用於提供一第二載氣； 其中，該執行模組還執行一無機碳排除作業；當該執行模組執行該無機碳排除作業時，開啟該流體排放管路，令該藥劑提供模組對該容置空間內的該水樣提供該藥劑，俾酸化該水樣使該水樣中的一無機碳轉化成一二氧化碳，接著，令該第二載氣提供模組向該容置空間提供該第二載氣，以迫使該水樣中的該二氧化碳釋出，而經由該流體排放管路排出。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，該第一載氣提供模組與該第二載氣提供模組係分別為一流量計，該第一載氣提供模組係提供一第一流量的該第一載氣，該第二載氣提供模組係提供一第二流量的該第二載氣，其中，該第一流量係小於該第二流量，該第一流量係由該水樣分析儀的容許載氣流量所定義，該第二流量係由能夠迫使該水樣中的該二氧化碳釋出的載氣流量所定義。
可選擇性地，在本申請的水樣分析設備中，當該執行模組執行該無機碳排除作業時，該UV光提供模組係維持提供該UV光，且關閉該水樣循環管路，使該執行模組執行該無機碳排除作業時該容置空間內的該水樣不受該UV光的影響。
相較於先前技術，本申請的水樣分析設備係首先執行一反吹作業以向水樣分析儀提供第一載氣而使水樣分析儀內的先前殘留氣體可隨該第一載氣予以排出，藉以確保水樣分析儀不受先前殘留氣體的污染（影響），而後，再透過執行一非揮發性總有機碳分析作業，使水樣在容置空間與UV光提供模組之間循環流動，以使水樣中的非揮發性總有機碳的氧化接近完全，故水樣分析儀可針對水樣中的非揮發性總有機碳的含量進行分析，藉此，本申請可解決先前技術中水樣分析儀易受到先前殘留氣體的污染，以及水樣中的非揮發性總有機碳無法順利完成氧化等問題，可以有效提高水樣中非揮發性總有機碳含量的分析結果的準確性。
以下內容將搭配圖式，藉由特定的具體實施例說明本申請之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本申請之其他優點與功效。本申請亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本申請之精神下，進行各種修飾與變更。尤其是，於圖式中各個元件的比例關係及相對位置僅具示範性用途，並非代表本申請實施的實際狀況。
本申請係提供一種水樣分析設備，用於分析水樣中的非揮發性總有機碳的含量（濃度）。針對本申請的技術思想，以下係參照本申請圖式中圖1、圖2A至圖2D揭示的內容進行例示說明：
請參閱圖1，其係顯示本申請之水樣分析設備1的整體結構示意圖。如圖所示，本申請的水樣分析設備1係主要包括設備本體11、水樣分析儀12、流體排放管路13、UV光提供模組14與第一載氣提供模組15，需說明的是，除上述組件之外，本申請的水樣分析設備1還具有用於控制上述各組件執行運作，以執行水質分析相關作業的執行模組10（如圖2A至圖2D所示）。
設備本體11的內部具有一容置空間111，用於容置定量的水樣。
水樣分析儀12係連通該容置空間111，用於分析容置空間111內的水樣中的非揮發性總有機碳的含量。於本實施例中，水樣分析儀12係例如為一非分散式紅外線分析儀（NDIR）。
流體排放管路13係連通容置空間111，用於排出容置空間111內的氣體（例如二氧化碳等）或液體（例如水樣等），於本實施例中，流體排放管路13上係設有閥體V10，用於控制流體排放管路13的啟閉。
再者，於本實施例中，容置空間111內係具有溢流水位L1與定量水位L2，溢流水位L1係高於定量水位L2。水樣分析設備1還包括有水樣導入管路16與定量排水管路17。如圖1所示，水樣導入管路16係連通容置空間111的底部，而使水樣由下而上進入容置空間111。於本實施例中，水樣導入管路16上係設有泵浦P1，透過啟動泵浦P1以藉由水樣導入管路16導入水樣至容置空間111內。再者，於水樣導入管路16的前端係設置有閥體V7，其可設計為三通閥，以供水樣導入管路16可選擇從與遠端取樣源頭保持連通的溢流杯中導入水樣，抑或透過手動取樣方式導入水樣。
流體排放管路13係自容置空間111的溢流水位L1延伸至設備本體11外，透過開啟閥體V10以藉由流體排放管路13排出容置空間111內超出溢流水位L1的水樣，以使水樣於容置空間111內的水位最高處於溢流水位L1的位置，從而避免容置空間111內的水樣過量。
定量排水管路17則連通容置空間111，並自容置空間111的定量水位L2延伸至設備本體11外，於本實施例中，定量排水管路17上係設有泵浦P3，透過啟動泵浦P3以藉由定量排水管路17排出容置空間111內超出定量水位L2的水樣，而使待分析的水樣於容置空間111內的水位處於定量水位L2的位置，藉以滿足在容置空間111的內部容置定量的水樣的需求，從而使水樣的分析條件符合預期。
再者，水樣分析設備1還可包括底部排水管路23，其自容置空間111的底部延伸至設備本體11外，於底部排水管路23上設置有泵浦P2，透過啟動泵浦P2，以藉由底部排水管路完全排出容置空間111內的水樣。惟應說明的是，本申請的水樣分析設備1的架構可按實際需求進行調整，非以圖1所示的架構為限。
UV光提供模組14係連通該容置空間111，用於對流經UV光提供模組14的水樣提供UV光，以氧化水樣中的非揮發性總有機碳而生成非揮發性總有機碳氣態氧化物。於本申請的實施例中，所生成的非揮發性總有機碳氣態氧化物係例如為二氧化碳，UV光提供模組14所提供的UV光的光波長係介於200至280nm之間。
如圖1所示，本申請的UV光提供模組14係以獨立於容置空間111之外的外置方式進行設置，於本實施例中，在設備本體11的容置空間111內係設有一循環高水位L3與一循環低水位L4，且水樣分析設備1還具有水樣循環管路18，其中，水樣循環管路18係連通設備本體11的容置空間111，並自容置空間111的循環低水位L4經由UV光提供模組14、一直延伸至容置空間111的循環高水位L3。於一實施例中，水樣循環管路18上係設置有循環泵浦P11，透過啟動循環泵浦P11以驅使容置空間111內的水樣由循環低水位L4經由UV光提供模組14流向循環高水位L3，並再次回流至容置空間111內，從而實現水樣在容置空間111與UV光提供模組14之間的循環流動的效果。於本申請的實施例中，有鑑於上述容置空間111內係容置定量的水樣，亦即，水樣在容置空間111內的水位應係處於定量水位L2的高度位置，此外，循環高水位L3係高於定量水位L2，而使水樣在循環過程中，會由循環高水位L3落下至定量水位L2，而有助於水樣中非揮發性總有機碳氣態氧化物釋出，再者，循環低水位L4係低於定量水位L2，以滿足水樣充分循環流動的需求，較佳者，如圖1所示，循環高水位L3係位於溢流水位L1與定量水位L2之間，而循環低水位L4則係位於容置空間111的底部。
承上所述，與習知UV光提供模組14係內置於容置空間111內部的方式不同，本申請所採用的外置式的UV光提供模組14的優點係在於，即便當水樣分析設備1在執行非揮發性總有機碳分析作業以外的相關作業時，例如執行前置的無機碳排除作業時，UV光提供模組14係可始終維持開啟狀態，並可透過關閉水樣循環管路18，使得在執行無機碳排除作業過程中，即便開啟UV光提供模組14，容置空間111內的水樣亦不會受到UV光的影響，以避免水樣中的非揮發性總有機碳氧化，如此可有效節省反覆開關UV光提供模組14所造成的不必要的等待時間（亦即，UV光提供模組14在開啟之後，必須等待一段時間，方可執行正常的光照氧化作業），可以有效提升分析作業的執行效率。應說明的是，本申請的水樣分析設備1的架構可按實際需求進行調整，非以圖1所示的架構為限。
第一載氣提供模組15係可選擇性地連通水樣分析儀12或容置空間111中的一者，其用於提供第一載氣。於本實施例中，第一載氣可例如為氧氣或氮氣中的一者，為了提高反應效率，本實施例的第一載氣係採用氧氣為佳。
再者，如圖1所示，於第一載氣提供模組15與水樣分析儀12的傳輸通路之間係設有閥體V6，閥體V6可為一三通閥，通過切換閥體V6，以使水樣分析儀12可選擇性地與第一載氣提供模組15或外部空間連通，其中，當切換閥體V6以使第一載氣提供模組15與水樣分析儀12連通，並同時關閉閥體V8時，可令第一載氣提供模組15向水樣分析儀12提供第一載氣；當切換閥體V6以使第一載氣提供模組15與水樣分析儀12之間的通路斷開時，水樣分析儀12係與外部空間連通，以排出水樣分析儀12內的分析氣體，此時，當開啟閥體V8時，第一載氣提供模組15係與容置空間111連通，俾向容置空間111提供第一載氣。
再者，本申請的水樣分析設備1還設置有藥劑提供模組19與第二載氣提供模組20。
藥劑提供模組19係連通容置空間111，係用於提供一藥劑。於本實施例中，藥劑提供模組19所提供的藥劑可包含氧化劑與酸劑，並藉由泵浦P4及泵浦P5將所述藥劑打入容置空間111內，以於容置空間111中跟水樣進行混合，而執行無機碳排除作業（請容後詳述）。
第二載氣提供模組20可選擇地連通容置空間111，係用於提供一第二載氣。於本實施例中，係透過開啟或關閉閥體V9，以連通或切斷第二載氣提供模組20與容置空間111之間的傳輸通路。
再者，於本實施例中，第一載氣提供模組15係為流量計A，第二載氣提供模組20係為流量計B，其中，第一載氣提供模組15係提供第一流量的第一載氣，而第二載氣提供模組20係提供第二流量的第二載氣，於較佳的實施例中，第一流量係小於第二流量，其中，第一流量的大小係由水樣分析儀12的容許載氣流量所定義，而第二流量則以由能夠迫使水樣中的二氧化碳釋出的載氣流量大小為宜。於本實施例中，流量計A的流量大小係設計為200cc/min，流量計B的流量大小係設計為400cc/min，但不以此為限，由於不同水樣中的無機碳(TIC)實際濃度（含量）可能不同，因此，透過設置獨立的第一載氣提供模組15與第二載氣提供模組20，可在滿足水樣分析儀12的容許載氣（即維持第一載體提供模組15的流量大小保持不變）的前提下，而因應水樣中的無機碳實際濃度而單獨調整第二載氣提供模組20的流量大小，例如，當水樣中的無機碳實際濃度較高時，則調高第二載氣提供模組20的流量，而當水樣中的無機碳實際濃度較低時，則調低第二載氣提供模組20的流量，藉以達到最佳的反應效果，從而提升水樣中無機碳的排除效率。惟，需說明的是，本申請的第一載氣提供模組15與第二載氣提供模組20亦可合而為單一載氣提供模組，以滿足簡化設備組成的設計需求。
於較佳實施例中，水樣分析設備1還可設置二氧化碳吸附劑，其連通第一載氣提供模組15與第二載氣提供模組20，用於吸附第一載氣/第二載氣中的二氧化碳，以確保第一載氣/第二載氣保持純淨(不包含二氧化碳)，從而避免第一載氣/第二載氣中的二氧化碳影響水質的分析結果。於本實施例中，係採用沸石作為二氧化碳吸附劑。此外，為了防止第一載氣提供模組15與第二載氣提供模組20受到高壓載氣的衝擊而影響其使用壽命，在第一載氣提供模組15與第二載氣提供模組20的前端還可設置微量調壓表22，以調整載氣的輸入氣體壓力。
基於上述組成架構，本申請的水樣分析設備1係可在執行模組10的控制下執行不同作業，以下將結合圖2A至圖2D予以具體說明：
請配合參閱圖2A與圖1，當執行模組10執行反吹(亦可稱逆吹)作業時，係打開閥體V10以開啟流體排放管路13，且切換閥體V6以使第一載氣提供模組15與水樣分析儀12連通，同時關閉閥體V8，並啟動第一載氣提供模組15，俾對水樣分析儀12提供第一載氣以作為一正壓氣流，使得水樣分析儀12內的一先前殘留氣體可隨著第一載氣反向進入容置空間111中，並經由開啟的流體排放管路13排出容置空間111，藉由此反吹作業以避免水樣分析儀12因殘留有先前殘留氣體而導致後續分析結果不準確的問題發生。
請配合參閱圖2B與圖1，當執行模組10執行非揮發性總有機碳分析作業時，係關閉閥體V10以使流體排放管路13的通路關閉，而後，啟動泵浦P11並開啟UV光提供模組14與水樣分析儀12，以令水樣在容置空間111與UV光提供模組14之間循環流動，俾對流經UV光提供模組14的水樣提供UV光，從而氧化水樣中的非揮發性總有機碳以生成一非揮發性總有機碳氣態氧化物，接著，執行模組10打開閥體V8且切換閥體V6以斷開第一載氣提供模組15與水樣分析儀12之間的通路，而令第一載氣提供模組15向容置空間111提供該第一載氣，以迫使水樣中的非揮發性總有機碳氣態氧化物釋出，而進入水樣分析儀12，藉以對容置空間111內的水樣中的非揮發性總有機碳的含量進行分析。
於本實施例中，當開啟泵浦P11時，水樣循環管路18係驅使該容置空間111的水樣由循環低水位L4進入UV光提供模組14，以藉由UV光照射而氧化水樣中的非揮發性總有機碳以生成一非揮發性總有機碳氣態氧化物（係例如為二氧化碳），經氧化後的水樣將再次經由水樣循環管路18而流向循環高水位L3，並再次進入該容置空間111，如此周而復始以實現水樣在容置空間111與UV光提供模組14之間的循環流動，從而確保容置空間111的水樣可以順利完成氧化。再者，如上所述，由於容置空間111內所容置的水樣的水位係處於定量水位L2，而循環高水位L3係高於定量水位L2，因此，在水樣經由循環高水位L3再次回流至容置空間111中時，會經歷一段自由落下的過程，此過程可以有效增加反應面積，而達成快速帶走水樣中所生成的非揮發性總有機碳氣態氧化物（係例如為二氧化碳）的技術效果。
需說明的是，於本申請中，非揮發性總有機碳分析作業係在反吹作業之後予以執行，俾在水樣分析儀12執行非揮發性總有機碳分析作業之前，對其中所殘留的先前殘留氣體進行清除，從而提升分析結果的準確性。
請繼續配合參閱圖2C與圖1，當執行模組10執行水樣導入作業時，係打開閥體V10以開啟流體排放管路13，而後啟動泵浦P1，以令水樣導入管路16啟動導入，而將水樣自容置空間111的底部導入容置空間111中，於導入過程中，可藉由開啟的流體排放管路13以排出容置空間111內超出溢流水位L1的水樣，以使水樣於容置空間111內的水位處於溢流水位L1，並當水樣的水位到達溢流水位L1之後，執行模組10係關閉泵浦P1，以令水樣導入管路16停止繼續導入水樣，並開啟泵浦P3，而藉由定量排水管路17以排出容置空間111內超出定量水位L2的水樣，從而使得水樣於容置空間111內的水位處於定量水位L2，藉此實現在容置空間111內容置定量的水樣的目的，而使水樣的分析條件符合預期。需說明的是，於本申請中，當執行模組10在執行水樣導入作業的過程中，亦同時執行上述的反吹作業，以透過向水樣分析儀12反向提供正壓的第一載氣，俾在執行水樣導入作業的過程中，可有效避免水樣中生成的水氣進入到水樣分析儀12中，使得水樣分析儀12始終保持乾燥的狀態。
請配合參閱圖2D與圖1，當執行模組10執行無機碳排除作業時，係打開閥體V10以開啟流體排放管路13，而後，啟動泵浦P4及P5，以令藥劑提供模組19對容置空間111內的水樣提供藥劑，用以酸化容置空間111內的水樣，而使水樣中的無機碳轉化成一二氧化碳，接著，執行模組10開啟閥體V9以令第二載氣提供模組20向容置空間111提供第二載氣，以迫使水樣中的所生成的二氧化碳釋出，並經由流體排放管路13排出。
需說明的是，上述的無機碳排出作業可在水樣導入作業之後以及非揮發性總有機碳分析作業之前予以執行，且在執行無機碳排除作業期間，亦可同時執行反吹作業，以經由水樣分析儀12對容置空間111反向吹出（即逆吹）的第一載體，而快速帶走水樣中所釋出的二氧化碳，並經由流體排放管路13予以排出。
綜上所述，本申請的水樣分析設備，係在執行非揮發性總有機碳分析作業之前，先行執行反吹作業，透過向水樣分析儀反向提供正壓的第一載氣，而排出水樣分析儀內所殘留的先前殘留氣體，以確保水樣分析儀的分析結果的準確性。再者，本申請在執行非揮發性總有機碳分析作業時，通過令水樣在容置空間與UV光提供模組之間循環流動，使得水樣中的非揮發性總有機碳的氧化接近完全，從而進一步提高水樣分析結果的準確性。
上述實施例僅例示性說明本申請之原理及功效，而非用於限制本申請。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本申請之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本申請之權利保護範圍，應如本申請申請專利範圍所列。
1‧‧‧水樣分析設備
10‧‧‧執行模組
11‧‧‧設備本體
111‧‧‧容置空間
12‧‧‧水樣分析儀
13‧‧‧流體排放管路
14‧‧‧UV光提供模組
15‧‧‧第一載氣提供模組
16‧‧‧水樣導入管路
17‧‧‧定量排水管路
18‧‧‧水樣循環管路
19‧‧‧藥劑提供模組
20‧‧‧第二載氣提供模組
21‧‧‧二氧化碳吸附劑
22‧‧‧微量調壓表
23‧‧‧底部排水管路
L1‧‧‧溢流水位
L2‧‧‧定量水位
L3‧‧‧循環高水位
L4‧‧‧循環低水位
P1~P5、P11‧‧‧泵浦
V6~V10‧‧‧閥體
圖1，係本申請水樣分析設備之一實施例的整體架構示意圖。
圖2A，係本申請水樣分析設備執行反吹作業時的執行模組的控制示意圖。
圖2B，係本申請水樣分析設備執行非揮發性總有機碳分析作業時的執行模組的控制示意圖。
圖2C，係本申請水樣分析設備執行水樣導入作業時的執行模組的控制示意圖。
圖2D，係本申請水樣分析設備執行無機碳排除作業時的執行模組的控制示意圖。
Claims (12)
- 一種水樣分析設備，用於分析一水樣中的非揮發性總有機碳的含量，係包括：一設備本體，該設備本體的內部具有一容置空間，該容置空間係容置定量的該水樣；一水樣分析儀，係連通該容置空間，俾分析該容置空間內的該水樣中的該非揮發性總有機碳的含量；一流體排放管路，係連通該容置空間；一UV光提供模組，該UV光提供模組係連通該容置空間，用於提供一UV光；一第一載氣提供模組，可選擇地連通該水樣分析儀與該容置空間之其中一者，係用於提供一第一載氣；以及一執行模組，該執行模組係依序執行一反吹作業與一非揮發性總有機碳分析作業；其中，當該執行模組執行該反吹作業時，係開啟該流體排放管路，而該第一載氣提供模組係連通該水樣分析儀，俾對該水樣分析儀反向提供正壓的該第一載氣，以使該水樣分析儀內的一先前殘留氣體隨著該第一載氣進入該容置空間，而後經由該流體排放管路排出該容置空間，以確保水樣分析結果的準確性；以及當該執行模組執行該非揮發性總有機碳分析作業時，係關閉該流體排放管路，令該水樣在該容置空間與該UV光提供模組之間循環流動，俾對流經該UV光提供模組的該水樣提供該UV光，從而氧化該水樣中的該非揮發性總有機碳以生成一非揮發性總有機碳氣態氧化物，使得水樣中的非揮發性總有機碳的氧化接近完全，從而提高水樣分析結果的準確性，接著，令該第一載氣提供模組向該容置空間提供該第一載氣，以迫使該水樣中的該非揮發性總有機碳氣態氧化物釋出，而進入該水樣分析儀，而對該容置空間內的該水樣中的該非揮發性總有機碳的含量進行分析。
- 如申請專利範圍第1項所述的水樣分析設備，其中，該非揮發性總有機碳氣態氧化物係為二氧化碳。
- 如申請專利範圍第1項所述的水樣分析設備，還包括一二氧化碳吸附劑，該二氧化碳吸附劑係連通該第一載氣提供模組，係吸附該第一載氣中包含的二氧化碳。
- 如申請專利範圍第1項所述的水樣分析設備，其中，該水樣分析儀係為一非分散式紅外線分析儀。
- 如申請專利範圍第1項所述的水樣分析設備，其中，該UV光的光波長介於200至280nm之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的水樣分析設備，其中，該容置空間具有一溢流水位與一定量水位，該溢流水位係高於該定量水位，該流體排放管路係自該容置空間的該溢流水位延伸至該設備本體外，該水樣分析設備還包括：一水樣導入管路，該水樣導入管路係連通該容置空間的底部；以及一定量排水管路，該定量排水管路係連通該容置空間，自該容置空間的該定量水位延伸至該設備本體外；其中，該執行模組還執行一水樣導入作業，當該執行模組執行該水樣導入作業時，開啟該流體排放管路，令該水樣導入管路啟動導入，將該水樣自該容置空間的底部導入該容置空間中，並藉由該流體排放管路排出該容置空間內超出該溢流水位的該水樣，以使該水樣於該容置空間內的水位處於該溢流水位，而後，關閉該水樣導入管路，並開啟該定量排水管路，藉由該定量排水管路排出該容置空間內超出該定量水位的該水樣，以使該水樣於該容置空間內的水位處於該定量水位，以使該容置空間係容置有該定量的該水樣。
- 如申請專利範圍第6項所述的水樣分析設備，其中，該容置空間具有一循環高水位與一循環低水位，該水樣分析設備還包括：一水樣循環管路，該水樣循環管路係連通該容置空間，並自該循環低水位經由該UV光提供模組延伸至該循環高水位；當該執行模組執行該非揮發性總有機碳分析作業時，令該水樣循環管路驅使該容置空間的該水樣，由該循環低水位經由該UV光提供模組流向該循環高水位而後再次進入該容置空間，以實現該水樣在該容置空間與該UV光提供模組之間的循環流動。
- 如申請專利範圍第6項所述的水樣分析設備，其中，該循環高水位係高於該定量水位，而該循環低水位係低於該定量水位。
- 如申請專利範圍第8項所述的水樣分析設備，其中，該循環高水位係位於該溢流水位與該定量水位之間，而該循環低水位係位於該容置空間的底部。
- 如申請專利範圍第7項所述的水樣分析設備，還包括：一藥劑提供模組，係連通該容置空間，係用於提供一藥劑；以及一第二載氣提供模組，可選擇地連通該容置空間，係用於提供一第二載氣；其中，該執行模組還執行一無機碳排除作業；當該執行模組執行該無機碳排除作業時，開啟該流體排放管路，令該藥劑提供模組對該容置空間內的該水樣提供該藥劑，俾酸化該水樣使該水樣中的一無機碳轉化成一二氧化碳，接著，令該第二載氣提供模組向該容置空間提供該第二載氣，以迫使該水樣中的該二氧化碳釋出，而經由該流體排放管路排出。
- 如申請專利範圍第10項所述的水樣分析設備，其中，該第一載氣提供模組與該第二載氣提供模組係分別為一流量計，該第一載氣提供模組係提供一第一流量的該第一載氣，該第二載氣提供模組係提供一第二流量的該第二載氣，其中，該第一流量係小於該第二流量，該第一流量係由該水樣分析儀的容許載氣流量所定義，該第二流量係由能夠迫使該水樣中的該二氧化碳釋出的載氣流量所定義。
- 如申請專利範圍第10項所述的水樣分析設備，其中，當該執行模組執行該無機碳排除作業時，該UV光提供模組係維持提供該UV光，且關閉該水樣循環管路，使該執行模組執行該無機碳排除作業時該容置空間內的該水樣不受該UV光的影響。
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