环境监测在线分析技术：总磷及正磷酸盐分析仪

水中磷绝大多数以各种形式的磷酸盐存在，主要分为以下几类：

①正磷酸盐，即。

②缩合磷酸盐，包括焦磷酸盐、偏磷酸盐、聚合磷酸盐等，如等。

③有机磷化合物。

总磷是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果。在水中，磷是主要的营养盐物质之一，过多会使水体出现富营养化现象，其主要来源为生活污水、化肥、农药等。因此必须控制磷的排放，缓解水体富营养化的程度。在线总磷、正磷酸盐分析仪是主要可以应用于地表水、生活污水、工业废水磷含量的监测，还可以用于水工业循环水总磷、正磷、有机磷连续自动监测，不仅在工业过程中能够控制缓蚀阻垢剂自动添加，节省药剂，同时也起到对水体中磷的控制作用。

总磷在线分析仪一般有两大领域的应用：污水处理达标排放和工业循环水控制。在线的正磷分析仪表则用于污水处理过程中除磷的控制。

现行的总磷测量的国家标准方法为钼酸铵分光光度法（GB/T 11893—1989），其原理为在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸-高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵[（NH4）6Mo7O24·4H2O]反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸（C6H8O6）还原，生成蓝色的络合物。将反应后的水样通过分光光度计测得其吸光度，在工作曲线中查取磷的含量，并计算出总磷的含量。

由于总磷的测定过程与总氮的测定过程类似，并都使用了过硫酸钾作为消解剂。故而市面上的总氮、总磷在线分析仪表使用了一体化设置，以降低成本。其内部结构也与总氮在线分析仪类似，故而其详细说明可参照总氮在线分析仪结构。

（1）在线正磷酸盐分析仪的测量原理(www.xing528.com)

在线的正磷分析仪一般用于水处理过程中的除磷控制，由于其参与过程控制的特殊性，故而一般使用操作方便，分析时间短、干扰少的钼黄法来测定磷酸根的含量，更适合过程控制。其原理为在酸性条件下，磷酸盐与钼酸盐、偏钒酸盐反应生成黄色化合物，此黄色深浅与磷酸盐浓度成正比，采用分光光度法进行测量可得到正磷酸盐浓度。

（2）在线正磷酸盐分析仪的结构组成

以美国HACH公司Phosphax sc正磷酸盐分析仪（图9.20）为例，简单介绍一下其主要结构。

其分析单元主要由比色池、空气泵、管路及捏阀组成，由仪器控制空气动泵、捏阀的启动和停止，从而实现提取样品、试剂并将其送入比色池，然后由仪器控制加热温度及时间对试剂和样品的混合液进行高温加热，反应结束后进行比色读出相应的吸光度并通过计算得出正磷酸盐的数据。

图9.20　HACH公司Phosphax sc正磷酸盐分析仪分析单元内部结构图

1—双光束LED光度计，使用经过验证的比色法（黄色），两种量程；2—空气泵可以传输液体；3—剂量泵供试剂使用；4—清洗溶液；5—试剂