Continuous Monitoring of Dichloromethane in Manufacturing Cooling Water Using CMS5000

Význam tématu

Kontinuální sledování dichlormetanu v chladicí vodě výrobních provozů je zásadní pro ochranu životního prostředí a zdraví. Tento těkavý organický sloučenina je potenciálně karcinogenní a regulace pitné vody stanovují limity již na úrovni několika ppb. Včasná detekce pomáhá předcházet překročení hodnot a zajišťuje soulad s legislativními požadavky.

Cíle a přehled studie

Cílem článku je představit plně automatizovaný systém CMS5000 pro kontinuální, on-site monitorování dichlormetanu v chladicí vodě v rozmezí 1–500 ppb. Studie popisuje přípravu kalibračních roztoků, provozní parametry přístroje a ověření spolehlivosti výsledků v průběhu pravidelných měření.

Použitá metodika

Kalibrace proběhla na pěti bodech (1, 50, 100, 200, 500 ppb) připravených přidáním standardu do VOC-free vody. Vzorky byly analyzovány metodou purge-and-trap se Situ-Probe™, vzorek hlavy byl zachycen na Tri-Bed koncentrátoru, poté termálně desorbován a separován na kapilární koloně s teplotním programem (50 °C do 200 °C) během 10 minut 30 sekund. Kvadrická kalibrační křivka byla validována ověřením známé vzorku (75 ppb) s průkaznou návratností 92,8 %.

Použitá instrumentace

• Monitorovací systém CMS5000
• Situ-Probe™ purge-and-trap sampling
• Tri-Bed koncentrátor
• Kapilární kolona DB-1, délka 30 m, vnitřní průměr 0,32 mm, tloušťka filmu 4,0 μm
• Detekce Micro-Argon Ionization Detector (MAID)
• Nosný plyn: argon

Hlavní výsledky a diskuse

Systém CMS5000 dosáhl spolehlivého rozlišení dichlormetanu s retenční dobou 4 minuty 10 sekund. Kalibrace ukázala vynikající linearitu v celém rozsahu 1–500 ppb. Validace na 75 ppb potvrdila návratnost 92,8 %. Automatizace umožnila pravidelné odbery mnoha vzorků bez dohledu obsluhy.

Přínosy a praktické využití metody

• Plně automatizovaný provoz s minimální údržbou
• Okamžité varování při překročení nastavených prahů
• Možnost nepřetržitého monitorování výrobních procesů
• Podpora správných rozhodnutí o úpravě chladicí vody
• Snížení rizika vypouštění znečištění do veřejných vodních zdrojů

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj se bude soustředit na rozšíření aplikace na další těkavé organické látky, integraci se systémy průmyslového internetu věcí (IIoT) a pokročilou analýzu dat v reálném čase. Dále se očekává miniaturizace přístrojů a využití strojového učení pro prediktivní údržbu a optimalizaci provozu.

Závěr

Systém CMS5000 nabízí spolehlivou a plně automatizovanou platformu pro kontinuální sledování dichlormetanu v chladicí vodě v rozsahu 1–500 ppb. Díky vysoké citlivosti, reprodukovatelnosti a možnosti nastavení alarmů představuje efektivní nástroj pro řízení kvality vody ve výrobních provozech.

Reference

1. Center for Climate and Energy Solutions. Cooling Water Intake Structures.
2. EPA US Environmental Protection Agency. Health Effects Notebook for Hazardous Air Pollutants: Dichloromethane.
3. EPA US Environmental Protection Agency. Health Effects Notebook for Hazardous Air Pollutants: Methylen Chloride.
4. World Health Organization. Dichloromethane in Drinking-water: Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. 2003.
5. US EPA. What are EPA’s drinking water regulations for dichloromethane?