为了确保居民饮水安全，自来水厂在出厂水中会投加消毒剂，以杀灭水中的细菌、病毒等微生物，同时在管网输送过程中抑制微生物生长，防止二次污染。一个关键指标——游离氯（简称余氯），在水厂消毒中扮演着重要角色。
余氯的存在既是一种保护，也是一种隐患：余氯与水中有机物（如腐殖酸）反应会生成三氯甲烷（氯仿）、卤代物、溴酸盐等消毒副产物，部分副产物属于致癌物质。当水中余氯过高时，在日常生活中加热会加速余氯与有机物的反应，导致消毒副产物的增加。当水中余氯过低时，无法抑制水中微生物的生长，也不利于饮水安全。
国家标准规定，出厂水余氯应维持在0.3~2mg/L，管网末梢水不低于0.05mg/L。因此，水厂余氯监测的准确性和稳定性至关重要。
目前余氯的监测技术主要分为两大类：DPD国标法和电极法。其中，电极法又根据测量原理和结构的不同，细分为三电极恒压法、原电池法和极谱法等多种方式。
那么，如何科学监测余氯？本篇将聚焦于DPD法，详细解析其测量原理、维护及选型关键要点。
DPD法余氯测量技术详解
1. DPD国标法测量原理
次氯酸与指示剂中的N,N-二乙基对苯二胺（简称DPD）迅速反应产生红色（显色）。水中余氯的浓度越高，红色越深，通过测量吸光度可以计算出水中余氯的浓度。
2. 在线DPD法余氯分析仪结构组成
DPD法余氯分析仪的结构组成示意图如上图所示，一般包含试剂（指示剂、缓冲液）、进试剂装置、测量池单元等。
· 缓冲液和指示剂
DPD试剂的主要成分是N,N-二乙基对苯二胺（简称DPD），DPD与水中余氯反应变成红色，实际在日常使用过程中，DPD也会与试剂瓶中空气中的氧气反应变红，因此DPD试剂混合后，随着时间的推移，颜色会越来越红，对低余氯测量产生干扰。
· 试剂供给装置
试剂供给装置的目的是将DPD试剂抽进测量池，DPD每种试剂单次测量的用量约20~60uL（不同设备的用量不一样）。
· 测量池
测量池一般内部包括比测单元和搅拌单元。搅拌单元的目的是将指示剂、缓冲液、水样充分混合，确保水中次氯酸与DPD充分接触后显色。比测单元的用于测量显色后溶液的吸光度变化。
DPD余氯测量维护
DPD法余氯日常维护主要包括试剂更换、蠕动泵管更换和测量池清洗：
DPD法余氯测量选型
DPD余氯在线分析仪作为水厂消毒剂投加的重要控制设备之一，要求DPD余氯分析仪测量准确、长期稳定性好，选型时建议重点考虑如下方面：
1. 试剂供给装置
试剂供给装置的长期稳定性是余氯测量精准可靠的重要因素。如果每次试剂量不一致，会直接影响测量结果。目前市面上多采用蠕动泵方案，但滚轮交替挤压软管会导致流体断续输出，形成脉冲流，进而影响试剂量的稳定性。
提升试剂量稳定性的方法是选择多滚轮结构（如6滚轮优于3滚轮）；此外，蠕动泵长期挤压泵管易导致泵体变形，选用高刚性材料（如不锈钢、PPS塑料）制作泵外壳也是确保长期稳定性的关键。
2. 试剂搅拌功能
测量池需要快速混匀试剂与被测水样，试剂搅拌功能重点选择搅拌充分、故障率低的方案；从长期可靠性方面考虑，驱动搅拌的动力应减少运动部件的使用，如电机（电机轴旋转故障率相对高）。
3. 缺试剂诊断功能
试剂消耗完后，由于缺乏试剂无法显色会导致测量值接近0，仪器异常的输出会误导消毒剂自动投加系统增加消毒剂的投加量，最终造成出厂水余氯超标和药剂成本的增加。仪器的缺试剂诊断功能能提升数据的有效性，避免上述情况的发生。
4. 缺水样检测功能
当测量池中没有进水但正常进试剂时，试剂与空气反应变成深红色导致玻璃窗口快速被沾污，另外试剂结晶会造成管路堵塞。仪器的缺水样诊断功能能自动识别进水异常并停止进试剂，避免上述情况的发生。
5. DPD试剂
选择试剂消耗量小的设备意味着更低的长期使用成本，常见设备的一种试剂（如缓冲液）一个月的消耗量为500mL左右。
DPD法余氯测量技术是水厂消毒剂投加系统不可或缺的一部分。精准、稳定的余氯监测不仅保障了饮水安全，更有效控制了消毒副产物的生成。希望本文能为您在余氯分析仪的选型和使用中提供帮助！
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编辑：赵凡
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