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怎么用快速法测cod(新人基础带你了解TOD)

怎么用快速法测cod

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目前表示水中有机物含量的综合指标有两类,一类是以与水中有机物量相当的需氧量(O2)表示的指标,如生化需氧量BOD、化学需氧量COD和总需氧量TOD等;另一类是以碳(c)表示的指标,如总有机碳TOC。对于同一种污水来讲,这几种指标的数值一般是不同的,按数值大小的排列顺序为TOD>COD>BOD5>TOC。

1. 什么是总需氧量(TOD)



总需氧量(Total Oxygen Demand)一般是指氧化水中总的碳、氢、氮和少量的硫所需要的氧量。一般来说总需氧量(TOD)的结果以O2的mg/L表示。

总需氧量的测定,是在特殊的燃烧器中,以铂为催化剂,于900℃下将有机物燃烧氧化所消耗氧的量,该测定结果比COD更接近理论需氧量。TOD用仪器测定只需约3min可得结果,所以,有分析速度快、方法简便,干扰小、精度高等优点,受到了人们的重视。

如果TOD与BOD5间能确定它们的相关系数,则以TOD指标指导生产有更好的实用意义。

2. 什么是总有机碳(TOC)?

总有机碳(Total Organic Carbon, TOC)是水中水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量,所以能完全反映有机物对水体的污染程度。水中有机物的种类很多,除含碳外,还含有氢、氮、硫等元素,还不能全部进行分离鉴定。常以“TOC”表示。

TOC的测定类似于TOD的测定。在950℃的高温下,使水样中的有机物气化燃烧,生成CO2,通过红外线分析仪,测定其生成的CO2之量,即可知总有机碳量。

在测定过程中水中无机的碳化合物如碳酸盐、重碳酸盐等也会生成CO2,应另行测定予以扣除。若将水样经0.2μm微孔滤膜过滤后,测得的碳量即为溶解性有机碳(DOC)。TOC、DOC是较为经常使用的水质指标。

化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)是间接测定水中有机物的方法,一切有机物都是以有机碳组成,水中有机物在氧化时释放出的碳与氧结合生成CO2,测定生成的CO2是直接测定有机物的方法,因此TOC是直接测量水中有机污染物较好的方法。它是比COD和BOD5更能确切表示水中有机污染物的综合指标。

3. COD与TOC的关系

假定所有有机物均可以测出TOC。那么,我们分两类有机物讨论。

(1)有机物可以测出COD。若完全氧化:C氧化为CO2,COD/TOC=32/12;H氧化为H2O,COD/TOC=8/0。由此可见,有机物含H、N、P等元素越多,C元素越少,COD/TOC比值越大。含同样数量的C、H,有机物中含O元素越多,COD值越小;如乙酸CH3COOH与乙烯C2H4,前者COD值只有后者的2/3 。

(2)难氧化有机物测不出COD值。如:“吡啶”;生产实践中煤化工、制药等行业废水中的稠环、多环、杂环芳烃类化合物,很难被氧化剂K2Cr2O7在酸性、热回流、Ag 催化条件(即COD测定条件)下氧化。这些有机物COD/TOC值很小。

所有有机物,其COD/TOC比值应该是不变的。有关实际废水中COD与TOC函数关系的研究,公开的文献很多。一致认为:在一定的浓度范围内呈很好的线性关系,表达式为:COD = a b TOC。

这些研究大多注重于统计学,追求“线性回归”精确度;没有注重该式的化学氧化含义:a值应该是水中无机物需氧量;b值应该是水中有机物加权平均的COD/TOC值,与有机物的C、H、O含量及氧化难易程度相关,表示有机物性质。查阅了一些文献发现:对于大多数实际废水b值在2.5至4.0之间,a值在1.0至30mg/L之间;对于受污染的河流,b值在2.1至3.7之间,a值很小。

有没有COD为零、而易于无机化的有机物?确实能找到一种——尿素,它的水解反应方程式为:

CO(NH2)2 H2O =CO2↑ 2 NH3↑

即尿素可测定出TOC值、COD值却为零,且不是难降解的有机物。这种情况很可能是例外。

TOC去除率较COD高,是否意味着矿化度高?

对于上述第(1)类有机物,若有机物被彻底氧化了,TOC值为零。答案应该是肯定的。

对于上述第(2)类有机物,若与第(1)类有机物情况类似,答案也是肯定的。若该类有机物被氧化后的产物是有机物,且可以测出COD值。则氧化后COD应该没有下降,与前提相悖。

若出现例外情况:COD的去除率大于TOC去除率,则可这样解释:高级催化氧化,仍未能矿化有机物,但氧化了有机物,使得中间产物含氧比率提高。

这里顺便提一句:除O元素外,并非有机物中吸电子基团越多,COD值越小,如四氯化碳CCl4和氯仿CHCl3都能做出比较高的COD值。其实这类有机物难以氧化,其危害性主要不是耗氧,而是其它的环境性能。


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