水是人類賴以生存的重要物質(zhì)之一, 在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天由于人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng), 將大量未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)回流水及其它廢棄物直接排入環(huán)境水體, 造成水資源污染, 水質(zhì)惡化, 也使人們意識(shí)到監(jiān)測(cè)水體污染的重要性。
本論文主要論述COD、TOC在線分析儀在污水處理過(guò)程中的監(jiān)測(cè),并針對(duì)其干擾物質(zhì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性展開討論。
一、影響COD測(cè)量的干擾物質(zhì)分析:
影響COD測(cè)量的干擾物質(zhì)較多,例如:亞硝酸鹽、硫化物和亞鐵離子、氯離子、懸浮物等。
案例:通過(guò)對(duì)梅山化工外排口的污廢水COD在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與試質(zhì)室國(guó)標(biāo)法分析數(shù)據(jù)長(zhǎng)期比對(duì),比對(duì)結(jié)論是:在線COD值比化驗(yàn)數(shù)據(jù)低20mg/L左右。
分析過(guò)程:用不同濃度的質(zhì)控樣(分別為30mg/L、60mg/L、100mg/L)對(duì)在線和國(guó)標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。
檢測(cè)結(jié)果:在線分析與國(guó)標(biāo)法分析其檢測(cè)比對(duì)結(jié)果正常,質(zhì)控樣的相對(duì)誤差<10%。
通過(guò)長(zhǎng)期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝的了解得知,影響COD測(cè)定值準(zhǔn)確的干擾物質(zhì)主要有l(wèi)iu酸亞鐵與次氯酸鈉溶液。
在槽中加入了liu酸亞鐵溶液,經(jīng)過(guò)加標(biāo)回收試驗(yàn)證明少量的liu酸亞鐵溶液無(wú)法對(duì)COD的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響。但是,在混凝沉淀池中加入了大量的次氯酸鈉溶液,導(dǎo)致外排口污廢水中含有過(guò)量的次氯酸根離子,在常溫下次氯酸根離子不會(huì)被分解,但在比色池中次氯酸根離子會(huì)受到170℃左右的高溫分解成氯離子。
用蒸餾水配制了氯離子濃度為10000mg/L的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別用CODmax和國(guó)標(biāo)法測(cè)定其COD回收率。
通過(guò)測(cè)定結(jié)果可以看出:CODmax測(cè)定氯離子的干擾非常小,相對(duì)誤差<10%;國(guó)標(biāo)法測(cè)定高氯離子水樣COD時(shí),由于氯離子濃度較高、絡(luò)合物liu酸汞濃度較低,無(wú)法將樣品中的氯離子*反應(yīng),過(guò)剩的氯離子會(huì)與過(guò)量的氧化劑反應(yīng),使得分析誤差較大(測(cè)定結(jié)果偏高)。
二、影響TOC測(cè)量的干擾物質(zhì)分析:
案例:通過(guò)對(duì)梅山化工外排口的污廢水TOC、COD在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)期比對(duì)發(fā)現(xiàn),在COD監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)小于60mg/L的同時(shí),TOC監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在150mg/L以上,根據(jù)兩者穩(wěn)定下來(lái)的關(guān)系及排除了COD監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性后,分析TOC測(cè)量數(shù)據(jù)有問(wèn)題。
分析過(guò)程、結(jié)論:使用質(zhì)控樣(分別為20mg/L、50mg/L、60mg/L、100mg/L)對(duì)TOC在線分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)。TOC在線分析儀在測(cè)量質(zhì)控樣時(shí),測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,相對(duì)誤差均在允許范圍內(nèi)。
根據(jù)對(duì)工藝的了解,對(duì)每個(gè)污水池進(jìn)行采集水樣,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。直到測(cè)至缺氧池A3(后置反硝化),數(shù)據(jù)突然變高。分析排口的TOC濃度偏高的原因是:工藝上加入了乙酸鈉和jia醇。
取一份排口的樣品(TOC值180mg/L)、稀鹽酸各500mL,混合均勻后,TOC監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)立刻將至20mg/L。
綜上所述:給細(xì)菌作為營(yíng)養(yǎng)源的乙酸鈉、jia醇,在長(zhǎng)期過(guò)程中已被慢慢地氧化成無(wú)機(jī)物(例如:碳酸鈉)。由于,TOC在線分析儀采用的是直接法,所以稀鹽酸(PH值等于2)無(wú)法將樣品中的無(wú)機(jī)碳*反應(yīng),導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)偏高。
解決辦法:降低稀鹽酸的PH值,這樣可以將樣品中的無(wú)機(jī)碳源*消耗。不利因素:稀鹽酸PH值過(guò)低,對(duì)設(shè)備也存在損壞。
三、 COD、TOC相互關(guān)聯(lián)性
1. 標(biāo)準(zhǔn)樣品COD與TOC的相互關(guān)系
以“鄰苯二甲suan氫鉀溶液"為例,在1200攝氏度的高溫條件下在發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式:
KHC8H4O4+7.25O2=8CO2+2.5H2O+by products
根據(jù)方程式可以從理論上推倒得出:COD=2.42TOC。
使用鄰苯二甲suan氫鉀配制濃度為1000mg/L的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液,將其分別稀釋三種不同低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液(分別為30mg/L、40mg/L、50mg/L),分別測(cè)定COD和TOC值。通過(guò)測(cè)定結(jié)果分析:COD與TOC具有良好的線性關(guān)系。采用乘法進(jìn)行回歸分析,得到標(biāo)準(zhǔn)樣品的回歸方程:COD=2.64TOC+0.3(11
2.實(shí)際水樣COD與TOC的相互關(guān)系
在化工廢水中采取技術(shù)手段,如果解決了實(shí)際水樣中的氯離子、硫化物、亞鐵離子、懸浮物等對(duì)COD測(cè)量值的影響與廢水中懸浮物、共存離子、高含量無(wú)機(jī)碳、高堿高鹽等對(duì)TOC測(cè)量值的影響。就可以采集化工污水,長(zhǎng)期對(duì)其COD和TOC值進(jìn)行測(cè)定,分析測(cè)定結(jié)果,建立數(shù)學(xué)模型,找出其中的關(guān)聯(lián)性,它們存在著這樣的關(guān)系:Y=aX+b。
然而,針對(duì)梅化工此類的污廢水由于其中的干擾物質(zhì)太多(氯離子、高含量無(wú)機(jī)碳等),對(duì)尋找其中的關(guān)聯(lián)性比較困難。
四、結(jié)論
為確保COD、TOC在線分析儀運(yùn)行維護(hù)的質(zhì)量,須對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行分析研究,還需了解工藝,制定出有效的控制方法。作為干擾物質(zhì)對(duì)設(shè)備本身的影響是測(cè)量能否準(zhǔn)確的重中之重,只有充分的了解工藝、了解水質(zhì),并掌握COD與TOC之間的關(guān)聯(lián)性,才能確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。