深圳市南山區(qū)西麗街道陽(yáng)光工業(yè)區(qū)沙坑上段萊瑋斯工業(yè)廠房3樓
做環(huán)境檢測(cè)的朋友肯定熟悉水質(zhì)檢測(cè),但水質(zhì)檢測(cè)中的一些概念可能不清楚。這10個(gè)概念在水質(zhì)檢測(cè)中經(jīng)常遇到。理解這些概念將有助于我們的測(cè)試。
1.總有機(jī)碳(TOC)是什么意思?
水中有機(jī)物的含量以有機(jī)物中主要元素的碳含量表示,稱為總有機(jī)碳。TOC的測(cè)定類似于TOD的測(cè)定。在950℃的高溫下,氣化和燃燒水樣中的有機(jī)物,產(chǎn)生二氧化碳,并通過(guò)紅外分析儀測(cè)量二氧化碳產(chǎn)生的二氧化碳含量碳酸鹽、重碳酸鹽等無(wú)機(jī)碳化合物也會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,應(yīng)單獨(dú)扣除。水樣經(jīng)0.2μm微孔濾膜過(guò)濾后,測(cè)得的碳量為溶解有機(jī)碳(DOC)。TOC.DOC是常用的水質(zhì)指標(biāo)。
2.總需氧量(TOD)是什么?
總需氧量的測(cè)定是在特殊燃燒器中以鉑為催化劑,在900℃下燃燒氧化有機(jī)物所消耗的氧量,比COD更接近理論需氧量。TOD用儀器測(cè)量結(jié)果只需3min左右,具有分析速度快、方法簡(jiǎn)單、干擾小、精度高等優(yōu)點(diǎn)。如果TOD和BOD5之間的相關(guān)系數(shù)可以確定,那么用TOD指標(biāo)指導(dǎo)生產(chǎn)具有更好的實(shí)用意義。
3.生化需氧量(BOD)是什么?
所謂生化需氧量(BOD)是指在有氧條件下,由于微生物的作用,水中能分解的有機(jī)物在完全氧化分解時(shí)消耗的氧量稱為生化需氧量。它表示水樣在一定溫度下(如20℃)在封閉容器中保存一定時(shí)間后溶解氧減少的量(mg/L)。當(dāng)溫度為20℃時(shí),一般有機(jī)物需要20天左右才能完成氧化分解過(guò)程,而完成這個(gè)分解過(guò)程需要100天。然而,這么長(zhǎng)時(shí)間對(duì)實(shí)際生產(chǎn)控制失去了實(shí)用價(jià)值。
4.如何判斷生化需氧量(BOD)?
目前規(guī)定,在20℃下,培養(yǎng)5天作為測(cè)量生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)測(cè)量的生化需氧量稱為5天生化需氧量,以BOD5為代表。如果培養(yǎng)20天作為測(cè)量生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn),則測(cè)量的生化需氧量稱為20天生化需氧量,以BOD20為代表。生化需氧量(BOD)表明水被有機(jī)物污染,反映水質(zhì)。
5.化學(xué)需氧量(COD)是什么?
所謂化學(xué)需氧量(COD)是在一定條件下用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)消耗的氧化劑量。它是指水中還原物質(zhì)的數(shù)量。水中還原物質(zhì)有各種有機(jī)物。亞硝酸鹽。硫化物。亞鐵鹽等。但主要是有機(jī)物。因此,化學(xué)需氧量(COD)往往是衡量水中有機(jī)物含量的指標(biāo)?;瘜W(xué)需氧量越大,水被有機(jī)物污染越嚴(yán)重。隨著水樣中還原物質(zhì)和方法的不同,化學(xué)需氧量的測(cè)定值也不同。
酸性高錳酸鉀氧化法和重鉻酸鉀氧化法是目前應(yīng)用最廣泛的方法。高錳酸鉀(KMno4)法氧化率低,但相對(duì)簡(jiǎn)單,可用于測(cè)量水樣中有機(jī)物含量的相對(duì)比較值。重鉻酸鉀(K2Cr2O7)法氧化率高,再現(xiàn)性好,適用于測(cè)量水樣中有機(jī)物總量。有機(jī)物對(duì)工業(yè)水系統(tǒng)危害很大。含有大量有機(jī)物的水在通過(guò)除鹽系統(tǒng)時(shí)會(huì)污染離子交換樹脂,尤其容易污染陰離子交換樹脂,降低樹脂交換能力。
預(yù)處理時(shí)(凝結(jié)、澄清、過(guò)濾)有機(jī)物可減少50%左右,但在除鹽系統(tǒng)中無(wú)法去除。因此,爐水的pH值通常通過(guò)供水帶入鍋爐。有時(shí)有機(jī)物也可能帶入蒸汽系統(tǒng)和凝結(jié)水,降低pH值,造成系統(tǒng)腐蝕。循環(huán)水系統(tǒng)中有機(jī)物含量高會(huì)促進(jìn)微生物繁殖。因此,無(wú)論是除鹽、爐水還是循環(huán)水系統(tǒng),COD越低越好,但沒(méi)有統(tǒng)一的限制指標(biāo)。當(dāng)COD(DMno4法)>5mg/L在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中時(shí),水質(zhì)開始惡化。
6.什么是水溶解氧(DO)?
溶解在水中的游離氧稱為溶解氧(用DO表示),常用O2mg/L.ml/L等單位表示。天然水中氧氣的主要來(lái)源是大氣溶于水中的氧氣,其溶解度與溫度和壓力密切相關(guān)。當(dāng)溫度升高時(shí),氧氣溶解度降低,壓力升高。天然水中溶解氧含量約為8~14mg/L,開放式循環(huán)冷卻水中溶解氧含量約為6~8mg/L。
水中溶解氧的含量也反映了水的污染程度。當(dāng)水被有機(jī)物污染時(shí),由于氧化污染物需要消耗氧氣,水中所含的溶解氧逐漸減少。當(dāng)污染嚴(yán)重時(shí),溶解氧接近零,厭氧菌生長(zhǎng)繁殖,有機(jī)污染物腐敗發(fā)臭。因此,溶解氧也是衡量水污染程度的重要指標(biāo)。
7.水的電阻率是多少?
在測(cè)量水的導(dǎo)電性時(shí),與水的電阻值有關(guān),電阻值大,導(dǎo)電性差,電阻值小,導(dǎo)電性好。根據(jù)歐姆定律,水的電阻R與電極的垂直截面積F成反比,與電極之間的距離L成正比,以下類型:R=∞L/F。
類型:電阻率,或稱比電阻。
電阻單位為歐姆(歐,代號(hào)ω),或微歐(μω),1ω等于106μΩ;電阻率的國(guó)際系統(tǒng)(SI)單位為歐米(ω?m)。如果電極的截面積F為1cm2,兩個(gè)電極之間的距離L為1cm,電阻率為ω?cm,則電阻值等于電阻值。
水的電阻率與水中的鹽含量、水中的離子含量、離子的電荷數(shù)和離子的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。因此,純水電阻率很大,超純水電阻率更大。水越純,電阻率就越大。
8.水的酸度是多少?
水的酸度是指水中提供H離子和強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)的物質(zhì)的總量。這些物質(zhì)可以釋放H或水解產(chǎn)生H。水中形成酸度的物質(zhì)有三部分:
(1)水中存在的強(qiáng)酸能全部離解H,如硫酸(H2SO4)、鹽酸(HCL)、硝酸(HNO3)等;
(2)水中的弱酸物質(zhì),如游離二氧化碳(CO2)、碳酸(H2CO3)、硫化氫(H2S)、醋酸(CH3COOH)和各種有機(jī)酸等。
(3)由強(qiáng)酸弱堿組成的鹽類,如鋁.鐵.銨等離子體和強(qiáng)酸組成的鹽類。
在天然水中,酸度的組成主要是弱酸,即碳酸。一般來(lái)說(shuō),天然水不含強(qiáng)酸。水中酸度的測(cè)定是用強(qiáng)堿標(biāo)準(zhǔn)溶液(如0.1mol/LNaOH)滴水。如果用甲基橙指示劑測(cè)量的酸度是指強(qiáng)酸和強(qiáng)酸弱堿形成鹽的酸度;酚酞指示劑測(cè)量的酸度包括上述三部分,即總酸度。
9.如何根據(jù)硬度和堿度的關(guān)系了解水質(zhì)?
天然水中的硬度主要是Ca2+.Mg2+等金屬離子,水中的堿度主要是碳酸氫鹽堿度HCO3-。水中的主要離子有Ca2+.Mg2+.Na+.K+和HCO3-.SO42-.Cl-等。水中硬度和硬度之間的關(guān)系分為三種情況。
(1)堿度>硬度(以mol/L計(jì))HCO3->(Ca2+.Mg2+水中硬度(Ca2+.Mg2+)變成碳酸氫鹽,同時(shí)也有Na+.K+碳酸氫鹽,但沒(méi)有非碳酸鹽硬度。此時(shí),堿度減去硬度的差值等于Na+.K+碳酸氫鹽。這部分額外的Na+.K+碳酸氫鹽堿度也稱為負(fù)硬度。
(2)堿度=硬度(以mol/L計(jì)),即HCO3-=(Ca2+.Mg2+)此時(shí)只有Ca2+.Mg2+及其碳酸氫鹽堿度,無(wú)非是碳酸鹽硬度和Na+.K+碳酸氫鹽。
(3)堿度硬度(以mol/l計(jì))為HCO3-(Ca2+.Mg2+)。此時(shí)有兩種情況,一種是Ca2+>HCO3-鈣硬水。此時(shí)水中存在非碳酸鹽硬度
CaSO4.MgSO4,但無(wú)鎂碳酸鹽硬度Mg(HCO3)2。另一種情況是Mg2+>HCO3-鎂硬水,水中有鎂碳酸鹽硬度Mg(HCO3)2,但沒(méi)有鈣的非碳酸鹽硬度,而鎂的非碳酸鹽硬度MgSO4。但在上述兩種情況下,無(wú)論哪一種,水中都有非碳酸鹽的硬度,沒(méi)有Na.K+的碳酸氫鹽。
10.水中各種堿度的相互關(guān)系如何?
水中的堿度是通過(guò)鹽酸中和來(lái)確定的。滴定水的堿度用兩種指示劑指示滴定的終點(diǎn)。以酚酞為指示劑時(shí),滴定的終點(diǎn)為pH8.2~8.4,稱為酚酞堿度或p堿度。此時(shí),水中的氫氧化物全部中和,碳酸鹽轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽,即碳酸鹽中和的一半。即P堿度=CO32-全OH-。
當(dāng)使用甲基橙作為指示劑時(shí),滴定的終點(diǎn)pH值為4.3~4.5,稱為甲基橙堿度或M堿度。此時(shí),水中的氫氧化物。碳酸鹽和碳酸氫鹽都被中和,水中各種弱酸鹽的總和也被稱為總堿度。
也就是說(shuō),M堿度=所有HCO3-所有CO32-所有OH-。如果水中單獨(dú)存在OH-堿度,水的pH>11.0;當(dāng)水中同時(shí)存在OH-.CO32-時(shí),pH9.4~11.0;如果水中只存在CO32-,pH=9.4;當(dāng)CO32-.HCO3-共存時(shí),pH8.3~9.4;當(dāng)單個(gè)HCO3-存在時(shí),pH=8.3;但當(dāng)pH8.3時(shí),水中只存在HCO3。