1. 什么是總有機(jī)碳 (TOC)? 水中有機(jī)物質(zhì)的含量,以有機(jī)物質(zhì)中的主要元素-碳的量表示,稱為總有機(jī)碳。 TOC 的測(cè)量與 TOD 的測(cè)量類似。在950℃的高溫下,水樣中的有機(jī)物發(fā)生氣化燃燒生成CO2,用紅外線分析儀測(cè)定CO2的生成量,即可得知總有機(jī)碳的含量。在測(cè)量過程中,水中的碳酸鹽、重碳酸鹽等無機(jī)碳化合物也會(huì)產(chǎn)生CO2,應(yīng)通過另一次測(cè)量扣除。 如果水樣通過0.2μm微孔膜過濾后,測(cè)得的碳含量就是溶解性有機(jī)碳(DOC)。 TOC和DOC是常用的水質(zhì)指標(biāo)。 2. 什么是總需氧量 (TOD)? 總需氧量的測(cè)定是有機(jī)物在特殊燃燒器中燃燒和氧化所消耗的氧氣量,使用鉑作為催化劑,溫度為 900°C。測(cè)量結(jié)果比COD更接近理論需氧量。 TOD測(cè)量?jī)H需3分鐘左右即可獲得結(jié)果。因此,它具有分析速度快、方法簡(jiǎn)單、干擾小、精密度高等優(yōu)點(diǎn),受到人們的關(guān)注。如果能夠確定TOD與BOD5的相關(guān)系數(shù),則以TOD指標(biāo)指導(dǎo)生產(chǎn)將具有較好的現(xiàn)實(shí)意義。 3. 什么是生化需氧量(BOD)? 所謂生化需氧量(BOD),是指水中可分解的有機(jī)物在有氧的條件下,由于微生物的作用,完全氧化分解時(shí)所消耗的氧氣量稱為生物化學(xué)需氧氣量簡(jiǎn)稱生化需氧量。以水樣在一定溫度(如20℃)下在密閉容器中存放一定時(shí)間后所減少的溶解氧量(mg/L)表示。當(dāng)溫度為20℃時(shí),一般有機(jī)物完成氧化分解過程大約需要20天,而要完全全部分解過程需要100天。然而,如此長的時(shí)間對(duì)于實(shí)際的生產(chǎn)控制來說就失去了實(shí)用價(jià)值。 4、生化需氧量(BOD)如何判斷? 目前規(guī)定20℃培養(yǎng)5天是生化需氧量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)測(cè)得的生化需氧量稱為五天生化需氧量,以BOD5表示。如果以培養(yǎng)20天作為生化需氧量的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),此時(shí)測(cè)得的生化需氧量稱為20天化學(xué)需氧量,以BOD20表示。生化需氧量(BOD)指示水體被有機(jī)物污染的程度,反映水質(zhì)的好壞。 5. 什么是化學(xué)需氧量(COD)? 所謂化學(xué)需氧量(COD),就是在一定條件下,用某種強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)含量多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)包括各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等,但主要還是有機(jī)物。因此,化學(xué)需氧量(COD)常被用作衡量水中有機(jī)物含量的指標(biāo)。 化學(xué)需氧量越大,水體受有機(jī)物污染越嚴(yán)重。化學(xué)需氧量(COD)的測(cè)定因水樣中還原性物質(zhì)的測(cè)定和測(cè)定方法的不同而不同。 目前最常用的是酸性高錳酸鉀氧化法和重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀(KMnO4)法氧化率較低,但相對(duì)簡(jiǎn)單,可用于測(cè)定水樣中有機(jī)物含量的相對(duì)比較值。重鉻酸鉀(K2Cr2O7)法氧化率高,重現(xiàn)性好,適用于測(cè)定水樣中有機(jī)物的總量。 有機(jī)物對(duì)工業(yè)用水系統(tǒng)非常有害。含有大量有機(jī)物的水在通過脫鹽系統(tǒng)時(shí)會(huì)污染離子交換樹脂,尤其是陰離子交換樹脂,降低了樹脂的交換容量。有機(jī)物在預(yù)處理(混凝、澄清和過濾)時(shí)可降低50%左右,但在脫鹽系統(tǒng)中無法去除,因此常通過補(bǔ)給水帶入鍋爐,降低鍋爐pH值水。有時(shí)有機(jī)物也會(huì)被帶入蒸汽系統(tǒng)和冷凝水,降低 pH 值并導(dǎo)致系統(tǒng)腐蝕。循環(huán)水系統(tǒng)中的高水平有機(jī)物可以促進(jìn)微生物繁殖。 因此,無論是海水淡化、鍋爐水還是循環(huán)水系統(tǒng),COD越低越好,但沒有統(tǒng)一的限值指標(biāo)。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中COD(DMnO4法)> 5mg/L 時(shí),水質(zhì)已經(jīng)開始惡化。 6. 什么是水中的溶解氧(DO)? 溶解在水中的游離氧稱為溶解氧(以DO表示),常以O(shè)2 mg/L、mL/L等單位表示。 天然水中氧氣的主要來源是大氣中溶解在水中的氧氣,其溶解量與溫度和壓力密切相關(guān)。隨著溫度的升高,氧氣的溶解度降低,隨著壓力的增加,溶解度增加。天然水中溶解氧含量約為8~14mg/L,開式循環(huán)冷卻水中溶解氧一般約為6~8mg/L。 水體中溶解氧的多少也反映了水體的污染程度。當(dāng)水體受到有機(jī)物污染時(shí),由于污染物氧化消耗氧氣,水中所含的溶解氧逐漸減少。當(dāng)污染嚴(yán)重時(shí),溶解氧會(huì)接近于零,此時(shí)厭氧菌便會(huì)生長繁殖起來,并發(fā)生有機(jī)污染物腐爛發(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)量水的電導(dǎo)率時(shí),它與水的電阻值大小有關(guān)。如果電阻值大,則導(dǎo)電性差,如果電阻值小,則導(dǎo)電性好。根據(jù)歐姆定律,當(dāng)水溫恒定時(shí),水的電阻值R大小與電極的垂直截面積F成反比,與電極間的距離L成正比,如下: R=ρL /F 式中: ρ——電阻率或比電阻。 電阻的單位是歐姆(ohm,code Ω),或微歐(μΩ),1Ω等于106μΩ;電阻率 (SI) 單位為歐米 (Ω?m)。若將電極的截面積F設(shè)為1cm2,兩電極間的距離L為1cm,電阻率的單位為Ω?cm時(shí),則電阻值等于電阻率值。 水的電阻率大小與水中鹽分的多少、水中離子的含量、離子的電荷數(shù)、離子的運(yùn)動(dòng)速度等有關(guān)。所以純水的電阻率大,超純水的電阻率更大。水越純,電阻率越大。 8. 水的酸度是多少? 水的酸度是指水中所含有的能夠?yàn)橹泻头磻?yīng)提供H離子和強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)的物質(zhì)總量。這些物質(zhì)可以放出氫氣,也可以通過水解產(chǎn)生氫氣。水中形成酸性的物質(zhì)有三部分: (1)水中存在的強(qiáng)酸能解離所有的H,如硫酸(H2SO4)、鹽酸(HCl)、硝酸(HNO3)等; (2)水中存在的弱酸性物質(zhì),如游離二氧化碳(CO2)、碳酸(H2CO3)、硫化氫(H2S)、醋酸(CH3COOH)及各種有機(jī)酸等; (3) 由強(qiáng)酸和弱堿組成的鹽類,如鋁、鐵、銨等離子和強(qiáng)酸組成的鹽類等。 在天然水中,酸度主要由弱酸組成,即碳酸。天然水一般不含強(qiáng)酸度。水中酸度的測(cè)定是用強(qiáng)堿標(biāo)準(zhǔn)溶液(如0.1mol/L NaOH)滴定水。例如,用甲基橙指示劑測(cè)得的酸度是指強(qiáng)酸性和強(qiáng)酸弱堿形成鹽的酸度;而用酚酞指示劑測(cè)得的酸度包括以上三部分酸度,稱為總酸度。
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