欢迎进入青岛路博建业环保科技有限公司!
产品分类
您现在的位置:首页 > 技术文章 > 化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)已广泛应用于污废水工艺处理行业

化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)已广泛应用于污废水工艺处理行业

  • 发布日期:2021-02-02      浏览次数:257
    • 化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)已广泛应用于污废水工艺处理行业

      水是人类赖以生存的重要物质之一, 在经济高速发展的今天由于人类的生活和生产活动, 将大量未经处理的工业废水、生活污水、农业回流水及其它废弃物直接排入环境水体, 造成水资源污染, 水质恶化, 也使人们意识到监测水体污染的重要性。水体中除无机污染物外, 更多的是有机污染物, 它们以毒性和使水中溶解氧减少的形式对生态系统产生影响, 危害人体健康。所以有机污染物指标是评价水体污染状况的极其重要的指标之一, 而化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)则是表征有机物质含量的重要指标。

        本论文主要论述COD、TOC在线分析仪在污水处理过程中的监测,并针对其干扰物质对测量结果的准确性展开讨论。

        2.影响COD测量的干扰物质分析

        影响COD测量的干扰物质较多,例如:亚硝酸盐、硫化物和亚铁离子、氯离子、悬浮物等。

        案例:通过对梅山化工外排口的污废水COD在线监测数据与试质室国标法分析数据长期比对,比对结论是:在线COD值比化验数据低20mg/L左右。

        分析过程:用不同浓度的质控样(分别为30mg/L、60mg/L、100mg/L)对在线和国标进行检测。

        检测结果:在线分析与国标法分析其检测比对结果正常,质控样的相对误差<10%。

        通过长期对现场工艺的了解得知,影响COD测定值准确的干扰物质主要有硫酸亚铁与次氯酸钠溶液。具体工艺详见图2-1:

        在槽中加入了硫酸亚铁溶液,经过加标回收试验证明少量的硫酸亚铁溶液无法对COD的测量结果产生较大影响。但是,在混凝沉淀池中加入了大量的次氯酸钠溶液,导致外排口污废水中含有过量的次氯酸根离子,在常温下次氯酸根离子不会被分解,但在比色池中次氯酸根离子会受到170℃左右的高温分解成氯离子。

        用蒸馏水配制了氯离子浓度为10000mg/L的COD标准溶液,分别用CODmax和国标法测定其COD回收率。

        通过测定结果可以看出:CODmax测定氯离子的干扰非常小,相对误差<10%;国标法测定高氯离子水样COD时,由于氯离子浓度较高、络合物硫酸汞浓度较低,无法将样品中的氯离子完全反应,过剩的氯离子会与过量的氧化剂反应,使得分析误差较大(测定结果偏高)。

        3.影响TOC测量的干扰物质分析

        案例:通过对梅山化工外排口的污废水TOC、COD在线监测数据长期比对发现,在COD监测数据小于60mg/L的同时,TOC监测数据始终在150mg/L以上,根据两者稳定下来的关系及排除了COD监测数据的准确性后,分析TOC测量数据有问题。

        分析过程、结论:使用质控样(分别为20mg/L、50mg/L、60mg/L、100mg/L)对TOC在线分析仪进行数据比对。TOC在线分析仪在测量质控样时,测量结果准确,相对误差均在允许范围内。

        根据对工艺的了解,对每个污水池进行采集水样,进行数据分析。直到测至缺氧池A3(后置反硝化),数据突然变高。分析排口的TOC浓度偏高的原因是:工艺上加入了乙酸钠和甲醇。

        乙酸钠、甲醇的作用:细菌分为有机营养型(异养型)和无机营养型(自养型)两类。有机营养型细菌以含碳有机物为营养,如淀粉、纤维素、糖类、有机酸、蛋白质、醇类、烃类等。较复杂的有机物则需先分解为简单有机物才能被细菌利用。无机营养型细菌以无机碳为碳源,如二氧化碳、碳酸盐。

        取一份排口的样品(TOC值180mg/L)、稀盐酸各500mL,混合均匀后,TOC监测数据立刻将至20mg/L。

        综上所述:给细菌作为营养源的乙酸钠、甲醇,在长期过程中已被慢慢地氧化成无机物(例如:碳酸钠)。由于,TOC在线分析仪采用的是直接法,所以稀盐酸(PH值等于2)无法将样品中的无机碳完全反应,导致测量数据偏高。

        解决办法:降低稀盐酸的PH值,这样可以将样品中的无机碳源彻底消耗。不利因素:稀盐酸PH值过低,对设备也存在损坏。

        4. COD、TOC相互关联性

        4.1 标准样品COD与TOC的相互关系

        以“邻苯二甲酸氢钾溶液”为例,在1200摄氏度的高温条件下在发生的化学反应方程式:

        KHC8H4O4+7.25O2=8CO2+2.5H2O+by products

        根据方程式可以从理论上推倒得出:COD=2.42TOC。

        使用邻苯二甲酸氢钾配制浓度为1000mg/L的COD标准溶液,将其分别稀释三种不同低浓度的标准溶液(分别为30mg/L、40mg/L、50mg/L),分别测定COD和TOC值。通过测定结果分析:COD与TOC具有良好的线性关系。采用小二乘法进行回归分析,得到标准样品的回归方程:COD=2.64TOC+0.3(11  4.2 实际水样COD与TOC的相互关系

        在化工废水中采取一定的技术手段,如果解决了实际水样中的氯离子、硫化物、亚铁离子、悬浮物等对COD测量值的影响与废水中悬浮物、共存离子、高含量无机碳、高碱高盐等对TOC测量值的影响。就可以采集化工污水,长期对其COD和TOC值进行测定,分析测定结果,建立数学模型,找出其中的关联性,它们始终存在着这样的关系:Y=aX+b。

        然而,针对梅化工此类的污废水由于其中的干扰物质太多(氯离子、高含量无机碳等),对寻找其中的关联性比较困难。

        5.结论

        为保证COD、TOC在线分析仪运行维护的质量,必须对设备本身进行分析研究,还需了解工艺,制定出有效的控制方法。作为干扰物质对设备本身的影响是测量能否准确的重中之重,只有充分的了解工艺、了解水质,并掌握COD与TOC之间的关联性,才能保证设备正常运转。

     
    QQ在线咨询
    咨询热线
    0532-58759052
    13021663095