TOC与COD的比较

更新时间:2023-06-10 15:56:50 阅读: 评论:0

TOC与COD的比较
1.COD(化学耗氧量)
-不充分氧化有机物(芳香烃尖有机物、环状氮化合物等)
亚硝酸、铁(II)、硫化物等无机还原物也可氧化,使测试结果偏高
-测试时间长(国标法测试时间:2小时)
使用药品量大,维护管理繁琐,维护管理费用高。
排放有害物质,(Cr6+和汞)
由于使用强酸(浓硫酸)和强氧化剂(重铬酸钾),容易造成部件腐蚀。
在线COD与国标法中的COD含义并不相同,因为反应条件、反应时间等不同,造成测试结果不一致。
在线COD与国标中COD是否相同?
COD是通过测试样品中的有机物在氧化剂(重铬酸钾)氧化过程中,所消耗掉的氧化剂的量,从而间接地得出样品中有机物浓度的一种方法。
COD是一种试验方法,并不是分析方法。
物质世界中并没有COD这种成分,或元素。
在测试特定成分或元素时,即使测试方法不同,但只要准确测试出需测试的成分或元素即可。
COD则不同,必须严格按照规定方法的条件和程序进行分析,这点非常重要。
COD测试中,有机物的氧化率很容易受到氧化剂或药品种类、浓度以及加热温度、反应时间的影响。
氧化剂:重铬酸钾(K2Cr2O7)
氧化催化剂:硫酸银(Ag2SO4)
屏蔽剂(防氯离子干扰物):硫酸泵(HgSO4)
加热条件:加热至沸2小时
由上可以看出,必须严格按照规定方法进行测试,否则COD的测试结果大不相同。
但是,即使按国标法的在线COD也存在一些问题:
—重铬酸钾中含有有害Cr6+
硫酸银价格昂贵,运行成本高
硫酸泵含有害水银
2小时加热对于在线分析,时间太长。为了解决这些问题,人们采取各种办法,例如:不使用有害试剂,缩短测试时间等,结
果出现了与国标法不同的在线“COD计”
目前所销售的在线COD计无论试剂种类、浓度、加热时间、温度等都不是严格遵守规定方法的COD。这些在线COD计都只是使用了在线COD的名称,而测试方法却与国标法截然不同。越追求安全、方便、迅速的在线测试方法,离国标法就越远。
2.总有机碳(TOC:TotalOrganicCarbon
几乎所有的有机物均可检测,氧化率约100%(特别是燃烧式TOC)测试迅速、精确度高、灵敏度高—适合在线分析
不使用氧化试剂,维护管理少,运行成本低,是COD测试的十分之一。
在欧美及日本等发达国家已广泛使用TOC管理废水及水处理.
•TOC测试仪的基本原理
一般情况下,水中的无机碳包括碳酸盐和碳酸氢盐,有机碳(TOC)存在于所有的有机化合物中,这两种碳素统称为总碳(TC),三者的关系如公式[1]所示:
TOC=TC-IC[1]
因此,测量已除去无机碳的样品(称为试样)中的总碳量,从而测量有机碳的总量(TOC作为水污染指标)。
•TOC测试的测量原理
“Toray”自动TOC分析仪是采用全自动间歇式盐酸曝气法去除无机碳的在线检测仪器,采用低温密封燃烧技术,用非发散红外法测量去除无机碳后的试样,以获得总有机碳的含量。供给TOC分析仪的试样进入曝气筒中,以去除无机碳:经冲洗装置以置换分析仪管路中以前残留的试样后,称取定量的水样,加入定量的盐酸,在预先设定的时间内进行曝气,去除无机碳。氮气或洁净的空气(去除CO2)作为载气连续供向红外分析仪、燃烧炉和去湿器。试样燃烧过程中,试样要在650°C条件下燃烧,以免产生水雾污染红外分析仪的室壁,而且保证试样在650C下充分燃烧,这时停止供应载气,燃烧管要密封,取定量的已除去无机碳的试样加入到密封的燃烧管中,在设定的时间内进行燃烧,有机污染物质进行完全氧化。之后,密封的燃烧管解除密封状态,进入稳定状态。燃烧所产生的所有的气体与载气一起在去湿器中除去湿气后,进入红外分析仪,得到燃烧气体中CO2浓度的电子信号。通过自动零点补偿后,经线形信号转换,显示TOC浓度,或以趋势图或波峰的形式记录下来(外部输出转换)。
3.TOC与COD的相关性
为了及时了解水质变化动态,尤其是为了及时监督废水排放,目前国内外已广泛采用
TOC监测°TOCCODBOD5之间有一定的相关性,但不同行业相关系数不同。当水体中有机物的组成相对稳定时,TOCCOD之间具有稳定的相关关系,只要经过对照实验,就能找到相关系数。例如日本总结出在四种行业排放的废水中CODTOC的相关关系:
行业
4J3-V--V*H
相关关系
相关系数
食品加工
COD=O.85TOC+15
r=0.914
纺织工业
COD=O.98TOC+O.24
r=0.972
造纸业
COD=1.1OTOC+22
r=0.896
污水处理厂
COD=1.1TOC+3.6
r=0.965
在中国,自20009月,我公司在浙江嘉兴民丰造纸厂,利用日本东丽公司制造
TOC-620在线测定仪测定排放废水的TOC值,同时用实验室的标准方法测定同一水样的
COD值,结果如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
仪器测定的
TOC
&9
31.8
27.5
23.6
34.75
20.8
18.95
12
10.95
(mg/1)
标准方法测定的codcj
(mg/l)
48.6
123.1
105.9
94
130.4
86.7
80.3
59.45
56.95

在民丰造纸厂用该套TOC测试仪,测定该厂排放废水的TOC值,同时用实验室的标准方法测定同一水样的COD值。通过对比实验,得出T0C—620在线测试仪所测试的显示的COD值与实验室CODCr的对比曲线如下:
表一:燃烧氧化法的比较
性能
高温燃烧氧化法(900-950°C)
低温燃烧氧化法(650C)
氧化能力
氧化能力强
氧化能力强
灵敏度
PPM以下难以测量
可以达到lOppb的高灵敏度
妨碍
不太适用于海水等高盐分水样
可以用于海水等高盐分水样
寿命
燃烧管寿命短
燃烧管、催化剂的寿命大增
操作性
简单、迅速
简单、迅速
表二:污染源用TOC自动分析装置比较表
比较项目
燃烧氧化式TOC计(TEK的TOC-620)
紫外线*氧化式TOC计
比较结果
测量原理
低温密封燃烧-红外线分析法(低温密封燃烧方式为东丽公司专利)
紫外线氧化分解-红外线分析法
紫外线氧化方式一般用于测量纯水中的TOC含量
测量范围
0—100/1000ppm(采用稀释法最大可以测量到20000ppm)
0—50ppm
在实际中紫外线氧化方式的测量界限为25ppm,无法用于高浓度
测量周期
4分一99分可调(间歇)
连续
紫外线氧化方式虽然是连续测量,但90%的应答时间为5分钟
试剂种类
去除无机碳:盐酸(浓度为2mol)
氧化剂:过硫酸钠或者过硫酸钾
去除无机碳:磷酸或者硫酸
紫外线氧化方式下,因为氯等妨碍物质所以无法使用便于调配的盐酸,而且仅紫外线无法消解,需氧化剂。
试剂用量
最大2L/
10—20L/
燃烧氧化方式下不需要经常添加试剂,因此可以减少试剂用量
妨碍物质
氯兀素(海水、氯化合物)、过氧化氢
参照*1
无机碳去除方式
间歇方式(根据无机碳含量,可以改变试剂的添加量和曝气时间)
连续方式
连续方式下无法完全去除无机碳
多流路测量功能
最大可以在6个流路间切换测量(可选)
使用多流路可以降低每一流路的价格
废液处理
不需要
有必要
特别是磷酸可导致富营养化。

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