工业园区污水中COD与TOC的相关性研究
潘倩;王晶;赵超;张建柱;李晨;张惠源;崔凯;王莹;刘佳
【摘 要】随着工业科技和社会经济的不断发展,工业污水对水资源污染愈加严重,影响着人类的生存和发展.目前人们对污水最关注CA指标是有机物污染,化学需氧量与总有机碳一定程度反映污水中有机物污染,但化学需氧量检测影响因素多、耗时长,检测过程会产生二次污染.针对工业园区污水探究了化学需氧量与总有机碳的相关性,在考虑氯化物影响的条件下用总有机碳推算化学需氧量的数值,反映污水中有机物污染程度.
【期刊名称】《天津科技》
【年(卷),期】2018(045)007
【总页数】4页(P41-44)
【关键词】化学需氧量;总有机碳;氯化物
【作 者】潘倩;王晶;赵超;张建柱;李晨;张惠源;崔凯;王莹;刘佳
【作者单位】天津泰达新水源科技开发有限公司 天津300457;天津泰达水业有限公司 天津300457;天津泰达新水源科技开发有限公司 天津300457;天津泰达水业有限公司 天津300457;天津泰达新水源科技开发有限公司 天津300457;天津泰达水业有限公司 天津300457;天津泰达水业有限公司 天津300457;天津泰达水业有限公司 天津300457;天津泰达新水源科技开发有限公司 天津300457;天津泰达水业有限公司 天津300457;天津泰达新水源科技开发有限公司 天津300457;天津泰达水业有限公司 天津300457;天津泰达水业有限公司 天津300457;天津泰达水业有限公司 天津300457
【正文语种】中 文
【中图分类】X830.2
随着工业科技和社会经济的不断发展，工业污水对水资源污染愈加严重，严重影响着人类的生存和发展。目前人们对污水最关注的指标是有机物污染[1]。废水中有机污染物含量主要通过化学需氧量(简称COD)来衡量。化学需氧量是指在酸性条件下，经重铬酸钾氧化时，所消耗的氧化剂的量，以其中氧的量来表示[2]。在工业污水检测中，化学需氧量是重要的检测项目之一。
总有机碳(简称 TOC)表示水中存在的可溶性和悬浮性有机碳的碳含量。总有机碳检测时向水中加入适量的氧化剂，把水中的有机碳转化为二氧化碳，生成的二氧化碳(CO2)可直接测定。无机碳则经酸化和吹脱被除去，或单独测定。总有机碳也可以一定程度反映水中的有机物含量[3]。
目前天津污水水体中氯化物过高，属于高盐污水。水样中氯化物含量过高，将对 COD的检测产生影响，使其检测数值偏高，同时检测耗时长，还需用到硫酸汞(HgSO4)、硫酸银(Ag2SO4)、重铬酸钾(K2Cr2O7)等药品，引起二次污染。研究发现，药剂纯度也会影响空白和水样的检测数据，从而影响 COD测定的准确性。TOC的检测方法具有检测速度快、检测影响因素少、不受氯化物干扰、不产生二次污染等优点[4]，在国外研究中常以TOC代替COD来表示水体中有机物污染程度。
本文通过实验与数据拟合归纳出针对工业园区高盐污水的 COD与 TOC的比例关系，使用快速便捷测定的TOC数值推算出COD数值不但检测数据稳定性、准确性更好，同时还去除了氯化物对 COD检测的干扰。
1 实验材料与方法
1.1 仪器与药剂
实验所用仪器与药剂分别见表1、表2。
表1 实验仪器厂家型号Tab.1 Type of laboratory instrument manufacturer实验仪器 厂家 型号纯水机 密理博 Synergy COD消解器 泰州姜堰爱尔 HCA-100 TOC 耶拿 2100s紫外分光光度计 岛津 UV1800
表2 实验药品厂家等级Tab.2 Level of laboratory drug manufacturers实验药品 厂家 等级K2Cr2O7 国家标准物质中心 基准物HgSO4 稀贵化学试剂厂 分析纯Ag2SO4 分析纯(NH4)2Fe(SO4)2 分析纯
1.2 实验检测标准
化学需氧量(COD)的测定按照 HJ 828—2017《水质 化学需氧量 重铬酸盐法》进行。总有机碳(TOC)的测定按照GB/T 5750.7—2006《生活饮用水标准检测方法》进行。水中氯化物的测定按照GB/T,11896—1989《硝酸银滴定法滴定氯化物》进行。
1.3 实验水样
各水样分别取自某工业园区污水处理厂四系列出水、气浮池出水、出厂水及某化工区污水处理厂出水，检测水样中TOC、COD、氯化物等项目。
某工业园区污水处理厂上游水源包括 15%,生活污水，75%,工业废水，其中工业废水含有电子厂废水、制药厂废水及机械加工厂废水等。氯化物范围在800～1,500,mg/L，UV范围在0.100～0.300/cm。
某化工区污水处理厂上游水源包括淀粉厂、印染厂、制药厂废水。氯化物范围在 800～1,500,mg/L，UV范围在0.200～0.500/cm。
2 实验结果及分析
2.1 水样检测数据与拟合结果
当氯化物≤1,000,mg/L时，检测数据如表3。
表3 氯化物≤1,000,mg/L时的检测结果Tab.3 Detection results when chloride≤1,000,mg/L氯化物(mg/L) TOC(mg/L) COD(mg/L) 相对误差(%,)522 3.25 23 0.99 530 5.88 19 6.87 538 3.02 17 2.81 539 6.23 31 0.95 548 6.53 30 0.33
续表3(1)氯化物(mg/L) TOC(mg/L) COD(mg/L) 相对误差(%,)548 3.53 15 5.20 548 4.15 17 4.97 549 3.43 18 2.89 557 5.74 31 1.89 558 5.62 29 0.70 562 3.71 27 2.94 567 2.97 20 0.59 569 6.44 36 4.08 576 3.37 29 5.01 576 3.87 20 2.31 581 3.61 16 4.64 586 3.54 27 3.27 597 4.26 31 4.72 601 2.54 20 0.23 602 4.38 36 8.02 629 3.62 22 0.42 632 7.50 31 1.48 646 7.00 28 2.65 648 8.28 27 5.80 669 4.35 28 2.42 682 4.15 26 1.39 682 4.45 24 0.60 687 3.17 21 0.27 759 16.0 55 0.99 759 7.93 24 7.47 785 8.24 24 7.71 791 12.7 39 5.92 798 8.10 30 3.48 811 8.60 27 6.49 816 12.3 56 7.01 816 6.53 39 6.03 817 5.30 24 2.22 841 8.55 31 3.49 850 12.8 56 6.06 850 9.30 32 3.94 858 7.85 37 2.09 874 4.80 37 7.93 889 14.1 58 4.98 891 5.83 28 0.41 891 7.54 35 1.27 895 12.5 46 0.58 913 13.1 59 7.60 915 9.62 32 4.55 916 12.1 57 8.16 923 5.20 25 1.32 933 7.56 30 2.30 933 6.79 33 1.29 941 14.8 58 3.64 950 6.32 34 2.90 951 13.5 42 5.18 951 7.45 33 0.03 966 12.4 59 8.94 967 7.41 36 1.87 970 6.00 39 7.05 972 23.0 72 2.36 972 14.0 42 6.07
续表3(2)氯化物(mg/L) TOC(mg/L) COD(mg/L) 相对误差(%,)979 11.0 38 3.30 981 19.5 58 5.63 983 6.92 37 3.87 989 8.10 33 1.22 990 11.1 41 1.44 993 8.98 34 2.19 999 14.8 62 6.26
依据检测数据建立了TOC与COD的线性关系方程：COD＝2.706,1TOC+12.8，相关系数为0.878,8。数据点相对误差均在10%,以内。
当1,000,mg/L＜氯化物＜1,500,mg/L时，检测数据如表4。
表4 1,000,mg/L＜氯化物＜1,500,mg/L的检测结果Tab.4 1,000,mg/L＜chlorides＜1,500,mg/L氯化物(mg/L) TOC(mg/L) COD(mg/L) 相对误差(%,)1,004 8.80 35 3.37 1,008 15.5 46 8.94 1,012 7.00 35 0.07 1,012 10.3 38 3.89 1,016 14.4 62 4.80 1,027 23.0 70 6.46 1,036 14.8 48 5.60 1,041 7.06 36 0.73 1,041 7.75 39 1.50 1,050 6.31 50 12.1 1,050 7.49 40 2.72 1,064 13.8 44 6.69 1,095 6.14 30 1.72 1,101 24.1 74 5.42 1,110 14.8 51 4.11 1,111 15.4 60 1.43 1,121 12.5 52 1.43 1,134 4.15 23 2.79 1,136 12.8 48 2.05 1,143 6.17 38 3.88 1,147 21.7 71 2.86 1,180 11.6 49 1.07 1,184 22.1 83 4.70 1,193 4.96 25 2.96 1,194 11.0 42 2.43 1,209 4.40 25 1.86 1,212 11.1 41 3.55 1,220 4.17 28 0.71 1,222 4.70 29 0.38 1,230 12.3 55 3.94 1,230 10.8 40 3.88 1,250 6.60 43 6.57 1,251 11.6 50 1.77 1,251 6.03 24 5.75 1,278 4.96 24 3.66 1,278 4.70 29 0.38 1,283 6.65 27 4.84 1,300 14.5 45 7.42
