toc與cod的比較.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除天馬行空官方博客：/tmxk_docin ；QQ:1318241189；QQ群：175569632TOC與COD的比較1COD（化學(xué)耗氧量）不充分氧化有機(jī)物（芳香烴尖有機(jī)物、環(huán)狀氮化合物等）亞硝酸、鐵（）、硫化物等無(wú)機(jī)還原物也可氧化，使測(cè)試結(jié)果偏高測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)（國(guó)標(biāo)法測(cè)試時(shí)間：2小時(shí)）使用藥品量大，維護(hù)管理繁瑣，維護(hù)管理費(fèi)用高。排放有害物質(zhì)，（Cr6+和汞）由于使用強(qiáng)酸（濃硫酸）和強(qiáng)氧化劑（重鉻酸鉀），容易造成部件腐蝕。在線COD與國(guó)標(biāo)法中的COD含義并不相同，因?yàn)榉磻?yīng)條件、反應(yīng)時(shí)間等不同，造成測(cè)試結(jié)果不一致。在線COD與國(guó)標(biāo)中COD是否相同？COD是通過(guò)測(cè)試樣品中的有機(jī)物在氧化劑（重鉻酸鉀）氧化過(guò)程中，所消耗掉的氧化劑的量，從而間接地得出樣品中有機(jī)物濃度的一種方法。COD是一種試驗(yàn)方法，并不是分析方法。物質(zhì)世界中并沒(méi)有COD這種成分，或元素。在測(cè)試特定成分或元素時(shí)，即使測(cè)試方法不同，但只要準(zhǔn)確測(cè)試出需測(cè)試的成分或元素即可。而COD則不同，必須嚴(yán)格按照規(guī)定方法的條件和程序進(jìn)行分析，這點(diǎn)非常重要。在COD測(cè)試中，有機(jī)物的氧化率很容易受到氧化劑或藥品種類(lèi)、濃度以及加熱溫度、反應(yīng)時(shí)間的影響。氧化劑：重鉻酸鉀（K2Cr2O7）氧化催化劑：硫酸銀（Ag2SO4）屏蔽劑（防氯離子干擾物）：硫酸泵（HgSO4）加熱條件：加熱至沸2小時(shí)由上可以看出，必須嚴(yán)格按照規(guī)定方法進(jìn)行測(cè)試，否則COD的測(cè)試結(jié)果大不相同。但是，即使按國(guó)標(biāo)法的在線COD也存在一些問(wèn)題：重鉻酸鉀中含有有害Cr6+硫酸銀價(jià)格昂貴，運(yùn)行成本高硫酸泵含有害水銀2小時(shí)加熱對(duì)于在線分析，時(shí)間太長(zhǎng)。為了解決這些問(wèn)題，人們采取各種辦法，例如：不使用有害試劑，縮短測(cè)試時(shí)間等，結(jié)果出現(xiàn)了與國(guó)標(biāo)法不同的在線“COD計(jì)”。目前所銷(xiāo)售的在線COD計(jì)無(wú)論試劑種類(lèi)、濃度、加熱時(shí)間、溫度等都不是嚴(yán)格遵守規(guī)定方法的COD。這些在線COD計(jì)都只是使用了在線COD的名稱，而測(cè)試方法卻與國(guó)標(biāo)法截然不同。越追求安全、方便、迅速的在線測(cè)試方法，離國(guó)標(biāo)法就越遠(yuǎn)。2總有機(jī)碳（TOC：Total Organic Carbon）幾乎所有的有機(jī)物均可檢測(cè)，氧化率約100%（特別是燃燒式TOC）測(cè)試迅速、精確度高、靈敏度高適合在線分析不使用氧化試劑，維護(hù)管理少，運(yùn)行成本低，是COD測(cè)試的十分之一。在歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛使用TOC管理廢水及水處理.TOC測(cè)試儀的基本原理一般情況下，水中的無(wú)機(jī)碳包括碳酸鹽和碳酸氫鹽，有機(jī)碳（TOC）存在于所有的有機(jī)化合物中，這兩種碳素統(tǒng)稱為總碳（TC），三者的關(guān)系如公式1所示： TOC = TC IC 1因此，測(cè)量已除去無(wú)機(jī)碳的樣品（稱為試樣）中的總碳量，從而測(cè)量有機(jī)碳的總量（TOC作為水污染指標(biāo)）。TOC測(cè)試的測(cè)量原理 “Toray” 自動(dòng)TOC分析儀是采用全自動(dòng)間歇式鹽酸曝氣法去除無(wú)機(jī)碳的在線檢測(cè)儀器，采用低溫密封燃燒技術(shù)，用非發(fā)散紅外法測(cè)量去除無(wú)機(jī)碳后的試樣，以獲得總有機(jī)碳的含量。供給TOC分析儀的試樣進(jìn)入曝氣筒中，以去除無(wú)機(jī)碳：經(jīng)沖洗裝置以置換分析儀管路中以前殘留的試樣后，稱取定量的水樣，加入定量的鹽酸，在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行曝氣，去除無(wú)機(jī)碳。氮?dú)饣驖崈舻目諝猓ㄈコ鼵O2）作為載氣連續(xù)供向紅外分析儀、燃燒爐和去濕器。試樣燃燒過(guò)程中，試樣要在650條件下燃燒，以免產(chǎn)生水霧污染紅外分析儀的室壁，而且保證試樣在650下充分燃燒，這時(shí)停止供應(yīng)載氣，燃燒管要密封，取定量的已除去無(wú)機(jī)碳的試樣加入到密封的燃燒管中，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行燃燒，有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行完全氧化。之后，密封的燃燒管解除密封狀態(tài)，進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。燃燒所產(chǎn)生的所有的氣體與載氣一起在去濕器中除去濕氣后，進(jìn)入紅外分析儀，得到燃燒氣體中CO2濃度的電子信號(hào)。通過(guò)自動(dòng)零點(diǎn)補(bǔ)償后，經(jīng)線形信號(hào)轉(zhuǎn)換，顯示TOC濃度，或以趨勢(shì)圖或波峰的形式記錄下來(lái)（外部輸出轉(zhuǎn)換）。3TOC與COD的相關(guān)性為了及時(shí)了解水質(zhì)變化動(dòng)態(tài)，尤其是為了及時(shí)監(jiān)督廢水排放，目前國(guó)內(nèi)外已廣泛采用TOC監(jiān)測(cè)。TOC與COD、BOD5之間有一定的相關(guān)性，但不同行業(yè)相關(guān)系數(shù)不同。當(dāng)水體中有機(jī)物的組成相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，TOC與COD之間具有穩(wěn)定的相關(guān)關(guān)系，只要經(jīng)過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，就能找到相關(guān)系數(shù)。例如日本總結(jié)出在四種行業(yè)排放的廢水中COD與TOC的相關(guān)關(guān)系：行業(yè)相關(guān)關(guān)系相關(guān)系數(shù)食品加工COD=0.85TOC+15r=0.914紡織工業(yè)COD=0.98TOC+0.24r=0.972造紙業(yè)COD=1.10TOC+22r=0.896污水處理廠COD=1.1TOC+3.6r=0.965在中國(guó)，自2000年9月，我公司在浙江嘉興民豐造紙廠，利用日本東麗公司制造的TOC-620在線測(cè)定儀測(cè)定排放廢水的TOC值，同時(shí)用實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定同一水樣的COD值，結(jié)果如下：123456789儀器測(cè)定的TOC值（mg/l）8.931.827.523.634.7520.818.951210.95標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定的CODCr值（mg/l）48.6123.1105.994130.486.780.359.4556.95得其關(guān)系為：COD=3.14TOC+21.31 r=0.9992其線性如下圖：COD（mg/l）140120 100 8060 40 20 10203040TOC（mg/l）在民豐造紙廠用該套TOC測(cè)試儀，測(cè)定該廠排放廢水的TOC值，同時(shí)用實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定同一水樣的COD值。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出TOC620在線測(cè)試儀所測(cè)試的顯示的COD值與實(shí)驗(yàn)室CODCr的對(duì)比曲線如下：7.幾種TOC測(cè)試方法的比較常見(jiàn)的各種TOC測(cè)定儀的比較見(jiàn)表一至表三。通過(guò)比較可以看出，低溫密封燃燒方式（如TEK公司生產(chǎn)的TOC-620型）具有靈敏度高，適用范圍廣，燃燒管壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是目前在線監(jiān)測(cè)的首選類(lèi)型。表一：燃燒氧化法的比較性 能高溫燃燒氧化法（900-950）低溫燃燒氧化法（650）氧化能力氧化能力強(qiáng)氧化能力強(qiáng)靈 敏 度數(shù)PPM以下難以測(cè)量可以達(dá)到10ppb的高靈敏度妨 礙不太適用于海水等高鹽分水樣可以用于海水等高鹽分水樣壽 命燃燒管壽命短燃燒管、催化劑的壽命大增操 作 性簡(jiǎn)單、迅速簡(jiǎn)單、迅速表二：污染源用TOC自動(dòng)分析裝置比較表比較項(xiàng)目燃燒氧化式TOC計(jì)（TEK的TOC-620）紫外線氧化式TOC計(jì)比較結(jié)果測(cè)量原理低溫密封燃燒-紅外線分析法（低溫密封燃燒方式為東麗公司專利）紫外線氧化分解-紅外線分析法紫外線氧化方式一般用于測(cè)量純水中的TOC含量測(cè)量范圍0100/1000ppm（采用稀釋法最大可以測(cè)量到20000ppm）050ppm在實(shí)際中紫外線氧化方式的測(cè)量界限為25ppm，無(wú)法用于高濃度測(cè)量周期4分99分可調(diào)（間歇）連續(xù)紫外線氧化方式雖然是連續(xù)測(cè)量，但90%的應(yīng)答時(shí)間為5分鐘試劑種類(lèi)去除無(wú)機(jī)碳：鹽酸（濃度為2mol）氧化劑：過(guò)硫酸鈉或者過(guò)硫酸鉀去除無(wú)機(jī)碳：磷酸或者硫酸紫外線氧化方式下，因?yàn)槁鹊确恋K物質(zhì)所以無(wú)法使用便于調(diào)配的鹽酸，而且僅紫外線無(wú)法消解，需氧化劑。試劑用量最大2L/月1020L/月燃燒氧化方式下不需要經(jīng)常添加試劑，因此可以減少試劑用量妨礙物質(zhì)無(wú)氯元素（海水、氯化合物）、過(guò)氧化氫參照*1無(wú)機(jī)碳去除方式間歇方式（根據(jù)無(wú)機(jī)碳含量，可以改變?cè)噭┑奶砑恿亢推貧鈺r(shí)間）連續(xù)方式連續(xù)方式下無(wú)法完全去除無(wú)機(jī)碳多流路測(cè)量功能最大可以在6個(gè)流路間切換測(cè)量（可選）無(wú)使用多流路可以降低每一流路的價(jià)格廢液處理不需要有必要特別是磷酸可導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化。表三：流域用TOC自動(dòng)分析裝置比較表比較項(xiàng)目燃燒氧化式TOC計(jì)（TEK的TOC-620）紫外線氧化式TOC計(jì)比較結(jié)果測(cè)量原理低溫密封燃燒-紅外線分析法（低溫密封燃燒方式為東麗公司專利）紫外線氧化分解-紅外線分析法紫外線氧化方式一般用于測(cè)量純水中的TOC含量測(cè)量范圍05/50ppm（采用稀釋法最大可以測(cè)量到1000ppm）050ppm在實(shí)際中紫外線氧化方式的測(cè)量界限為25ppm，無(wú)法用于高濃度測(cè)量周期4分99分可調(diào)（間歇）連續(xù)紫外線氧化方式雖然是連續(xù)測(cè)量，但90%的應(yīng)答時(shí)間為5分鐘試劑種類(lèi)去除無(wú)機(jī)碳：鹽酸（濃度為2mol）氧化劑：過(guò)硫酸鈉或者過(guò)硫酸鉀去除無(wú)機(jī)碳：磷酸或者硫酸紫外線氧化方式下，因?yàn)槁鹊确恋K物質(zhì)所以無(wú)法使用便于調(diào)配的鹽酸，而且僅紫外線無(wú)法消解，需氧化劑。試劑用量最大2L/月1020L/月燃燒氧化方式下不需要經(jīng)常添加試劑，因此可以減少試劑用量妨礙物質(zhì)無(wú)氯元素（海水、氯化合物）、過(guò)氧化氫參照*1無(wú)機(jī)碳去除方式間歇方式（根據(jù)無(wú)機(jī)碳含量，可以改變?cè)噭┑奶砑恿亢推貧鈺r(shí)間）連續(xù)方式連續(xù)方式下無(wú)法完全去除無(wú)機(jī)碳多流路測(cè)量機(jī)能最大可以在6個(gè)流路間切換測(cè)量（可選）無(wú)使用多流路可以降低每一流路的價(jià)格廢液處理不需要有必要特別是磷酸可導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化。*1 關(guān)于紫外線氧化方式的TOC計(jì)的妨礙物質(zhì)（1）對(duì)于紫外線氧化分解方式的TOC計(jì)來(lái)說(shuō)，如果水樣中含有鹵素（特別是氯），TOC測(cè)量值會(huì)低于理論值。根據(jù)氯的含量，測(cè)量值會(huì)下降到理論值的一半以下，（并且因?yàn)檠趸芰?huì)隨著氯濃度的變化而改變，所以無(wú)法進(jìn)行補(bǔ)償）。海水中的NaCl含量為30000ppm，所以只要水樣中混入海水，就無(wú)法得到正確的TOC值。（2）如果水樣中含有過(guò)氧化氫等容易氣化的物質(zhì)，就會(huì)對(duì)生成的二氧化碳起稀釋作用，從而造成測(cè)量誤差。COD TOC 兩種儀器特點(diǎn)對(duì)比序號(hào)項(xiàng)目CODTOC進(jìn)口國(guó)產(chǎn)進(jìn)口2年運(yùn)行費(fèi)用2-3萬(wàn)元1-2萬(wàn)元0.2萬(wàn)元3年運(yùn)行維護(hù)時(shí)間320小時(shí)320小時(shí)120小時(shí)4大修周期3年1年3年5測(cè)定時(shí)間最小40-60分鐘最小30分鐘連續(xù)最小5分鐘6適用范圍無(wú)法測(cè)試高氯污水各種水質(zhì)7法律依據(jù)有國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、廢水排放標(biāo)準(zhǔn)、排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、廢水排放標(biāo)準(zhǔn)8國(guó)際使用情況對(duì)比歐美、日本已基本不用，目前只有中國(guó)、臺(tái)灣、印度、韓國(guó)廣泛使用歐美、日本及世界大多數(shù)國(guó)家廣泛使用，代替COD9優(yōu)缺點(diǎn)A：標(biāo)準(zhǔn)齊全，經(jīng)典方法B：運(yùn)行費(fèi)用高，維護(hù)工作量大，產(chǎn)生二次污染，廢液需要處理，投資大C：無(wú)法測(cè)試高氯污水可精確測(cè)出水中總碳，測(cè)試時(shí)間短，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低不產(chǎn)生二次污染，投資中，與COD有相關(guān)性在不同燃燒條件及不同燃燒溫度下，水中有機(jī)污染物的氧化率燃燒法測(cè)定TOC的氧化曲線如下圖