TOC與COD的比較(doc10)

1、TOC與COD的比較1COD（化學耗氧量）不充分氧化有機物（芳香烴尖有機物、環(huán)狀氮化合物等）亞硝酸、鐵（）、硫化物等無機還原物也可氧化，使測試結果偏高測試時間長（國標法測試時間：2小時）使用藥品量大，維護管理繁瑣，維護管理費用高。排放有害物質，（Cr6+和汞）由于使用強酸（濃硫酸）和強氧化劑（重鉻酸鉀），容易造成部件腐蝕。在線COD與國標法中的COD含義并不相同，因為反應條件、反應時間等不同，造成測試結果不一致。在線COD與國標中COD是否相同？COD是通過測試樣品中的有機物在氧化劑（重鉻酸鉀）氧化過程中，所消耗掉的氧化劑的量，從而間接地得出樣品中有機物濃度的一種方法。COD是一種試驗方法，并

2、不是分析方法。物質世界中并沒有COD這種成分，或元素。在測試特定成分或元素時，即使測試方法不同，但只要準確測試出需測試的成分或元素即可。而COD則不同，必須嚴格按照規(guī)定方法的條件和程序進行分析，這點非常重要。在COD測試中，有機物的氧化率很容易受到氧化劑或藥品種類、濃度以及加熱溫度、反應時間的影響。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小時由上可以看出，必須嚴格按照規(guī)定方法進行測試，否則COD的測試結果大不相同。但是，即使按國標法的在線COD也存在一些問題：重鉻酸鉀中含有有害Cr6+硫酸銀價格昂貴，

3、運行成本高硫酸泵含有害水銀2小時加熱對于在線分析，時間太長。為了解決這些問題，人們采取各種辦法，例如：不使用有害試劑，縮短測試時間等，結果出現(xiàn)了與國標法不同的在線“COD計”。目前所銷售的在線COD計無論試劑種類、濃度、加熱時間、溫度等都不是嚴格遵守規(guī)定方法的COD。這些在線COD計都只是使用了在線COD的名稱，而測試方法卻與國標法截然不同。越追求安全、方便、迅速的在線測試方法，離國標法就越遠。2總有機碳（TOC：Total Organic Carbon）幾乎所有的有機物均可檢測，氧化率約100%（特別是燃燒式TOC）測試迅速、精確度高、靈敏度高適合在線分析不使用氧化試劑，維護管理少，運行成本

4、低，是COD測試的十分之一。在歐美及日本等發(fā)達國家已廣泛使用TOC管理廢水及水處理.TOC測試儀的基本原理一般情況下，水中的無機碳包括碳酸鹽和碳酸氫鹽，有機碳（TOC）存在于所有的有機化合物中，這兩種碳素統(tǒng)稱為總碳（TC），三者的關系如公式1所示： TOC = TC IC 1因此，測量已除去無機碳的樣品（稱為試樣）中的總碳量，從而測量有機碳的總量（TOC作為水污染指標）。TOC測試的測量原理 “Toray” 自動TOC分析儀是采用全自動間歇式鹽酸曝氣法去除無機碳的在線檢測儀器，采用低溫密封燃燒技術，用非發(fā)散紅外法測量去除無機碳后的試樣，以獲得總有機碳的含量。供給TOC分析儀的試樣進入曝氣筒中，

5、以去除無機碳：經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，在預先設定的時間內進行曝氣，去除無機碳。氮氣或潔凈的空氣（去除CO2）作為載氣連續(xù)供向紅外分析儀、燃燒爐和去濕器。試樣燃燒過程中，試樣要在650條件下燃燒，以免產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，這時停止供應載氣，燃燒管要密封，取定量的已除去無機碳的試樣加入到密封的燃燒管中，在設定的時間內進行燃燒，有機污染物質進行完全氧化。之后，密封的燃燒管解除密封狀態(tài)，進入穩(wěn)定狀態(tài)。燃燒所產生的所有的氣體與載氣一起在去濕器中除去濕氣后，進入紅外分析儀，得到燃燒氣體中CO2濃度的電子信號。通過

6、自動零點補償后，經線形信號轉換，顯示TOC濃度，或以趨勢圖或波峰的形式記錄下來（外部輸出轉換）。3TOC與COD的相關性為了及時了解水質變化動態(tài)，尤其是為了及時監(jiān)督廢水排放，目前國內外已廣泛采用TOC監(jiān)測。TOC與COD、BOD5之間有一定的相關性，但不同行業(yè)相關系數(shù)不同。當水體中有機物的組成相對穩(wěn)定時，TOC與COD之間具有穩(wěn)定的相關關系，只要經過對照實驗，就能找到相關系數(shù)。例如日本總結出在四種行業(yè)排放的廢水中COD與TOC的相關關系：行業(yè)相關關系相關系數(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+22

7、r=0.896污水處理廠COD=1.1TOC+3.6r=0.965在中國，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在線測定儀測定排放廢水的TOC值，同時用實驗室的標準方法測定同一水樣的COD值，結果如下：123456789儀器測定的TOC值（mg/l）8.931.827.523.634.7520.818.951210.95標準方法測定的CODCr值（mg/l）48.6123.1105.994130.486.780.359.4556.95得其關系為：COD=3.14TOC+21.31 r=0.9992其線性如下圖：COD（mg/l）140120 100

8、8060 40 20 10203040TOC（mg/l）在民豐造紙廠用該套TOC測試儀，測定該廠排放廢水的TOC值，同時用實驗室的標準方法測定同一水樣的COD值。通過對比實驗，得出TOC620在線測試儀所測試的顯示的COD值與實驗室CODCr的對比曲線如下：7.幾種TOC測試方法的比較常見的各種TOC測定儀的比較見表一至表三。通過比較可以看出，低溫密封燃燒方式（如TEK公司生產的TOC-620型）具有靈敏度高，適用范圍廣，燃燒管壽命長等優(yōu)點，是目前在線監(jiān)測的首選類型。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氧化能力強靈 敏 度數(shù)PP

9、M以下難以測量可以達到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 性簡單、迅速簡單、迅速表二：污染源用TOC自動分析裝置比較表比較項目燃燒氧化式TOC計（TEK的TOC-620）紫外線氧化式TOC計比較結果測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量純水中的TOC含量測量范圍0100/1000ppm（采用稀釋法最大可以測量到20000ppm）050ppm在實際中紫外線氧化方式的測量界限為25ppm，無法用于高濃度測量周期4分99分可調（

10、間歇）連續(xù)紫外線氧化方式雖然是連續(xù)測量，但90%的應答時間為5分鐘試劑種類去除無機碳：鹽酸（濃度為2mol）氧化劑：過硫酸鈉或者過硫酸鉀去除無機碳：磷酸或者硫酸紫外線氧化方式下，因為氯等妨礙物質所以無法使用便于調配的鹽酸，而且僅紫外線無法消解，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常添加試劑，因此可以減少試劑用量妨礙物質無氯元素（海水、氯化合物）、過氧化氫參照*1無機碳去除方式間歇方式（根據(jù)無機碳含量，可以改變試劑的添加量和曝氣時間）連續(xù)方式連續(xù)方式下無法完全去除無機碳多流路測量功能最大可以在6個流路間切換測量（可選）無使用多流路可以降低每一流路的價格廢液處理不需要

11、有必要特別是磷酸可導致富營養(yǎng)化。表三：流域用TOC自動分析裝置比較表比較項目燃燒氧化式TOC計（TEK的TOC-620）紫外線氧化式TOC計比較結果測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量純水中的TOC含量測量范圍05/50ppm（采用稀釋法最大可以測量到1000ppm）050ppm在實際中紫外線氧化方式的測量界限為25ppm，無法用于高濃度測量周期4分99分可調（間歇）連續(xù)紫外線氧化方式雖然是連續(xù)測量，但90%的應答時間為5分鐘試劑種類去除無機碳：鹽酸（濃度為2mol）氧化劑：過硫酸鈉或者過硫酸鉀去除無機碳：磷

12、酸或者硫酸紫外線氧化方式下，因為氯等妨礙物質所以無法使用便于調配的鹽酸，而且僅紫外線無法消解，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常添加試劑，因此可以減少試劑用量妨礙物質無氯元素（海水、氯化合物）、過氧化氫參照*1無機碳去除方式間歇方式（根據(jù)無機碳含量，可以改變試劑的添加量和曝氣時間）連續(xù)方式連續(xù)方式下無法完全去除無機碳多流路測量機能最大可以在6個流路間切換測量（可選）無使用多流路可以降低每一流路的價格廢液處理不需要有必要特別是磷酸可導致富營養(yǎng)化。*1 關于紫外線氧化方式的TOC計的妨礙物質（1）對于紫外線氧化分解方式的TOC計來說，如果水樣中含有鹵素（特別是氯）

13、，TOC測量值會低于理論值。根據(jù)氯的含量，測量值會下降到理論值的一半以下，（并且因為氧化能力會隨著氯濃度的變化而改變，所以無法進行補償）。海水中的NaCl含量為30000ppm，所以只要水樣中混入海水，就無法得到正確的TOC值。（2）如果水樣中含有過氧化氫等容易氣化的物質，就會對生成的二氧化碳起稀釋作用，從而造成測量誤差。COD TOC 兩種儀器特點對比序號項目CODTOC進口國產進口2年運行費用2-3萬元1-2萬元0.2萬元3年運行維護時間320小時320小時120小時4大修周期3年1年3年5測定時間最小40-60分鐘最小30分鐘連續(xù)最小5分鐘6適用范圍無法測試高氯污水各種水質7法律依據(jù)有國家檢測標準、廢水排放標準、排污收費標準有國家檢測標準、廢水排放標準8國際使用情況對比歐美、日本已基本不用，目前只有中國、臺灣、印度、韓國廣泛使用歐美、日本及世界大多數(shù)國家廣泛使用，代替COD9優(yōu)缺點A：標準齊全，經典方法B：運行費用高，維護工作量大，產生二次污染，廢液需要處理，投資大C：無法測試高氯污水可精確測出水中總碳，測試時間短，運行維護費用低不產生二次污染，投資中，與COD有相關性在不同燃燒條件及不同燃燒溫度下，水中有機污染物的氧化率燃燒法測定TOC的氧化