什么叫總有機(jī)碳TOC？什么叫總需氧量TOD？何謂水的電阻率？.docx

1、什么叫總有機(jī)碳TOC?什么叫總需氧量TOD?何謂水的電阻率？污水處理中常有化學(xué)需氧量COD、生化需氧量BOD、總 有機(jī)碳TOC、溶解氧DO等一些專業(yè)術(shù)語，這里為大家詳細(xì)介 紹下他們都有什么特點(diǎn)。什么叫總有機(jī)碳（TOC） ?水中的有機(jī)物質(zhì)的含量，以有機(jī)物中的主要元素一碳的 量來表示，稱為總有機(jī)碳。TOC的測(cè)定類似于TOD的測(cè)定。 在95CTC的高溫下，使水樣中的有機(jī)物氣化燃燒，生成C02, 通過紅外線分析儀，測(cè)定其生成的C02之量，即可知總有機(jī) 碳量。在測(cè)定過程中水中無機(jī)的碳化合物如碳酸鹽、重碳酸 鹽等也會(huì)生成C02,應(yīng)另行測(cè)定予以扣除。假設(shè)將水樣經(jīng)0.2 Dm微孔濾膜過濾后，測(cè)得的碳量即為溶解

2、性有機(jī)碳（DOC）。 TOC、DOC是較為經(jīng)常使用的水質(zhì)指標(biāo)。什么叫總需氧量（TOD） ?總需氧量的測(cè)定，是在特殊的燃燒器中，以免為催化劑, 于90CTC下將有機(jī)物燃燒氧化所消耗氧的量，該測(cè)定結(jié)果比 COD更接近理論需氧量。TOD用儀器測(cè)定只需約3min可得結(jié) 果，所以，有分析速度快、方法簡(jiǎn)便，干擾小、精度高等優(yōu) 點(diǎn)，受到了人們的重視。如果TOD與BOD5間能確定它們的 相關(guān)系數(shù)，那么以TOD指標(biāo)指導(dǎo)生產(chǎn)有更好的實(shí)用意義。什么叫生化需氧量（BOD） ?如何以生化需氧量（BOD） 來判斷Ca2等組成硬度和堿度，它們之間的量的變化要影響水的pH 值變化，從這一變化可以知道水的屬性是腐蝕型的或是結(jié)垢

3、 型的。因此，它們是影響水的性質(zhì)的主要離子。C1-是水中最為常見的陰離子，是引起水質(zhì)腐蝕性的催 化劑，能強(qiáng)烈地推動(dòng)和促進(jìn)金屬外表電子的交換反響，特別 是對(duì)水系統(tǒng)的不銹鋼材料，應(yīng)力集中處(如熱應(yīng)力、震蕩應(yīng) 力等)，會(huì)引起C1-的富集，加速電化學(xué)腐蝕過程。S042-也 是水中較為普遍存在的腐蝕性陰離子，使水的電導(dǎo)率上升, 同時(shí)又能與陽離子Ca2等生成CaS04沉淀而結(jié)垢，它又不是 水中硫酸鹽復(fù)原菌的營(yíng)養(yǎng)源。水中主要的陽離子有K、Na、Ca2、Mg2和Fe3、Mn2等， 其中Na是水中最為常見的陽離子，Na、K的存在使水的電導(dǎo) 率上升，增加了水的不穩(wěn)定傾向；其中Ca2、Mg2是組成水 中硬度的主要離

4、子，在一定的條件下，常在受熱設(shè)備的外表 結(jié)垢，影響傳熱效果。Fe3、Mn2很易生成Fe (OH) 3、Mn (OH) 2的沉淀形成水垢，從而產(chǎn)生垢下腐蝕，又是鐵細(xì)菌生長(zhǎng)的 促進(jìn)劑。所謂生化需氧量(BOD)是在有氧的條件下，由于微生 物的作用，水中能分解的有機(jī)物質(zhì)完全氧化分解時(shí)所消耗氧 的量稱為生物化學(xué)需氧量簡(jiǎn)稱生化需氧量。它是以水樣在一 定的溫度(如2(rc)下，在密閉容器中，保存一定時(shí)間后溶 解氧所減少的量(mg/L)來表示的。當(dāng)溫度在20C時(shí)，一般的有機(jī)物質(zhì)需要20天左右時(shí)間 就能能完成氧化分解過程，而要全部完成這一分解過程就需 100天。但是，這么長(zhǎng)的時(shí)間對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)控制來說就失去 了實(shí)

5、用價(jià)值。因此，目前規(guī)定在20C下，培養(yǎng)5天作為測(cè)定 生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)。這時(shí)候測(cè)得的生化需氧量就稱為五日生化需氧量，用 BOD5表示。如果是培養(yǎng)20天作為測(cè)定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)， 這時(shí)候測(cè)得的生化需氧量就稱為20天生化需氧量，用 B0D20­；表示。生化需氧量(B0D)的多少，說明水體受 有機(jī)物污染的程度，反映出水質(zhì)的好壞。什么叫化學(xué)需氧量(C0D) ?所謂化學(xué)需氧量(COD),是在一定的條件下，采用一定 的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量。它是表示水中 復(fù)原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的復(fù)原性物質(zhì)有各種有機(jī) 物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機(jī)物。因 此，化學(xué)需氧量(COD)

6、又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量 多少的指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重?；?學(xué)需氧量(COD)的測(cè)定，隨著測(cè)定水樣中復(fù)原性物質(zhì)以及 測(cè)定方法的不同，其測(cè)定值也有不同。目前應(yīng)用最普遍的是 酸性高鎰酸鉀氧化法與重輅酸鉀氧化法。高鎰酸鉀(Kmn04) 法，氧化率較低，但比擬簡(jiǎn)便，在測(cè)定水樣中有機(jī)物含量的 相比照較值時(shí)，可以采用。重輅酸鉀(K­；2Cr207)法，氧化率高，再現(xiàn)性好, 適用于測(cè)定水樣中有機(jī)物的總量。有機(jī)物對(duì)工業(yè)水系統(tǒng)的危 害很大。含有大量的有機(jī)物的水在通過除鹽系統(tǒng)時(shí)會(huì)污染離 子交換樹脂，特別容易污染陰離子交換樹脂，使樹脂交換能 力降低。有機(jī)物在經(jīng)過預(yù)處理時(shí)(混凝

7、、澄清和過濾)，約 可減少50%,但在除鹽系統(tǒng)中無法除去，故常通過補(bǔ)給水帶 入鍋爐，使?fàn)t水pH值降低。有時(shí)有機(jī)物還可能帶入蒸汽系統(tǒng)和凝結(jié)水中，使pH降 低，造成系統(tǒng)腐蝕。在循環(huán)水系統(tǒng)中有機(jī)物含量高會(huì)促進(jìn)微 生物繁殖。因此，不管對(duì)除鹽、爐水或循環(huán)水系統(tǒng)，C0D都 是越低越好，但并沒有統(tǒng)一的限制指標(biāo)。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 中COD (Dmn04法)5mg/L時(shí),水質(zhì)已開始變差。什么叫水的溶解氧(D0) ?溶解于水中的游離氧稱為溶解氧(用D0表示)，常以 02mg/L, mL/L等單位來表示。天然水中氧的主要來源是大氣 溶于水中的氧，其溶解量與溫度，壓力有密切關(guān)系。溫度升 高氧的溶解度下降，壓力升高溶解

8、度增高。天然水中溶解氧 含量約為8-14mg/L,敞開式循環(huán)冷卻水中溶解氧一般約為 68mg/L。水體中的溶解氧含量的多少，也反映出水體遭受到污染 的程度。當(dāng)水體受到有機(jī)物污染時(shí)，由于氧化污染物質(zhì)需要 消耗氧，使水中所含的溶解氧逐漸減少。污染嚴(yán)重時(shí)，溶解 氧會(huì)接近于零，此時(shí)厭氧菌便滋長(zhǎng)繁殖起來，并發(fā)生有機(jī)污 染物的腐敗而發(fā)臭。因此，溶解氧也是衡量水體污染程度的 一個(gè)重要指標(biāo)。何謂水的電阻率？在測(cè)定水的導(dǎo)電性能時(shí)，與水的電阻值大小有關(guān)，電阻 值大，導(dǎo)電性能差，電阻值小，導(dǎo)電性能就良好。根據(jù)歐姆 定律，在水溫一定的情況下，水的電阻值R大小與電極的垂 直截面積F成反比，與電極之間的距離L成正比，如下

9、式: R=P式中P 電阻率，或稱比電阻。電阻的單位為歐姆（歐，代號(hào)。），或用微歐（u。）, 1Q等于106口電阻率的國(guó)際制（SI）單位為歐米（Q m）o如果電極的截面積F做成lcm2,兩電極間的距離L為 1cm,電阻率的單位為。cm時(shí)，那么電阻值就等于電阻率 值。水的電阻率的大小，與水中含鹽量的多少、水中離子含 量、離子的電荷數(shù)以及離子的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。因此，純潔的 水電阻率很大，超純水電阻率就更大。水越純，電阻率越大。什么是水的酸度？水的酸度是指水中所含能提供H離子與強(qiáng)堿（如NaOH、 KOH等）發(fā)生中和反響的物質(zhì)總量。這些物質(zhì)能夠放出H, 或者經(jīng)過水解能產(chǎn)生H。水中形成酸度的物質(zhì)有三局部：（

10、1）水中存在的強(qiáng)酸能全部離解出H,如硫酸（H2so4）、 鹽酸（HC1）、硝酸（HN03）等；（2）水中存在的弱酸物質(zhì), 如游離的二氧化碳（C02）、碳酸（H2C03）、硫化氫（H2S）、 醋酸（CH3C00H）和各種有機(jī)酸等；（3）存在的強(qiáng)酸弱堿組 成的鹽類，如鋁、鐵、鐵等離子與強(qiáng)酸所組成的鹽類等。天然水中，酸度的組成主要是弱酸，也就是碳酸。天然 水中在一般的情況下不含強(qiáng)酸酸度。水中酸度的測(cè)定是用強(qiáng) 堿的標(biāo)準(zhǔn)溶液（如0. Imol/LNaOH）來滴定水中。如用甲基橙 指示劑所測(cè)得的酸度是指強(qiáng)酸酸度和強(qiáng)酸弱堿形成鹽類的 酸度；而用酚猷指示劑所測(cè)得的酸度包括了上述三局部酸度, 即稱為總酸度。如何

11、根據(jù)硬度和堿度的關(guān)系了解水質(zhì)？天然水中的硬度主要是指Ca2、Mg2等金屬離子，水中 的堿度主要是指碳酸氫鹽堿度HC03-O而水中主要存在的離 子有 Ca2、Mg2, Na、K 和 HCO3-、S042-、Cl-等。水中的硬 度與硬度之間的關(guān)系分為三種情況。（1）堿度硬度（以mol/L 計(jì)）HCO3- （Ca2Mg2）水中的硬度（Ca2、Mg2）都變成為碳 酸氫鹽，并同時(shí)還有Na、K的碳酸氫鹽，但沒有非碳酸鹽硬 度在。此時(shí)，堿度減去硬度所得的差值等于Na、K的碳酸氫鹽。 這局部多出的Na、K的碳酸氫鹽堿度即所謂過剩堿度亦稱為 負(fù)硬度。（2）堿度二硬度（以mol/L計(jì)）即HCO3-= （Ca2Mg

12、2） 此時(shí)只有Ca2、Mg2的硬度及其碳酸氫鹽堿度，既無非碳酸 鹽硬度，亦無Na、K的碳酸氫鹽。（3）堿度HCO3-的鈣硬水， 此時(shí)水中有非碳酸鹽硬度CaS04、MgS04的存在，但沒有鎂 的碳酸鹽硬度Mg （HCO3） 2o另一種情況是Ca2HC03-的鎂 硬水，水中有鎂的碳酸鹽硬度Mg （HCO3） 2的存在，但沒有 鈣的非碳酸鹽硬度存在，而有鎂的非碳酸鹽硬度MgS04的存 在。但上述兩種情況，無論是哪種，水中都有非碳酸鹽的硬 度存在，而沒有Na、K的碳酸氫鹽存在。水中各種堿度的相互關(guān)系如何？水中的堿度是用鹽酸中和的方法來測(cè)定的。在滴定水的 堿度時(shí)采用兩種指示劑來指示滴定的終點(diǎn)。用酚酰作指

13、示劑 時(shí)，滴定的終點(diǎn)為pH8. 28. 4,稱為酚猷堿度或P堿度。此 時(shí)，水中的氫氧化物全部被中和，碳酸鹽轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽, 就是碳酸鹽被中和了一半。即P堿度=C032全部0H-。用甲基橙作指示劑時(shí)，滴定 的終點(diǎn)pH為4. 34. 5,稱為甲基橙堿度或M堿度。此時(shí)， 水中的氫氧化物、碳酸鹽及碳酸氫鹽全部被中和，所測(cè)得的 水中各種弱酸鹽類的總和，因此又稱為總堿度。即M堿度二 全部HC03-全部C032-全部OH-o如果水中單獨(dú)存在0H-堿度，水的pH11.0；水中同時(shí) 存在OH-、C032一時(shí),pH9. 4-11.0；如水中只有C032-存在 時(shí)，pH=9. 4；當(dāng) C032-、HCO3-共同存在

14、時(shí),pH8. 39. 4；單 一的HC03-存在時(shí)，pH=8. 3；但pH8. 3時(shí)，水中堿度也只有 HCO3-存在，此時(shí)的pH值變化只與HC03-和游離的C02含量 有關(guān)。什么是水的堿度？水中的堿度有哪幾種形式存在？水的堿度是指水中能夠承受H離子與強(qiáng)酸開展中和反響 的物質(zhì)含量。水中產(chǎn)生堿度的物質(zhì)主要由碳酸鹽產(chǎn)生的碳酸 鹽堿度和碳酸氫鹽產(chǎn)生的碳酸氫鹽堿度，以及由氫氧化物存 在和強(qiáng)堿弱酸鹽水解而產(chǎn)生的氫氧化物堿度。所以，堿度是 表示水中C032-、HC03-、0H-及其他一些弱酸鹽類的總和。這些鹽類的水溶液都呈堿性，可以用酸來中和。然而, 在天然水中，堿度主要是由HCO3-的鹽類所組成?？烧J(rèn)為：

15、總堿度M=2-當(dāng)pH值大于7.0時(shí)，可略去，故，M=c (Bx-) 二mol/L形成水中堿度的物質(zhì)碳酸鹽和碳酸氫鹽可以共存，碳 酸鹽和氫氧化物也可以共存。然而，碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時(shí)存在，它們?cè)谒?能起如下反響：HCO3-OH-=C032-H20由此可見，碳酸鹽、碳 酸氫鹽、氫氧化物可以在水中單獨(dú)存在，除此之外，還有兩 種堿度的組合，所以，水中的堿度有五種形式存在，即：(1) 碳酸氫鹽堿度HCO3-； (2)碳酸鹽堿度C032-； (3)氫氧化 物堿度0H-； (4)碳酸氫鹽和碳酸鹽堿度HCO3-CO32-； (5) 碳酸鹽和氫氧化物堿度C032-0H-o硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有什么危害？硬水作

16、為工業(yè)生產(chǎn)用的冷卻水，會(huì)使換熱器結(jié)水垢，嚴(yán) 重的不僅會(huì)阻礙水流通道，使熱交換效果大大降低，影響生 產(chǎn)的順利開展，甚至被迫停產(chǎn)。結(jié)垢還會(huì)產(chǎn)生垢下腐蝕，會(huì) 使換熱器穿孔而損壞，不僅物料漏損，而且增加設(shè)備投資費(fèi) 用，浪費(fèi)鋼材。硬水用于洗滌，也往往影響產(chǎn)品質(zhì)量，如紡織印染會(huì)造 成織物的斑點(diǎn)，不僅影響美觀，而且影響強(qiáng)度。硬水作為鍋 爐用水，在鍋內(nèi)加熱后，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮過程，使鍋爐受熱面 結(jié)水垢，而水垢的導(dǎo)熱性能極差。水垢的導(dǎo)熱性能只有鋼材 的幾百分之一。在鍋爐內(nèi)結(jié)垢之后，如果仍要到達(dá)無水垢時(shí)同樣的爐水 溫度，勢(shì)必要提高受熱面的壁溫，例如LOIMpa (lOatm)的 鍋爐，壁溫為280。，當(dāng)硅酸鹽水垢達(dá)1

17、mm厚時(shí)，要到達(dá)同 樣的爐水溫度，壁溫要提高到680,此時(shí)鋼板的強(qiáng)度自3. 92Mpa (40kgf/cm2)降至 0. 98Mpa (10kgf/cm2),嚴(yán)重的 會(huì)引起爆裂事故。金屬溫度升高還會(huì)使金屬伸長(zhǎng)，1m長(zhǎng)的鋼板，每升高 100,伸長(zhǎng)1.2mm,增加材料應(yīng)力，導(dǎo)致?lián)p壞。此外，結(jié)垢 之后，使受熱面的傳熱情況變壞，燃燒熱也不能很好地傳給 水，降低了鍋爐的熱效率，從而白白浪費(fèi)燃料，如結(jié)有1.5mm 厚硫酸鹽水垢，就要浪費(fèi)燃料10%以上，并使鍋爐的出力大 為降低。結(jié)水垢之后，還得經(jīng)常清洗，不僅影響生產(chǎn)，且而降低 鍋爐使用壽命，還要消耗人力物力。因此，硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn) 的危害很大，必須根據(jù)產(chǎn)品或

18、設(shè)備對(duì)水質(zhì)的要求，對(duì)硬水開 展軟化、除鹽或其他有效的水處理。硬度的單位是如何表示的？硬度的常用單位是mmol/L或mg/L。過去常用的當(dāng)量濃 度N現(xiàn)已停用。換算時(shí)，1N=O. 5mol/Lo由于硬度并非是由 單一的金屬離子或鹽類形成的，因此，為了有一個(gè)統(tǒng)一的比 較標(biāo)準(zhǔn)，有必要換算為另一種鹽類。通常用CaO或者是CaC03 的質(zhì)量濃度來表示。當(dāng)硬度為0. 5mmol/L時(shí)，等于28mg/L 的CaO,或等于50mg/L的CaCO3。此外，各國(guó)也有的用德國(guó) 度、法國(guó)度來表示硬度。1德國(guó)度等于10mg/L的CaO, 1法 國(guó)度等于10mg/L的CaC030 0. 5mmol/L相當(dāng)于2. 8德國(guó)度、 5.0法國(guó)度。什么是水的總固體、溶解固體和懸浮固體？水中除了溶解氣體之外的一切雜質(zhì)稱為固體。而水中的 固體又可分為溶解固體和懸浮固體。這二者的總和即稱為水 的總固體。溶解固體是指水經(jīng)過過濾之后，那些仍然溶于水 中