王瀚卿 姜威 張麟 王連杰
摘 要 碳是有機化合物的主要元素,總有機碳(total organic carbon,TOC)是以碳的含量表征有機物的含量其結果以碳的濃度(mg/L)表示。污水體的TOC值越高,說明水中有機物污染物含量越高,因此,TOC可以作為評價水質(zhì)有機污染的指標。通過測定懸浮物中TOC含量,可了解污水懸浮物中有機污染物情況。
關鍵詞 總有機碳;直接測定;污水;懸浮物
目前在國內(nèi)水體有機污染使用的化學需氧量與生物需氧量,其中CODcr和BOD5更是排污的重要指標。但BOD5因檢測時間長在時間上有滯后性,而重鉻酸鉀氧化能力有限,并不能將有機物都氧化,并其受氯離子干擾嚴重[1],對于因此對于復雜水樣難以完整和準確的標準水體的有機污染物[2]??傆袡C碳(TOC)的測定多采用燃燒氧化-非分散紅外吸收法,檢測結果穩(wěn)定可靠能廣泛適用于水體有機物含量檢測[3]。近些年來有很多總有機碳(TOC)與化學需氧量的相關性研究也表明在污水來源穩(wěn)定或是地表水體穩(wěn)定的情況下,總有機碳(TOC)和化學需氧量(CODcr)有著較好的線性相關性[4]。
在污水中,懸浮物含量是表征水污染程度的重要指標之一,其中包含的有機物成分還有可能用于污水廠除磷脫氮系統(tǒng)[5]。檢測并分析懸浮物中的TOC含量能進一步掌握懸浮物帶來的有機物情況,可用于評估懸浮物中顆粒性有機物對后續(xù)生物系統(tǒng)的作用大小。
因城鎮(zhèn)污水總堿度高無機碳高,因此,采用試樣經(jīng)過2mol/L鹽酸酸化并以氧氣吹掃將無機碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳去除后再將試樣注入高溫燃燒管中直接測定總有機碳[6]。
本實驗采用德國耶拿公司的multi N/C 2100型號的高性能TOC分析儀采用直接法測定TOC。
1實驗方案
使用鄰苯二甲酸氫鉀標準物質(zhì)配置TOC標準溶液做標準曲線,儀器條件為:垂直爐,爐溫800℃,攪拌3級,取樣體積300ul,吹掃時間120s,最大積分時間180s。
(1)取天津城鎮(zhèn)污水廠進水混勻后在上述設定好的儀器條件下測定污水中的總TOC;
(2)利用0.45u的濾膜將污水過濾,棄掉前5ml后的取其濾液測定TOC,為過膜TOC;
(3)取混合均勻的污水100ml利用真空泵與吸濾瓶經(jīng)過0.45u濾膜抽濾后,用烘箱烘干稱重,并通過計算得到污水的懸浮物濃度[7];
(4)總TOC過膜TOC得到懸浮物所含TOC,懸浮物中的TOC含量為:懸浮物TOC含量(%)=懸浮物TOC(mg/L)/懸浮物(mg/L)。
(5)計算懸浮物TOC含量(%)的正態(tài)分布。
2實驗結果
通過計算表1中的23組實驗數(shù)據(jù)的平均值、標準差等做出污水重懸浮物TOC含量的正態(tài)曲線,并以此做出正態(tài)分布圖,分析其規(guī)律。
3結束語
總有機碳(TOC)是以碳含量來表征水體有機物污染程度的指標,利用燃燒氧化-非分散紅外吸收法在高溫燃燒氧化條件下可以快速、穩(wěn)定的檢測,能快速反應有機污染物的情況,并且沒有二次污染,能很好地表征樣品的有機物含量。
通過實驗檢測和計算可知天津城鎮(zhèn)污水4~6月的懸浮物含量多在10.59%~14.53%區(qū)間這表明4~6月污水中的固體有機物含量不高。
參考文獻
[1] 何錫輝,李良萬,王波.COD測定方法研究進展[J].西華大學學報:自然科學版,2006,25(3):52-54.
[2] 王德明.水體TOC與CODcr、BOD5、CODMn相關性研究[J].化學分析計量,2010,19(3):61-64.
[3] 孫東衛(wèi),于春霞,劉亦峰.高溫燃燒氧化法測定水中總有機碳[J].現(xiàn)代科學儀器,2010(4):117-118.
[4] 李佳儀,朱世洪.市政排污口污水中TOC和COD相關性研究與實踐[J].科技創(chuàng)新導報,2018(26):38-41,43.
[5] 王丹.污水顆粒有機物在脫氮除磷過程中的雙重影響.[D].揚州:揚州大學,2016.
[6] 水質(zhì) 總有機碳的測定 燃燒氧化-非分散紅外吸收法:HJ 501-2009 [S].北京:中國標準出版社,2009.
[7] 國家環(huán)??偩?《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].第四版. 北京:中國環(huán)境科學出版社,2002:236-239.