污水水質(zhì)指標(biāo)
1、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(lái)表示,稱為總有機(jī)碳。
TOC的測(cè)定類(lèi)似于TOD的測(cè)定。在950℃的高溫下,使水樣中的有機(jī)物氣化燃燒生成CO2,通過(guò)紅外線分析儀,測(cè)定其生成的CO2之量,可知總有機(jī)碳量。測(cè)定過(guò)程中水中無(wú)機(jī)的碳化合物如碳酸鹽、重碳酸鹽等也會(huì)生成CO2,應(yīng)另行測(cè)定予以扣除。
若將水樣經(jīng)0.2μm微孔濾膜過(guò)濾后,測(cè)得的碳量即為溶解性有機(jī)碳(DOC)。TOC、DOC是較為經(jīng)常使用的水質(zhì)指標(biāo)。
2、什么叫總需氧量(TOD)?
總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì),主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需要的氧量,結(jié)果以O(shè)2的mg/L表示。
總需氧量的測(cè)定,是在特殊的燃燒器中,以鉑為催化劑,于900℃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),則以TOD指標(biāo)指導(dǎo)生產(chǎn)有更好的實(shí)用意義。
3、如何以生化需氧量(BOD)來(lái)判斷?
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20℃)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(lái)表示的。當(dāng)溫度在20℃時(shí),一般的有機(jī)物質(zhì)需要20天左右時(shí)間就能完成氧化分解過(guò)程,而要全部完成這一分解過(guò)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(lái)說(shuō)就失去了實(shí)用價(jià)值。
因此,目前規(guī)定在20℃下,培養(yǎng)5天作為測(cè)定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)。這時(shí)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),測(cè)得的生化需氧量就稱為20天生化需氧量,用BOD20表示。生化需氧量(BOD)的多少,表明水體受有機(jī)物污染的程度,反映出水質(zhì)的好壞。
4、什么叫化學(xué)需氧量(COD)?
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。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(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)又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)。
化學(xué)需氧量越大,說(shuō)明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重?;瘜W(xué)需氧量(COD)的測(cè)定,隨著測(cè)定水樣中還原性物質(zhì)以及測(cè)定方法的不同,其測(cè)定值也有不同。
應(yīng)用普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀(KMnO4)法,氧化率較低但比較簡(jiǎn)便,在測(cè)定水樣中有機(jī)物含量的相對(duì)比較值時(shí)可以采用。重鉻酸鉀(K2Cr2O7)法,氧化率高,再現(xiàn)性好,可測(cè)定水樣中有機(jī)物的總量。
5、什么叫水的溶解氧(DO)?
溶解于水中的游離氧稱為溶解氧(用DO表示),常以O(shè)2 mg/L、mL/L等單位來(lái)表示。
天然水中氧的主要來(lái)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,壓力升高溶解度增高。天然水中溶解氧含量約為8~14mg/L,敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水中溶解氧一般約為6~8mg/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(lái),并發(fā)生有機(jī)污染物而發(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)。
6、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,如下式:R=ρL/F 式中:ρ—電阻率,或稱比電阻。
電阻的單位為歐姆(歐,代號(hào)Ω),或用微歐(μΩ),1Ω等于106μΩ;電阻率的國(guó)際制(SI)單位為歐米(Ω.m)。如果電極的截面積F做成1cm2,兩電極間的距離L為1cm,電阻率的單位為Ω.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,純凈的水電阻率很大,超純水電阻率就更大。水越純,電阻率越大。
7、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)生中和反應(yīng)的物質(zhì)總量。這些物質(zhì)能夠放出H,或者經(jīng)過(guò)水解能產(chǎn)生H。
水中形成酸度的物質(zhì)有三部分:
(1)水中存在的強(qiáng)酸能全部離解出H,如硫酸(H2SO4)、鹽酸(HCl)、硝酸(HNO3)等;
(2)水中存在的弱酸物質(zhì),如游離的二氧化碳(CO2)、碳酸(H2CO3)、硫化氫(H2S)、醋酸(CH3COOH)和各種有機(jī)酸等;
(3)存在的強(qiáng)酸弱堿組成的鹽類(lèi),如鋁、鐵、銨等離子與強(qiáng)酸所組成的鹽類(lèi)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0.1mol/L NaOH)來(lái)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(lèi)的酸度;而用酚酞指示劑所測(cè)得的酸度包括了上述三部分酸度,即稱為總酸度。
8、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(lái)測(cè)定的。在滴定水的堿度時(shí)采用兩種指示劑來(lái)指示滴定的終點(diǎn)。用酚酞作指示劑時(shí),滴定的終點(diǎn)為pH8.2~8.4,稱為酚酞堿度或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=CO32-全部OH-。
用甲基橙作指示劑時(shí),滴定的終點(diǎn)pH為4.3~4.5,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(lèi)的總和,又稱為總堿度。
即M堿度=全部HCO3-全部CO32-全部OH-。如果水中單獨(dú)存在OH-堿度,水的pH>11.0;水中同時(shí)存在OH-、CO32-時(shí),pH9.4~11.0;如水中只有CO32-存在時(shí),pH=9.4;當(dāng)CO32-、HCO3-共同存在時(shí),pH8.3~9.4;單一的HCO3-存在時(shí),pH=8.3;但pH<8.3時(shí),水中堿度也只有HCO3-存在,此時(shí)的pH值變化只與HCO3-和游離的CO2含量有關(guān)。
9、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接受H離子與強(qiáng)酸進(jìn)行中和反應(yīng)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CO32-、HCO3-、OH-及其他一些弱酸鹽類(lèi)的總和。這些鹽類(lèi)的水溶液都呈堿性,可以用酸來(lái)中和。然而在天然水中,堿度主要是由HCO3-的鹽類(lèi)所組成。
可認(rèn)為:總堿度M=[HCO3-]2[CO32-][OH-]-[H],當(dāng)pH值大于7.0時(shí),[H]可略去,故,M=c(Bx-)=[HCO3-][2CO32-][OH-]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)谒心芷鹑缦路磻?yīng):HCO3-OH-=CO32-H2O,由此可見(jiàn),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CO32-;
(3)氫氧化物堿度OH-;
(4)碳酸氫鹽和碳酸鹽堿度HCO3-CO32-;
(5)碳酸鹽和氫氧化物堿度CO32-OH-。
10、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(guò)過(guò)濾之后,那些仍然溶于水中的各種無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、有機(jī)物等。
懸浮固體是指那些能過(guò)濾掉的不溶于水中的泥砂、黏土、有機(jī)物、微生物等懸浮物質(zhì)。總固體的測(cè)定是蒸干水分再稱重得到的。因此選定蒸干時(shí)的溫度有很大的關(guān)系,一般規(guī)定控制在105~110℃。
11、水中的主要陰、陽(yáng)離子對(duì)水質(zhì)有些什么影響?
水中主要的陰離子有Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、OH-等,其中HCO3-、CO32-、OH-在水中常與陽(yáng)離子K+、Na+、Ca2+、Mg2+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)垢型的。因此,它們是影響水的性質(zhì)的主要離子。
Cl-是水中常見(jiàn)的陰離子,是引起水質(zhì)腐蝕性的催化劑,能強(qiáng)烈推動(dòng)和促進(jìn)金屬表面電子的交換反應(yīng),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Cl-的富集,加速電化學(xué)腐蝕過(guò)程。
SO42-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(yáng)離子Ca2+等生成CaSO4沉淀而結(jié)垢,它又不是水中硫酸鹽還原菌的營(yíng)養(yǎng)源。
水中主要的陽(yáng)離子有K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Fe3+、Mn2+等,其中Na+是水中常見(jiàn)的陽(yáng)離子,K+、Na+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子,在一定的條件下常在受熱設(shè)備的表面結(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。
轉(zhuǎn)自:環(huán)保水處理