浅谈TOC与CODCr的关系

浅谈TOC与CODCr的关系

摘要:介绍了TOC和COD

Cr

的含义,比较了TOC与CODCr测定方法、使用仪器的不同

和各自的优缺点,并从理论上和实际水样测定中论述了TOC和CODCr的相关性。对于不同的废水,TOC与CODCr的相关性不一样,必须先通过实验求出二者之间的关系。

1. CODCr和TOC的含义

CODCr和TOC都是表示水体受有机污染程度的综合性指标,只是表示方法不同。 CODCr是指在一定条件下,水中易被强氧化剂(重铬酸钾)氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量,结果折算成氧(O)的量(以mg/L计),它反映了水中受还原性物质污染的程度,也反映了有机污染对水中溶解氧的影响。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等,但由于水中消耗强氧化剂的物质主要为有机物,因此,CODCr是表示水体有机污染程度的指标之一。

TOC表示水中总有机碳含量,是以碳量表示水体中有机物质总量的综合指标,所有含碳物质,包括苯、吡啶等芳香烃类等有毒有害物质均能反映在TOC指标值中,TOC不反映水的需氧量,因此与溶解氧之间没有关系。

由于CODCr是采用强氧化剂、加热回流的方法测定,只能将水中有机物部分氧化,氧化率较低,而TOC采用燃烧法或光催化氧化法测定,能将水中有机物全部氧化。因此TOC比CODCr更能直接表示水中有机物的总量[1]。

2. CODCr与TOC测定方法、使用仪器的比较

CODCr与TOC的测定方法不同,使用的仪器也不一样。现将实验室及自动监测CODCr与TOC的有关内容进行比较,见表1。

从表1可看出,与TOC相比较,实验室测定CODCr由于采用化学分析法,需使用

Ag2SO4作为催化剂,对于Cl-含量较高的水样,还需使用HgSO4作掩蔽剂,容易造成二次污染,且测定时间较长,即使目前的一些快速测定仪器,采用比色法测定CODCr,虽然简化了操作过程,但测定时间仍在2h以上,而TOC采用仪器法,不到10min即可测定一个样品,有些TOC还可配上自动进样系统,自动化程度较高。就测定结果的精密度、准确度而言,无论是测定标准样品或实际样品,TOC的精密度均比CODCr高,测定有机物含量较低的水样时,CODCr的测定结果误差较大。

测定CODCr时由于采用实验室常用的玻璃仪器,价格比较低;而TOC仪器一般在10～20万元/台,价格较高,这是目前我国环保部门没有普及使用TOC仪器的主要原因之一。

TOC与CODCr自动监测水样的测定时间均可设定在10min之内,可满足水质自动监测的要求。有些仪器均带有水样稀释装置,因此可对有机物含量高的水样进行测定,但对于测定有机物含量低的水样时,如Ⅰ、Ⅱ类地表水,CODCr自动监测仪器的准确度较差。TOC自动在线监测仪与CODCr自动在线监测仪相比,运行费用较稳定、故障率低、省时间、易于控制与维护,从综合经济成本(如仪器设备投资、维护、故障排除费用等)方面考虑,TOC比CODCr有较大的优势。

3 . CODCr与TOC的相关性[2]

理论上,COD=K·TOC,因:C+O2=CO2,所以系数K>1,测定TOC可以导出COD的值。部分有机化合物的TOC和CODCr理论值见表2。

在实际测定中,由于CODCr与TOC的氧化率不同,CODCr与TOC并不一定成正比关系,对于同一类废水而言,CODCr与TOC有很好的相关性。水质越稳定,二者的相关性越好。因此,测定TOC可反映出CODCr的大小。

有文献报道,某制药厂废水的TOC与CODCr测定结果见表3。

表1中TOC与COD的关系式近似为:COD=6.05TOC+6.35,r=0.9992。 某化工厂的污水处理设施进出口水质TOC与CODCr测定结果见表4。

TOC与CODCr测定相关图见图1、图2。

处理设施进口CODCr的区间:CODCr=(2.771TOC+687)±9。 处理设施出口CODCr的区间: CODCr=(4.426TOC-69)±3。

由以上可以看出,对于同一类工业废水,可以通过实验得到TOC与CODCr的线性关系,进而通过测定TOC可以快速得到CODCr的结果。水质越稳定,相关性越好,相关系数接近于1。必须注意的是。

1) 不同的废水,TOC与CODCr的相关性不一样,必须先通过实验求出二者之间的关系。

2) 无论是从TOC推算CODCr,还是从CODCr推算TOC,都不应超过原数据范围。因为超过该范围,TOC与CODCr不一定存在线性关系,所以，，在制作曲线方程时线方程时,要把可能的最大值和最小值包括进去,以便于实际应用。

参考文献:

[1]国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法[M].第3版,北京:中国环境科学出版社,1989.354-359,366-368.

[2]袁海珠.化工污水TOC值与CODCr值的相关性[J].分析仪器,1995,(4):18-22.