水中有機(jī)污染物的測(cè)定
隨著社會(huì)的高速發(fā)展,城市的工業(yè)化企業(yè)也在不斷的壯大起來(lái),由此造成的工業(yè)廢物、殘留毒害物、生活垃圾等通過(guò)各種途徑被排放出來(lái),對(duì)環(huán)境造成了越來(lái)越的危害,尤其是對(duì)水資源的破壞更加嚴(yán)重,因此對(duì)水資源污染物的測(cè)定就顯得非常重要,只有合格的水源才是我們想要的。
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水資源是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要資源,在國(guó)民生產(chǎn)生活中占有重要地位。它不僅關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而且深切地關(guān)乎人們的生存,具有相當(dāng)重要的意義。并且相對(duì)水中揮發(fā)性有機(jī)物的檢查相當(dāng)?shù)睦щy,不易準(zhǔn)確定性定量測(cè)定,由于水中有機(jī)物,微生物等因素的影響,使水的形成和存在比較復(fù)雜,因此對(duì)水中有機(jī)物的測(cè)定非常的困難,本文我們就來(lái)對(duì)一些測(cè)量方法進(jìn)行介紹和探討。
一、化學(xué)需氧量及其測(cè)定方法:
在河流污染和工業(yè)廢水性質(zhì)的研究以及廢水處理廠的運(yùn)行管理中,它是一個(gè)重要的而且能較快測(cè)定的有機(jī)物污染參數(shù)。
(1)重鉻酸鉀法:
實(shí)驗(yàn)試劑:硫酸銀—硫酸溶液,重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液,苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,1,10–菲繞啉指示劑溶液,試亞鐵靈指示劑等。在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液,并在強(qiáng)酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑,經(jīng)沸騰回流后,以試亞鐵靈為指示劑,用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀,由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。
不同取樣量采用的試劑量見(jiàn)表1。
(2)高錳酸鹽指數(shù):
1.定義:高錳酸鹽指數(shù)指以高錳酸鉀溶液為氧化劑測(cè)得的化學(xué)耗氧量,該指數(shù)常被作為反映地表水受有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)。
2.酸性高錳酸鉀法:
酸性介質(zhì)中,水樣中加入一定量的高錳酸鉀溶液,并在沸水浴上加熱反應(yīng),剩余的高錳酸鉀用過(guò)量的草酸鈉還原,再用高錳酸鉀溶液回滴過(guò)量的草酸鈉,通過(guò)計(jì)算求出高錳酸鹽指數(shù)值。
3.堿性高錳酸鉀法:
與上述過(guò)程基本一致,將使用硫酸的地方換成用50%氫氧化鈉溶液0.5mL即可。堿性條件下,高錳酸鉀的氧化能力弱,此時(shí)不能氧化水中的氯離子。
注意:無(wú)論是高錳酸鉀法還是重鉻酸鉀法測(cè)定的都是水樣中的還原性物質(zhì),但并沒(méi)有完全氧化水中所有的還原性物質(zhì),所以只是一個(gè)參考值,而且二者沒(méi)有明顯的相關(guān)關(guān)系。
二、生化需氧量(BOD)及其測(cè)定方法
1.作用:BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo),也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果,以及生化處理廢水工藝設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)研究中的重要參數(shù)。
2.五天培養(yǎng)法(稀釋接種法)
微生物分解有機(jī)物的過(guò)程:兩個(gè)階段(碳化和硝化),含碳物質(zhì)氧化階段,主要是含碳有機(jī)物氧化為二氧化碳和水,(5-7天);硝化階段,主要是含氮有機(jī)化合物在硝化菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。水樣稀釋后或直接放入專(zhuān)用的測(cè)量瓶中,20±1 ℃培養(yǎng)5天,5天內(nèi)消耗的溶解氧即為該稀釋樣的BOD5,再根據(jù)稀釋倍數(shù)計(jì)算原樣的BOD5。
3.稀釋與接種法
3.1稀釋的目的:降低廢水中有機(jī)物的濃度,保證在5天培養(yǎng)過(guò)程中有充足的溶解氧。
3.2稀釋水的配制:
①稀釋水和接種稀釋水
稀釋水:一般用蒸餾水配制(用潔凈空氣曝氣2-8小時(shí),用前加鈣、鎂、鐵鹽及磷酸鹽緩沖溶液,pH(7.2,BOD5 應(yīng)小于0.2mg/L)
接種稀釋水:水中不含或少含微生物時(shí)用接種稀釋水;一般用生活污水、土壤浸出液、河水等,對(duì)某些有毒廢水要進(jìn)行菌種馴化。
②稀釋倍數(shù):稀釋倍數(shù)太大或太小則5天內(nèi)消耗后剩余溶解氧太多或太少甚至為零,得不到可靠的結(jié)果。經(jīng)驗(yàn)法:工業(yè)廢水的稀釋倍數(shù),通常用CODCr分別乘以0.075、0.15、0.25,每次應(yīng)做三個(gè)稀釋倍數(shù)。
③結(jié)果計(jì)算:耗氧率在40-70%的取平均值,否則舍去。
④干擾消除及質(zhì)量保證:水樣中的游離氯和金屬離子對(duì)微生物的活性有抑制作用,可使用經(jīng)馴化微生物接種的稀釋水,或提高稀釋倍數(shù),以減小毒物的影響。游離氯放置1-2小時(shí),自行消散,否則采取用亞硫酸鈉除去。
三、對(duì)污水的處理辦法:
1.一級(jí)處理:它可由篩選、重力沉淀和浮選等方法串聯(lián)組成,除去廢水中大部分粒徑在100um以上的大顆粒。篩濾可除去較大物質(zhì);重力沉淀可除去無(wú)機(jī)粗粒和比重略大于1的有凝集性的有機(jī)顆粒;浮選可除去比重小于1的顆粒物等。一般一級(jí)處理后的水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.二級(jí)處理:就是采用生物處理廢水,利用微生物降解廢水中的有機(jī)物,其中厭氧菌能將高濃度有機(jī)廢物水生成甲烷和低分子有機(jī)物。好氧菌能把污水的有機(jī)物分解成二氧化碳和水,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后的廢水,一般能達(dá)到農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)和廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。都是水中還存留一定的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機(jī)物、溶解性、磷等營(yíng)養(yǎng)物,并含有病毒和細(xì)菌,在一定的條件下,仍然可能造成天然水體的污染。
3.三級(jí)處理:它的目的是為了控制營(yíng)養(yǎng)化或達(dá)到使廢水能夠重新回用。我們可以采取暴氣、吸附、化學(xué)凝聚和沉淀、離子交換、電滲析、反滲透等,但所需費(fèi)用較高,必須因地制宜,視具體情況確實(shí)。
可以看出近代水質(zhì)控制的重點(diǎn),初期著眼于預(yù)防傳染病的流行,后來(lái)轉(zhuǎn)移到需氧污染物的控制,目前又發(fā)展到防治利用方面來(lái),做到廢水資源化。
結(jié)束語(yǔ):
隨著工業(yè)的發(fā)展,水環(huán)境中有機(jī)污染日益嚴(yán)重,因此有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)已成為當(dāng)今世界的研究熱點(diǎn)。受到農(nóng)藥和有毒物質(zhì)污染的食品,禁止出口,許多國(guó)家提出了更高的衛(wèi)生要求,出口食品農(nóng)藥殘留量和有毒物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定到了近乎苛求的地步,高效、快速地監(jiān)測(cè)有機(jī)污染物已成為刻不容緩的艱巨任務(wù)。
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