污水紫外吸光度与污水cod之间的关系

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1、污水紫外吸光度与污水 COD 之间的关系闫百瑞1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 吴华2(内蒙古自治区宁城县环境保护局? 内蒙古宁城 024200) ? (上海希沃环境科技有限公司? 上海 200020)? ? 摘? 要? 利用紫外分光光度法直接测定污水中的 COD 因子, 揭示自变量、 应变量的数理关系, 为简化 COD 因子的监测, 设计新型自动化在线式监测装置提供理论依据。? ? 关键词? 紫外分光光度法? 污水 COD ? 分析方法The Relation Between the Ultraviolet Absorbency of the Foul Water and the C

2、OD Factor of Water QualityYan Bairui1? Wu Hua2(1. Ningcheng County Environmental Protection BureauNingcheng, ? Inner Mongolia 024200)Abstract? The method of ultraviolet spectrophotometer is used to measure the COD factor in the foul water inthis paper, the number relationbetween independent variable

3、 and the dependent variable is discovered, and the theory basis is provided for simplifying the COD factormoni?tors and designing new automation online type monitoring device.Keywords? the method of ultraviolet spectrophotometer? the COD factor in the foul water? analytical method? ? 利用紫外分光光度法直接测定污水

4、中 COD、 BOD、 NH3- N、 表面活性剂等紫外有吸收特性的污染物, 在我国还缺少此类的研究, 然而在国外, 科学家们在这方面已有相当的研究, 1965 年日本科学家发表了天然水的紫外吸光度与水质因子的关系1, 之后在这一理论上研究开发出用于直接连续测定工业污水中 COD 等污染因子的在线式污水分析仪; 随着计算机技术的高速发展、 监测水平的提高, 美国、 法国等国家先后开发研制了便携式、 多功能、 多测点的污水污染因子测定仪。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、 亚硝酸盐、 亚铁盐、 硫化物等。水被有机物污染是很普遍的, 因此化学需氧量能够作为有机物

5、相对含量的指标之一。大部分有机物因其分子结构的特性,在紫外区域均有吸收峰。污水中存在着紫外吸光物质已经明确。我们对紫外吸光度与水质因子的若干关系进行了如下研讨: 254 nm 吸光度, 化学耗氧量 COD, 与污水中的有机物质含量有密切的关系。因此, 在少量的试验水中, 测其紫外吸光度, 就能迅速有效地测出有机物的含量。我们选择具有代表性的几种污水污水处理厂污水、 食品污水、 电镀污水、 纺织印染污水等污水进行探讨研究分析。此外, 还进一步讨论了悬浮物, 以及 pH 值对 A254的关系。由于硝酸根离子在 220 nm 以下波长有相当长的吸收,污水中含有较多硝酸根离子, 用 220 nm 就不

6、能够对所有的有机物进行测定, 这在文献1 中已阐明。表 1? 浊度与去除率的关系浊度/ NTU去除率/ %8 16097. 14 20398. 21 05799. 63? 结论通过上述试验, 可以得到以下结论:(1) 对于含油乳化液废水, 采用混凝气浮是较好的处理工艺, 不但去除效果显著, 而且对原水 pH 值、 污染物质负荷具有较强的耐冲击能力。(2) 絮凝气浮的絮凝时间可以缩短, 在实际工程中, 这对减小反应区占地面积, 减少反应能耗与基建投资有重要的意义。(3)对于含油乳化液废水, 采用复合絮凝剂 PAFC, 可以减少投药量, 降低成本, 在 PAFC 为 1 g/L 的最佳控制条件下,

7、 去除率达 98% 以上。参考文献1? 颂锡恩, 等. 轧钢含油废水的处理方法的探讨. 冶金环境保护,2002(2) : 26 282? 毕东苏, 姜安玺, 张宝杰. 混凝气浮处理含乳化液废水的试验研究. 环境保护科学, 2002( 2) : 9 113? 汤鸿霄, 奕兆坤. 聚合氯化铝与传统混凝剂的凝聚絮凝行为差异. 环境化学. 1997,16( 6) : 497 5054? 高保玉, 岳钦艳, 王占生, 等. 聚硅氯化铝( PASC) 混凝剂的混凝性能.环境化学, 2000,21( 2) 46 49( 收稿日期: 20031009)?12? ? ? ? ? ? ? 工业安全与环保 ? ?

8、Industrial Safety and Environmental Protection? ? ? ? ?2004 年第30 卷第 4 期 ? April 20041? 紫外吸光值及水质因子的测定1. 1? 污水紫外响应及 A254的测定用 760 MC紫外分光光度计, 以蒸馏水作空白, 对不同污水进行波长扫描, 扫描范围为 220 320 nm, 同时测其 A254的值。1. 2? 化学耗氧量 COD 的测定用重铬酸钾为氧化剂, 在酸性条件下, 回流 2 h, 再用美国产HACH 测定污水中污染因子 COD。1. 3? 浊度测定目视比色法。将水样与硅藻土配制的浊度标准液进行比较。相当于

9、1 mg 一定粒度的硅藻土在 100 mL 水中所产生的浊度为 1度。1. 4? pH 测定用国产 PHBIV 酸度计测定。1. 5? COD 工作曲线的绘制用同一厂家的高浓度污水, 经过滤除去水中的 SS, 用HACH 法测定其 COD, 后按 1 1, 1 0. 5, 1 0. 2, 1 0. 1, 1 0. 05的比例用蒸馏水稀释, 并测定各自的 A254, 作波长- A254曲线。2? 数据分析2. 1? 污水紫外光谱图分析图 1 图 4分别为生活污水光谱图、 污水处理厂污水光谱图、 电镀污水光谱图、 纺织印染污水光谱图。从图中可得出如下结果:(1) 图 1、 图 2、 图 3 进出口

10、光谱图比较相似, 曲线随浓度的增加而成比例增加。(2)图 4 进出口及不同时间污水光谱各有不同, 分析其原因为污水处理厂的污水来自于不同的厂, 污水的组分变化比较大。图 1? 生活污水光谱图 2? 电镀污水光谱我们把光谱图分为 2 类: 一类光谱图为较相似污水、 另一类为光谱图无规律的污水。图3? 纺织污水光谱图4? 污水处理厂污水光谱2. 2? 不同污水 COD 与A254的关系表 1为不同污水的 COD (HACH 法)、 COD (HACH 法)/A、 COD( 比色法), 以及相关的数据分析, 从表 1 可得出如下结论:(1)光谱图较为相似的污水各自的 COD/ A 比较接近( 见表

11、2) 。生活污水范围较大, 为 186. 53 320. 51; 其它两污水范围较接近。(2)另一类污水 COD/ A 值相差很大, 数据无任何相关性。(3)HACH 法与比色法测得的 COD 值见表 1, 相对误差在- 14. 62% 12. 32% 之间; 其中生活污水的误差比较大,水样外观较差, 进水浊度很大, 对光谱分析影响很大; 纺织厂污水与电镀厂污水相对误差均在 5% 以内, 有较好的准确性。(4)污水外观对光谱分析有较大的影响。2. 3? SS 对A254测定的影响图 5 表示高岭土在蒸馏水中的混浊体, 其浊度与 A254的关系。图 5? A254与浊度关系?13?表 1? 不同

12、污水的测试数据分析水样 编号采 样 时 间COD* / ( mg?L- 1)A254COD/ ACOD* * / ( mg?L- 1)相对误差 / %外? ? 观生进14/ 23/ 8 45720. 386186. 5382. 5- 14. 62浑浊 生进24/ 23/ 10 40860. 387222. 2282. 73. 84浑浊 生进34/ 23/ 12 30800. 381209. 9781. 7- 2. 11浑浊生进44/ 23/ 14 30880. 366240. 4479. 210. 04浑浊 生进14/ 23/ 8 45410. 165248. 4845. 4- 10. 62无

13、色透明 生出24/ 23/ 10 40500. 156320. 5143. 812. 32无色透明 生出34/ 23/ 12 30440. 172255. 8146. 5- 5. 75无色透明生出44/ 23/ 14 30450. 16281. 2544. 51. 08无色透明 污进14/ 25/ 9 303652. 988122. 16?黑色 污进24/ 25/ 11 203623. 86293.73?黑色 污出14/ 25/ 9 30890. 355250. 70?无色透明污出24/ 25/ 11 20950. 0831 144.54?无色透明 电进14/ 26/ 8 003951. 53

14、3257. 66382. 03. 3浑 电进24/ 26/ 9 203411. 441236. 64355. 3- 4. 2浑 电出14/ 26/ 8 001320. 68194. 12134. 9- 2. 22清电出24/ 26/ 9 201290. 653197. 55127. 11. 47清 纺进14/ 26/ 12 001530. 80191. 25156. 6- 2. 35红色 纺进21/ 26/ 14 301540. 772199. 48150. 52. 30红色 纺出14/ 26/ 12 00320. 223143. 5030. 74. 19无色透明纺出21/ 26/ 14 30

15、400. 271147. 6041. 1- 2. 83无色透明? 注: COD*为HACH 仪器法测定值; COD* *为 A254比色法测定值。? ?表 2? 光谱图较为相似的污水的 CO D/ A254范围水样名称COD /A254范围平均值生活污水186.53- 320.51245.65 纺织印染污水143.50- 199.48170.46 电镀污水194.12- 257.66221.49? ? 污水 A254测定为 1. 00 以 ! 1% 精度测定, 悬浊物的允许含量为 100。2. 4? pH 值测定的影响图6 是在不同 pH 下的 A254的变化, 一般 pH 增加 A254值也

16、随着增加, 选用的水样为纺织印染污水, COD 值为 115. 23,图6? A254与 pH值关系pH 为 7. 45, A254为 0. 438, 测定精确度为 ! 1% (0. 98! 1% ),pH 的变化范围为 5. 8 7. 6 间测其 A254。3? 结论污水中含有大量的有机物, 其 A254的吸收很大, 能用紫外吸收进行污水监测控制:(1) 污水中含有大量的有机物, 其 A254的吸收很大, 能用紫外吸收进行污水监测控制。(2) 用 A254能对成分较为单一的污水进行 COD 的测定及排放浓度的控制。(3) 成分较为复杂的污水, 只要其组分相对稳定, 也能用A254进行 COD 的测定。参考文献1? 小仓纪雄. 天然水的紫外吸光度与水质因子间的关系. 日本化学杂志, 1986, 12:1286 12892? 魏复盛. 水和废水监测分析方法. 北京: 中国环境科学出版社,1989作者简介: 闫百瑞, 1966 年生, 西安冶金建筑学院环境工程专业本科毕业. 曾发表多篇论文。现从事环境管理工作。( 收稿日期: 20030905