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水質檢測有哪些常用的指標?TDS、TOC、COD這些指標怎么檢測出來的?一定能代表水質嗎?   

时间:2022-03-09     作者:杭州清汽塵環?萍加邢薰

  水質檢測有哪些常用的指標?TDS、TOC、COD這些常用的指標是什么意思?用什么方法可以檢測出來?TDS能代表水樣的質量嗎?看完這篇文章您就知道了!俗話說病從口入,人體的疾病80%與水有關,多喝干凈衛生的水有益健康長壽。

  那么如何判斷飲用的水干不干凈呢,還是需要用儀器檢測的數據才能科學的體現出水的質量。我們國家2006年年底頒布的新版《生活飲用水衛生標準》,總共有106項水質指標,包括了微生物指標、毒理指標、感官性狀和一般化學指標、放射性指標、消毒劑限值等等。

水質在線監測

  但是這106項指標也太多了,我們作為普通消費者了解一些重要的指標就可以了,而在水質檢測、給排水工程、水質凈化等領域,經常需要用到的指標有:TDS、COD、TOC、BOD、TSS、TKN、TP、UV254、pH、VOCs、SDI、余氯、色度、濁度、臭氧等等指標,圖中的生化需氧量BOD、總懸浮物TSS、凱氏氮TKN、總磷TP這些指標一般是污水處理廠和污水處理行業需要用到的指標,關于污水處理廠的工作流程,大家可以去我的主頁看看以前的文章。

  水質檢測常用指標

  我們平時生活中飲用的自來水,在出廠時都是符合《生活飲用水衛生標準》的,我在以前的文章里面,給大家介紹過自來水廠的凈水流程,大家可以去我的主頁,看看關于自來水廠凈水流程的文章。

  而在家用自來水的凈水領域,最常用的指標有TDS、COD、TOC這三個指標,下面我就來給大家分別介紹一下這三個指標的具體含義,還有檢測方法。

  首先是TDS,TDS應該是被水質檢測行業和家用凈水器行業使用的最多的指標了,TDS全稱是“溶解性總固體”,意思是水中溶解性固體總量,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固體,測量單位為毫克/升。TDS值越高,表明水中含有的溶解物越多。在測量水質的時候,一般是通過電導率來間接反映TDS值,一般情況下,電導率越高,鹽份越高,TDS的數值越高。通常是使用TDS筆、TDS探針或者水質檢測儀來檢測水中的TDS數值。我們國家的《生活飲用水衛生標準》中對自來水的TDS要求是小于等于1000mg/L,但是我們實際生活中用的自來水很少有這么高的TDS數值,家用自來水的TDS數值一般在100-300mg/L,而使用RO反滲透凈水器過濾出來的純凈水TDS數值甚至可以小于10,那為什么國家標準的TDS數值這么高呢?那是因為單純的TDS數值和人的健康并沒有直接的聯系,TDS只能測出水中的可導電物質,但無法測出細菌、病毒、微生物等物質,因此不能將單純的TDS數值作為判斷水質好壞的標準。

水質在線監測

  那我們再來看一下COD,COD的全稱是“化學需氧量”,是指水中的還原性物質在外加的強氧化劑的作用下,被氧化分解時所消耗氧化劑的數量,這個指標反映的是測試的水樣中需要被氧化的還原性物質的量,一般體現的是有機物、亞硝酸鹽等物質的指標,COD的測量方法主要有重鉻酸鹽法、高錳酸鉀法、分光光度法、快速消解法、快速消解分光光度法等等。

  重鉻酸鹽法的原理是在硫酸酸性介質中,用重鉻酸鉀作為氧化劑,硫酸銀做催化劑,硫酸汞做為氯離子的掩蔽劑,加熱沸騰以后,以硫酸亞鐵銨溶液滴定剩余的重鉻酸鉀,根據硫酸亞鐵銨溶液的消耗量計算水樣的COD數值。因為這種測量方法用的氧化劑是重鉻酸鉀,所以稱為重鉻酸鹽法。但是重鉻酸鹽法占用的實驗空間大、化學試劑用量大,很難大批量快速測試。

  高錳酸鉀法是用高錳酸鉀作為氧化劑來測量COD數值,也就是被氧化分解時所消耗氧化劑的數量。

  分光光度法是用重鉻酸鹽法作為基礎,通過氧化物的六價鉻或三價鉻的吸光度數值來測量COD數值。

  快速消解法是指在重鉻酸鹽法的基礎上,提高消解反應體系中氧化劑濃度,或者增加硫酸酸度、提高反應溫度、增加助催化劑等條件來提高反應速度的方法。

  快速消解分光光度法綜合了上述各種方法的優點,是指采用密封管作為消解管,取小計量的水樣和試劑于密封管中,放入小型恒溫加熱皿中,恒溫加熱消解,然后用分光光度法測定COD數值。

  我們在測試COD數值時,COD的數值越高,就表示水樣的有機物污染越嚴重,這些有機物污染的來源可能是農藥、環境激素、化工廠、有機肥料等等有機物質,我們國家的自來水標準要求用高錳酸鉀法測出的COD小于等于3mg/L,特殊情況下不超過5mg/L。

  我們最后說一下TOC,TOC的全稱是“總有機碳”,主要用于評價水質有機污染的指標,TOC的測量方法非常多,有燃燒氧化-非分散紅外吸收法、濕法氧化-非分散紅外吸收法、紫外法等等十余種方法。

  燃燒氧化-非分散紅外吸收法又分為差減法和直接法兩種,差減法的原理是將一定體積的水樣和氧氣分別導入900度的高溫燃燒管和150度的低溫反應管中,高溫燃燒管的水樣在催化劑和氧氣的作用下,有機化合物轉化為二氧化碳;低溫反應管的水樣受酸化而使無機碳酸鹽分解成二氧化碳。無機碳酸鹽和有機化合物生成的二氧化碳依次進入非色散紅外線檢測器。由于一定波長的紅外線被二氧化碳選擇吸收,并在一定濃度范圍內,二氧化碳對紅外線吸收的強度與二氧化碳的濃度成正比,所以可以測量水樣中的總碳TC和無機碳IC的數值,然后用總碳減去無機碳的差值,就是總有機碳TOC的數值了。

  而直接法的測試原理是將水樣加酸,酸化為pH值小于2,通入氮氣曝氣,使無機碳酸鹽轉變為二氧化碳并被去除。再將水樣注入高溫燃燒管,便可直接測得總有機碳。

水質在線監測

  濕法氧化-非分散紅外吸收法的原理是在氧化之前用磷酸處理測試的水樣,去除無機碳,然后測量TOC的濃度。

  紫外法的原理是水中一些有機物在254nm波長的紫外光下的吸光度和水中的有機碳數量呈線性關系,所以可以通過紫外線光譜的吸光度來測量總有機碳TOC的濃度,紫外法由于具有快速、不接觸測量、重復性好等優點,這種測量方法在最近幾十年得到快速發展。

  TOC的數值,能體現出水中的細菌、病毒、抗菌藥物殘留、化學農藥殘留等等有機物的數值,我們國家的自來水標準要求TOC小于等于5mg/L。

  現在科技發達,我們的生活水平也提高了,TDS、COD、TOC這三項指標現在使用家用的水質檢測儀也可以檢測出來,這都要感謝發現那些水質檢測科學原理和發明水質檢測儀的科學家們。


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