水中綜合有機污染指標快速測定方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種水中綜合有機污染指標快速測定方法，具體是通過完善T0C測定 方法，準確測定T0C值，并利用通用T0C系數(shù)法，根據(jù)T0C值折算C0D、B0D、高錳酸鹽指數(shù)值， 實現(xiàn)對水中四項綜合有機污染指標的快速測定。
【背景技術(shù)】
[0003]T0C測定方法有燃燒氧化一非分散紅外吸收法、濕法氧化一非分散紅外吸收法、氣 相色譜法、電導法和分光光度法等，目前應用最多的是非分散紅外吸收法。我國T0C測定有 《水質(zhì)總有機碳（T0C)的測定非分散紅外吸收法》（GB13193 - 1991)和《水和廢水監(jiān)測分析 方法》（第四版）《燃燒氧化-非分散紅外吸收法》（與國標法等效)，這兩種方法主要適用于 較潔凈水體，用于普通污水、特別是復雜廢水需要解決樣品顆粒物粒徑等對測定結(jié)果有較 大影響的問題，否則不能解決準確測定T0C問題。
[0004] 國際、國內(nèi)對T0C與COD、B0D、高錳酸鹽指數(shù)相關(guān)性研宄較多，但基本結(jié)論大同小 異：一是同一水體組成一定、濃度不同時，T0C與COD、B0D、高錳酸鹽指數(shù)有顯著的相關(guān)性； 二是不同水體組成不同、濃度不同時，T0C與C0D、B0D、高錳酸鹽指數(shù)相關(guān)性不顯著；三是復 雜水體T0C與C0D、B0D、高錳酸鹽指數(shù)沒有相關(guān)性。初步研宄表明，上述第一個結(jié)論無疑是 正確的，但第二、第三個結(jié)論值得商榷。
[0005] 鑒于上述問題，十分有必要完善T0C測定方法，實現(xiàn)廢水T0C的準確測定；同時研 宄水體T0C與COD、B0D、高錳酸鹽指數(shù)的相關(guān)性，建立一種通過T0C的測定準確、快速折算 COD、B0D、高錳酸鹽指數(shù)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明正是針對上述技術(shù)問題，運用水質(zhì)樣品"歸一化"理念，解決了水質(zhì)T0C測 定的懸浮物、共存離子(硫酸根、硝酸根、磷酸根、氯離子、硫離子等)、高含量無機碳（1C)、高 堿高鹽等主要干擾問題，完善了水質(zhì)T0C測定方法；同時，通過測定區(qū)間"限定化"理念，研 宄復雜水體T0C與C0D、B0D、高錳酸鹽指數(shù)的相關(guān)性，建立各種主要水體T0C與C0D、B0D、高 錳酸鹽指數(shù)相關(guān)關(guān)系，并建立了一種通過"通用T0C系數(shù)法"準確、快速折算C0D、B0D、高錳 酸鹽指數(shù)的方法。
[0007] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下： 水中綜合有機污染指標快速測定方法，即水體中COD、B0D、高錳酸鹽指數(shù)測定的通用T0C系數(shù)法，包括以下步驟： 1)T0C標準曲線的繪制。在3個100mL(經(jīng)檢定合格）容量瓶中，分別加入2.00mL、 20. 00mL、40.OOmL濃度為100mg/L的總碳（TC)標準溶液，用蒸餾水稀釋至標線，混勾，配制 成TC濃度為2. 00mg/L、20. 00mg/L、40. 00mg/L的標準系列。同樣方法配制無機碳（1C)濃 度為2. 00mg/L、20. 00mg/L、40.OOmg/L的標準系列。按TOC-Vcph的操作步驟，依次測定標 準系列的TC和1C。以標準系列濃度為橫坐標，對應的峰面積為縱坐標，繪制TC、1C標準曲 線，并計算標準曲線的線性回歸方程： TC回歸方程=A+Bz= -6. 8694 + 42. 382zr= 0? 9999 IC回歸方程=A+Bz= -9. 3166 + 43. 112zr= 〇? 9999 2)通用TOC系數(shù)的測定。由濃度為122mg/L的COD標樣準確稀釋得到4種濃度的自制 標準溶液，用T0C-Vcph測定T0C，求得折算COD時的通用T0C系數(shù)（R=C0D/T0C)，具體數(shù)值 如下： & =5. 00 + 2. 301=2. 17R2 =10. 00 + 4. 167=2. 40 R3 =20. 00 + 8. 286=2. 41 R4 =40. 00 + 16. 38=2. 44 由札~1?4可知，當lOmg/L彡COD彡40mg/L時，系數(shù)R較為接近，取R2、R3、R4的平均值 (2. 42)作為折算COD時的通用T0C系數(shù)，T0C測定區(qū)間限定為4. 167mg/L彡T0C彡16. 38mg/ L〇
[0008] 同樣方法取得折算B0D時的通用T0C系數(shù)為1. 62(6. 250mg/L彡T0C彡24. 37mg/ L)〇
[0009] 同樣方法取得折算高錳酸鹽指數(shù)時的通用T0C系數(shù)為0. 71 (2. 143mg/ L彡T0C彡 7. 121mg/L)〇
[0010] 3)水質(zhì)樣品T0C的測定。根據(jù)樣品濃度及干擾組分的情況，進行適當?shù)南♂專顾?質(zhì)樣品"歸一化"，準確測定T0C值，并使T0C測定值位于相應的限定區(qū)間內(nèi)。
[0011] 4)水質(zhì)樣品C0D、B0D、高錳酸鹽指數(shù)的折算。根據(jù)測定的T0C值，按照相應的通用 T0C系數(shù)進行折算，COD(B0D、高錳酸鹽指數(shù)）=T0CXR。
[0012] 本發(fā)明所述水中綜合有機污染指標快速測定方法，具有測定周期短、靈敏度高、重 現(xiàn)性好、易實現(xiàn)自動控制、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0013] 圖1是測定C0D的通用T0C系數(shù)圖； 圖2是測定B0D的通用T0C系數(shù)圖； 圖3是測定高錳酸鹽指數(shù)的通用T0C系數(shù)圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0015] 實施例1。水中綜合有機污染指標快速測定方法，即水體中COD、B0D、高錳酸鹽指 數(shù)測定的通用T0C系數(shù)法，包括以下步驟： 1)T0C標準曲線的繪制：在3個100mL(經(jīng)檢定合格）容量瓶中，分別加入2.00mL、 20. 00mL、40. 00mL濃度為100mg/L的總碳（TC)標準溶液，用蒸餾水稀釋至標線，混勾，配制 成TC濃度為2. 00mg/L、20. 00mg/L、40. 00mg/L的標準系列。同樣方法配制無機碳（1C)濃 度為2. 00mg/L、20. 00mg/L、40. 00mg/L的標準系列。按T0C-Vcph的操作步驟，依次測定標 準系列的TC和1C。以標準系列濃度為橫坐標，對應的峰面積為縱坐標，繪制TC、1C標準曲 線，并計算標準曲線的線性回歸方程： TC回歸方程=A+Bz= -6. 8694 + 42. 382zr= 0? 9999 IC回歸方程=A+Bz= -9. 3166 + 43. 112zr= 〇? 9999 2)通用TOC系數(shù)的測定：由濃度為122mg/L的COD標樣準確稀釋得到4種濃度的自制 標準溶液，用T0C-Vcph測定T0C，求得折算COD時的通用T0C系數(shù)（R=C0D/T0C)，具體數(shù)值 如下： & =5. 00 + 2. 301=2. 17R2 =10. 00 + 4. 167=2. 40 R3 =20. 00 + 8. 286=2. 41 R4 =40. 00 + 16. 38=2. 44 由札~1?4可知，當lOmg/L彡COD彡40mg/L時，系數(shù)R較為接近，取R2、R3、R4的平均值 (2. 42)作為折算COD時的通用T0C系數(shù)，T0C測定區(qū)間限定為4. 167mg/L彡T0C彡16. 38mg/ L〇
[0016] 3 )水質(zhì)樣品T0C的測定 根據(jù)樣品濃度及干擾組分的情況，進行適當?shù)南♂專顾|(zhì)樣品"歸一化"，準確測定T0C值，并使T0C測定值位于相應的限定區(qū)間內(nèi)。例如表1中對濃度為182±7. 0mg/L的C0D 標樣進行測定，稀釋10倍，測定T0C均值為7. 750mg/L，位于4. 167mg/L<T0C< 16. 38mg/ L這一限定區(qū)間內(nèi)；例如表3中對某造紙廢水的測定，稀釋2倍，測定T0C均值為8. 981mg/ L，位于 4. 167mg/L<T0C< 16. 38mg/L這一限定區(qū)間內(nèi)。
[0017] 4)水質(zhì)樣品C0D、B0D、高錳酸鹽指數(shù)的折算（以C0D為例）。
[0018] 根據(jù)測定的T0C值，按照相應的通用T0C系數(shù)進行折算，COD=T0CXRX稀釋倍 數(shù)。例如表1中濃度為182±7.0mg/L的C0D標樣，通用T0C系數(shù)法折算COD=T0CXRX稀 釋倍數(shù)=7. 750X2. 42X10 = 188mg/L;例如表3中某造紙廢水，通用T0C系數(shù)法折算C0D =T0CXRX稀釋倍數(shù)=8.981X2.42X2 = 43. 5mg/L。
[0019] 分別用本發(fā)明方法和國標法（GB11914-89)測定COD標樣，對兩種方法測定結(jié)果進 行比較，結(jié)果見表1~表2。分別用本發(fā)明方法和國標法（GB11914-89)測定實際水樣，對兩 種方法測定結(jié)果進行比較，結(jié)果見表3。
[0020] 表1通用T0C系數(shù)法測定C0D標樣結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 水中綜合有機污染指標快速測定方法，即水體中COD、BOD、高錳酸鹽指數(shù)測定的通 用TOC系數(shù)法，其特征在于，運用水質(zhì)樣品"歸一化"及測定區(qū)間"限定化"理念，根據(jù)通用 TOC系數(shù)法折算COD、B0D、高錳酸鹽指數(shù)值，實現(xiàn)對水中四項綜合有機污染指標的快速測 定，包括以下步驟： 1. TOC標準曲線的繪制；在3個IOOmL容量瓶中，分別加入2. 00mL、20. 00mL、40.0 OmL 濃度為l〇〇mg/L的總碳標準溶液，用蒸餾水稀釋至標線，混勻，配制成TC濃度為2. OOmg/ L、20. 00mg/L、40. 00mg/L的標準系列；同樣方法配制無機碳濃度為2. 00mg/L、20. 00mg/L、 40. 00mg/L的標準系列；按TOC-Vcph的操作步驟，依次測定標準系列的TC和IC ;以標準 系列濃度為橫坐標，對應的峰面積為縱坐標，繪制TC、IC標準曲線，并計算標準曲線的線性 回歸方程： TC 回歸方程= A + Bz = -6. 8694 + 42. 382z r = 0? 9999 IC 回歸方程= A + Bz= -9. 3166 + 43. 112z r = 〇? 9999 ； 2) 通用TOC系數(shù)的測定；由濃度為122mg/L的COD標樣準確稀釋得到4種濃度的自制 標準溶液，用TOC - Vcph測定T0C，求得折算COD時的通用TOC系數(shù)R=CODAOC ;由Ri~R 4 可知，當10mg/L彡COD彡40mg/L時，系數(shù)R較為接近，取R2、R3、R4的平均值作為折算COD 時的通用TOC系數(shù)； 同樣方法取得折算BOD時的通用TOC系數(shù)； 同樣方法取得折算高錳酸鹽指數(shù)時的通用TOC系數(shù)； 3) 水質(zhì)樣品TOC的測定；根據(jù)樣品濃度及干擾組分的情況，進行適當?shù)南♂?，使水質(zhì)樣 品"歸一化"，準確測定TOC值，并使TOC測定值位于相應的限定區(qū)間內(nèi)； 4) 水質(zhì)樣品C0D、B0D、高錳酸鹽指數(shù)的折算；根據(jù)測定的TOC值，按照相應的通用TOC 系數(shù)進行折算，C0D、B0D= T0CXR。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中綜合有機污染指標快速測定方法，其特征在于：水質(zhì)樣 品"歸一化"理念，是指水樣經(jīng)過適當、充分稀釋，使高濃度樣品變成低濃度樣品，復雜樣品 變成簡單樣品，實現(xiàn)高濃度樣品、復雜樣品的"單一化"和"簡單化"，即"歸一化"，從而使樣 品的TOC和C0D、B0D、高錳酸鹽指數(shù)具有顯著相關(guān)性，為用TOC折算C0D、B0D、高錳酸鹽指數(shù) 奠定基礎(chǔ)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中綜合有機污染指標快速測定方法，其特征在于：測定區(qū) 間"限定化"理念，是指選擇合適的TOC濃度范圍，在這種條件下，TOC與C0D、B0D、高錳酸鹽 指數(shù)具有良好的穩(wěn)定的相關(guān)性。
【專利摘要】本發(fā)明涉及水中綜合有機污染指標快速測定方法，即水體中COD、BOD、高錳酸鹽指數(shù)測定的通用TOC系數(shù)法，包括以下步驟：1）TOC標準曲線的繪制。2)通用TOC系數(shù)的測定。由濃度為122mg/L的COD標樣準確稀釋得到。3）水質(zhì)樣品TOC的測定。4）水質(zhì)樣品COD、BOD、高錳酸鹽指數(shù)的折算。根據(jù)測定的TOC值，按照相應的通用TOC系數(shù)進行折算，COD（BOD、高錳酸鹽指數(shù)）=TOC×R。本發(fā)明所述水中綜合有機污染指標快速測定方法，具有測定周期短、靈敏度高、重現(xiàn)性好、易實現(xiàn)自動控制、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢。
【IPC分類】G01N33-18
【公開號】CN104849423
【申請?zhí)枴緾N201510120537
【發(fā)明人】張剛, 王德明, 曹培省, 劉云, 邱曉國, 金玲仁, 丁波濤, 曹茂乾
【申請人】信發(fā)集團有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月19日