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【摘 要】本文简要介绍了污水处理的基本知识、污水处理指标以及污水处理中常用的仪表，其中通过两种典型的分析仪表-TOC分析仪和COD分析仪向人们介绍了仪表的组成、测定原理、测定方法、标准液的配置、日常维护及应用。
【关键词】污水处理；总有机碳；化学需氧量；标准液
0.引言
近年来，面对日益严重的水资源短缺、水环境污染等问题，以及全球对节能降耗、环境保护的日益重视，在线水质分析仪及其应用技术得到了飞速发展。而大多数人对污水处理的很多概念不是很了解，对污水处理在线仪表也仅限于耳闻。下面就污水处理中的一些知识和常用的两种在线水质分析仪作以简单介绍。
1.污水处理知识
1.1污水分类
按来源分类，污水可分为生产污水和生活污水。生产污水包括工业污水、农业污水、医疗污水等，生活污水就是人们在日常生活中产生的各类废水，是各类有机物和无机物的混合物。
1.2污水处理方法
污水处理的方法基本可以分为物理法、化学法和生物法等。
1.3污水处理指标
国家对水质的分析和检测制定有许多标准，其指标可分为物理、化学、生物三大类。
1.4污水处理中的仪表
污水处理中的仪表主要有：
浊度计、污泥界面仪、电导率仪、溶解氧测定仪、余氯/总氯测定仪、PH计、COD分析仪、TOC分析仪、NH3-N分析仪、水中油分析仪等。
2.TOC分析仪
2.1什么是TOC
TOC：
中文名称：总有机碳
英文名称：total organic carbon
它是以碳含量表示水体中有机物质总量的综合指标。TOC的测定一般采用燃烧法，此法能将水样中有机物全部氧化，可以很直接地用来表示有机物的总量。因而它被作为评价水体中有机物污染程度的一项重要参考指标。
2.2 TOC的测定原理
总有机碳（TOC），由专门的仪器——总有机碳分析仪（以下简称TOC分析仪）来测定。TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
仪器按工作原理不同，可分为燃烧氧化—非分散红外吸收法、电导法、气相色谱法等。其中燃烧氧化—非分散红外吸收法只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，因此这种TOC分析仪广为国内外所采用。
2.3 TOC的测定方法
2.3.1电导率法
使用紫外灯将水中有机物转化为二氧化碳，二氧化碳溶解在水中形成碳酸根离子。有机物转化前后都测量电导率，通过电导率的差值可算出增加的碳酸根含量，就可以算出水中的TOC了。
2.3.2燃烧氧化—非分散红外吸收法
按测定TOC值的不同原理又可分为差减法和直接法两种。
（1）差减法测定TOC值的方法原理。
TOC=TC（总碳）-TIC（总无机碳）。
水样分别被注入高温燃烧管（900℃）和低温反应管（150℃）中。经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。经反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成为二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，从而分别测得水中的总碳（TC）和无机碳（TIC）。总碳与无机碳之差值，即为总有机碳（TOC）。
（2）直接法测定TOC值的方法原理
将水样酸化后曝气，使各种碳酸盐分解生成二氧化碳而驱除后，再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。但由于在曝气过程中会造成水样中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机碳值。
2.4 TOC仪器的组成
TOC分析仪主要由以下几个部分构成：进样口、无机碳反应器、有机碳氧化反应器（或是总碳氧化反应器）、气液分离器、非分光红外CO2分析器、数据处理部分。
2.5试剂准备
（1）磷酸/稀盐酸（酸化）。
（2）蒸馏水（清洗）。
2.5.1标准试剂准备
（1）邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）：基准试剂。
（2）无水碳酸钠：基准试剂。
（3）碳酸氢钠：基准试剂。
（4）无二氧化碳蒸馏水。
2.5.2 TOC标定液
标准贮备液的制备。
（1）有机碳标准贮备液：称取干燥后的适量邻苯二甲酸氢钾（KHC
8H4O4），用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L有机碳。
（2）无机碳标准贮备液：称取干燥后适量比例的碳酸钠和碳酸氢钠，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L无机碳。
2.6水样中TOC的分析步骤
2.6.1校准曲线的绘制
由标准溶液逐级稀释成不同浓度的有机碳、无机碳标准系列溶液，分别注入燃烧管和反应管，测量记录仪上的吸收峰高，与对应的浓度作图，绘制校准曲线。
2.6.2水样测定
取适量水样注入TOC仪器进行测定，所得峰高从标准曲线上可读出相应的浓度，或由仪器自动计算出结果。
2.6.3计算
（1）差减法：总有机碳（mg/L）=总碳-无机碳。
（2）直接法：总有机碳（mg/L）=总碳。
2.7 TOC分析仪的应用
目前，卫生防疫和水质监测部门越来越重视水中有机物的污染情况。TOC的检测必不可少，各种类型的TOC分析仪在这些部门也得到了比较广泛的应用。
3.COD分析仪
3.1 COD概念
化学需氧量又称化学耗氧量（chemical oxygen demand），简称COD。是利用化学氧化剂（如高锰酸钾）将水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它和生化需氧量（BOD）一样，是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为ppm或毫克/升，其值越小，说明水质污染程度越轻。
3.2 COD测定方法
水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。如果化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同（所以通常水中还原性的无机物也会影响测量结果，常见的比如亚硝酸盐、硫化物、二价铁离子等）。
目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾（KMnO4）法，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值及清洁地表水和地下水水样时，可以采用。重铬酸钾（K2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好，适用于废水监测中测定水样中有机物的总量。
3.3 COD分析仪工作步骤
水样、重铬酸钾、硫酸银溶液和浓硫酸的混合液（催化剂使直链芳香烃化合物氧化更充分）在消解池中被加热到175℃， 在此期间铬离子作为氧化剂从Ⅵ价被还原成III价而改变了颜色，颜色的改变度与样品中有机化合物的含量成对应关系，仪器通过比色换算直接将样品的COD显示出来。主要干扰物为氯化物，加入硫酸汞形成络合物去除。
3.4分析仪的日常维护
（1）更换药剂。
（2）清洗、更换管路。
（3）定期标定。
（4）定期检查、处理故障。
4.结论
随着人们环保意识的逐渐提高，国家环保部门对各类水质指标的逐渐重视，水处理仪表将在今后的生产生活中发挥越来越重要的作用。
【参考文献】
[1]QuickTOC操作手册.北京比尔泰克公司.
【关键词】污水处理；总有机碳；化学需氧量；标准液
0.引言
近年来，面对日益严重的水资源短缺、水环境污染等问题，以及全球对节能降耗、环境保护的日益重视，在线水质分析仪及其应用技术得到了飞速发展。而大多数人对污水处理的很多概念不是很了解，对污水处理在线仪表也仅限于耳闻。下面就污水处理中的一些知识和常用的两种在线水质分析仪作以简单介绍。
1.污水处理知识
1.1污水分类
按来源分类，污水可分为生产污水和生活污水。生产污水包括工业污水、农业污水、医疗污水等，生活污水就是人们在日常生活中产生的各类废水，是各类有机物和无机物的混合物。
1.2污水处理方法
污水处理的方法基本可以分为物理法、化学法和生物法等。
1.3污水处理指标
国家对水质的分析和检测制定有许多标准，其指标可分为物理、化学、生物三大类。
1.4污水处理中的仪表
污水处理中的仪表主要有：
浊度计、污泥界面仪、电导率仪、溶解氧测定仪、余氯/总氯测定仪、PH计、COD分析仪、TOC分析仪、NH3-N分析仪、水中油分析仪等。
2.TOC分析仪
2.1什么是TOC
TOC：
中文名称：总有机碳
英文名称：total organic carbon
它是以碳含量表示水体中有机物质总量的综合指标。TOC的测定一般采用燃烧法，此法能将水样中有机物全部氧化，可以很直接地用来表示有机物的总量。因而它被作为评价水体中有机物污染程度的一项重要参考指标。
2.2 TOC的测定原理
总有机碳（TOC），由专门的仪器——总有机碳分析仪（以下简称TOC分析仪）来测定。TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
仪器按工作原理不同，可分为燃烧氧化—非分散红外吸收法、电导法、气相色谱法等。其中燃烧氧化—非分散红外吸收法只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，因此这种TOC分析仪广为国内外所采用。
2.3 TOC的测定方法
2.3.1电导率法
使用紫外灯将水中有机物转化为二氧化碳，二氧化碳溶解在水中形成碳酸根离子。有机物转化前后都测量电导率，通过电导率的差值可算出增加的碳酸根含量，就可以算出水中的TOC了。
2.3.2燃烧氧化—非分散红外吸收法
按测定TOC值的不同原理又可分为差减法和直接法两种。
（1）差减法测定TOC值的方法原理。
TOC=TC（总碳）-TIC（总无机碳）。
水样分别被注入高温燃烧管（900℃）和低温反应管（150℃）中。经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。经反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成为二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，从而分别测得水中的总碳（TC）和无机碳（TIC）。总碳与无机碳之差值，即为总有机碳（TOC）。
（2）直接法测定TOC值的方法原理
将水样酸化后曝气，使各种碳酸盐分解生成二氧化碳而驱除后，再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。但由于在曝气过程中会造成水样中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机碳值。
2.4 TOC仪器的组成
TOC分析仪主要由以下几个部分构成：进样口、无机碳反应器、有机碳氧化反应器（或是总碳氧化反应器）、气液分离器、非分光红外CO2分析器、数据处理部分。
2.5试剂准备
（1）磷酸/稀盐酸（酸化）。
（2）蒸馏水（清洗）。
2.5.1标准试剂准备
（1）邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）：基准试剂。
（2）无水碳酸钠：基准试剂。
（3）碳酸氢钠：基准试剂。
（4）无二氧化碳蒸馏水。
2.5.2 TOC标定液
标准贮备液的制备。
（1）有机碳标准贮备液：称取干燥后的适量邻苯二甲酸氢钾（KHC
8H4O4），用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L有机碳。
（2）无机碳标准贮备液：称取干燥后适量比例的碳酸钠和碳酸氢钠，用水稀释，一般贮备液的浓度为400mg/L无机碳。
2.6水样中TOC的分析步骤
2.6.1校准曲线的绘制
由标准溶液逐级稀释成不同浓度的有机碳、无机碳标准系列溶液，分别注入燃烧管和反应管，测量记录仪上的吸收峰高，与对应的浓度作图，绘制校准曲线。
2.6.2水样测定
取适量水样注入TOC仪器进行测定，所得峰高从标准曲线上可读出相应的浓度，或由仪器自动计算出结果。
2.6.3计算
（1）差减法：总有机碳（mg/L）=总碳-无机碳。
（2）直接法：总有机碳（mg/L）=总碳。
2.7 TOC分析仪的应用
目前，卫生防疫和水质监测部门越来越重视水中有机物的污染情况。TOC的检测必不可少，各种类型的TOC分析仪在这些部门也得到了比较广泛的应用。
3.COD分析仪
3.1 COD概念
化学需氧量又称化学耗氧量（chemical oxygen demand），简称COD。是利用化学氧化剂（如高锰酸钾）将水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它和生化需氧量（BOD）一样，是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为ppm或毫克/升，其值越小，说明水质污染程度越轻。
3.2 COD测定方法
水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。如果化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同（所以通常水中还原性的无机物也会影响测量结果，常见的比如亚硝酸盐、硫化物、二价铁离子等）。
目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾（KMnO4）法，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值及清洁地表水和地下水水样时，可以采用。重铬酸钾（K2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好，适用于废水监测中测定水样中有机物的总量。
3.3 COD分析仪工作步骤
水样、重铬酸钾、硫酸银溶液和浓硫酸的混合液（催化剂使直链芳香烃化合物氧化更充分）在消解池中被加热到175℃， 在此期间铬离子作为氧化剂从Ⅵ价被还原成III价而改变了颜色，颜色的改变度与样品中有机化合物的含量成对应关系，仪器通过比色换算直接将样品的COD显示出来。主要干扰物为氯化物，加入硫酸汞形成络合物去除。
3.4分析仪的日常维护
（1）更换药剂。
（2）清洗、更换管路。
（3）定期标定。
（4）定期检查、处理故障。
4.结论
随着人们环保意识的逐渐提高，国家环保部门对各类水质指标的逐渐重视，水处理仪表将在今后的生产生活中发挥越来越重要的作用。
【参考文献】
[1]QuickTOC操作手册.北京比尔泰克公司.