化學(xué)需氧量(COD)的檢測(cè)方法,原理:在強(qiáng)酸性條件下,以重鉻酸鉀為氧化劑,硫酸銀為催化劑,硫酸汞為氯離子掩蔽劑,加熱消解水樣,使水樣中的有機(jī)物被氧化,剩余的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑,用硫酸亞鐵銨溶液滴定,根據(jù)硫酸亞鐵銨的消耗量計(jì)算出 COD 值。適用范圍:適用于污染較嚴(yán)重的水和工業(yè)廢水,可測(cè)定大于 50mg/L 的 COD 值,用 0.025mol/L 濃度的重鉻酸鉀溶液可測(cè)定 5-50mg/L 的 COD 值,但準(zhǔn)確度較差。優(yōu)點(diǎn):氧化率高,再現(xiàn)性好,準(zhǔn)確可靠,是國際社會(huì)普遍公認(rèn)的經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法。缺點(diǎn):回流裝置占空間大,水、電消耗大,試劑用量大,操作不便,難以大批量快速測(cè)定。超純水在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中作為空白水樣確保數(shù)據(jù)可靠。重慶附近超純水
原理:離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。對(duì)于含有酸性或堿性官能團(tuán)的有機(jī)污染物,離子交換樹脂可以通過離子交換反應(yīng)將其去除。例如,帶有羧基(-COOH)的有機(jī)酸可以與陽離子交換樹脂上的氫離子(H?)進(jìn)行交換,從而被樹脂吸附;帶有氨基(-NH?)的有機(jī)堿可以與陰離子交換樹脂上的氫氧根離子(OH?)進(jìn)行交換而被吸附。應(yīng)用:在超純水制備的離子交換步驟中,除了去除水中的無機(jī)離子外,也可以對(duì)部分有機(jī)污染物起到一定的去除作用。不過,離子交換樹脂主要針對(duì)的是含有特定官能團(tuán)的有機(jī)污染物,對(duì)于非離子型或中性的有機(jī)物去除效果有限。而且,樹脂在吸附一定量的有機(jī)污染物后,需要進(jìn)行再生或更換。北京實(shí)驗(yàn)室超純水功能超純水在通信行業(yè)用于光纖制造與清洗。
總有機(jī)碳(TOC)的檢測(cè)方法,差減法,原理:水樣分別被注入高溫燃燒管(900℃)和低溫反應(yīng)管(150℃)中。高溫燃燒管中的水樣經(jīng)高溫催化氧化后,有機(jī)化合物和無機(jī)碳酸鹽均轉(zhuǎn)化為二氧化碳;而低溫反應(yīng)管中的水樣則通過酸化使無機(jī)碳酸鹽分解成為二氧化碳。通過非分散紅外檢測(cè)器分別測(cè)得水中的總碳(TC)和無機(jī)碳(IC),二者之差即為總有機(jī)碳(TOC)。 適用范圍:廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、生活污水、生產(chǎn)廢水等方面的質(zhì)量控制以及江河、湖泊、海洋等水體的監(jiān)測(cè)。 優(yōu)點(diǎn):可同時(shí)測(cè)定總碳和無機(jī)碳,消除了無機(jī)碳對(duì) TOC 測(cè)定的干擾,提高了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。 缺點(diǎn):儀器設(shè)備較為復(fù)雜,操作步驟相對(duì)較多,需要使用高溫燃燒爐和低溫反應(yīng)裝置。
有機(jī)污染物容易在反滲透膜表面和膜孔內(nèi)吸附、沉積,導(dǎo)致膜污染。例如,水中的天然有機(jī)物(如腐殖酸、富里酸)、微生物及其分泌物等有機(jī)成分會(huì)在膜表面形成凝膠層或生物膜。膜污染會(huì)使膜通量下降,即單位時(shí)間內(nèi)通過膜的水量減少。這就需要更高的壓力來維持相同的水通量,增加了能耗。同時(shí),膜污染還會(huì)影響膜的截留性能,導(dǎo)致有機(jī)污染物和其他雜質(zhì)的去除率降低。而且,膜污染后需要定期進(jìn)行化學(xué)清洗,清洗過程較為復(fù)雜,頻繁清洗還可能會(huì)縮短膜的使用壽命。反滲透過程需要較高的壓力來驅(qū)動(dòng)水通過半透膜,一般壓力在 1 - 10MPa 之間。這就導(dǎo)致了較高的能耗,特別是在處理大量水或者進(jìn)水水質(zhì)較差(有機(jī)污染物和溶解性固體含量高)的情況下,能耗問題更加突出。在超純水制備的整個(gè)成本中,反滲透過程的能耗成本占比較大。例如,在一些大型的超純水生產(chǎn)工廠,如果沒有合理的能量回收系統(tǒng),反滲透環(huán)節(jié)的能耗可能占總生產(chǎn)成本的 30% - 50%。超純水的分配系統(tǒng)需具備良好的流量調(diào)節(jié)能力。
化學(xué)清洗:當(dāng)膜污染較為嚴(yán)重時(shí),靠沖洗無法恢復(fù)膜的性能,需要進(jìn)行化學(xué)清洗。根據(jù)污染物的類型和性質(zhì),選擇合適的清洗藥劑,如酸液、堿液、氧化劑、表面活性劑等,并按照一定的濃度和溫度配制成清洗液,對(duì)反滲透膜進(jìn)行循環(huán)清洗,以去除頑固的有機(jī)污染物、無機(jī)垢和微生物等。清洗時(shí)間一般為 1 - 數(shù)小時(shí)不等,具體取決于污染程度和清洗效果13.消毒處理:為防止微生物在反滲透系統(tǒng)中滋生和繁殖,影響水質(zhì)和膜的性能,可定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行消毒處理。常用的消毒方法包括使用紫外線消毒、臭氧消毒、化學(xué)消毒劑(如過氧化氫、次氯酸鈉等)消毒等,消毒時(shí)間和頻率根據(jù)實(shí)際情況確定135.在線監(jiān)測(cè):在反滲透系統(tǒng)運(yùn)行過程中,需安裝在線監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水的水質(zhì)指標(biāo),如電導(dǎo)率、pH 值、TOC、顆粒計(jì)數(shù)等,以及進(jìn)水壓力、流量、溫度等運(yùn)行參數(shù),以便及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和水質(zhì)變化趨勢(shì)5.超純水在石油化工行業(yè)用于催化劑制備與分析。北京實(shí)驗(yàn)室超純水功能
超純水在漁業(yè)養(yǎng)殖中用于特殊水質(zhì)調(diào)節(jié)與檢測(cè)。重慶附近超純水
環(huán)境濕度主要影響測(cè)量儀器和電極的表面狀態(tài)。如果環(huán)境濕度較高,儀器的外殼和電極表面可能會(huì)吸附水汽,形成一層薄薄的水膜。當(dāng)這層水膜含有雜質(zhì)時(shí),例如空氣中的鹽類、灰塵等溶解在其中,就可能會(huì)引入額外的導(dǎo)電通路,導(dǎo)致測(cè)量的電阻率比實(shí)際值偏低。另外,高濕度環(huán)境下,空氣中的水分可能會(huì)進(jìn)入測(cè)量樣品中,改變超純水的純度。尤其是在長時(shí)間的測(cè)量過程中,這種影響可能會(huì)累積。例如,在一個(gè)濕度為 80% 以上的環(huán)境中進(jìn)行超純水電阻率測(cè)量,相比濕度為 40% 的環(huán)境,更容易出現(xiàn)測(cè)量誤差??諝庵械幕瘜W(xué)污染物,如酸性氣體(二氧化硫、二氧化碳等)、堿性氣體(氨氣等)和揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs),可能會(huì)溶解在超純水中,改變其化學(xué)組成和電阻率。例如,二氧化碳溶解在水中會(huì)形成碳酸,碳酸會(huì)部分電離產(chǎn)生氫離子和碳酸氫根離子,從而增加了水中的離子濃度,導(dǎo)致電阻率下降。重慶附近超純水