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水质在线监测仪在电厂中的应用(三):表征水中易结垢物质的指标

返回列表 来源: 发布日期: 2022.06.04

表征水中易结垢物质的指标是硬度,它是指水中某些易于形成沉淀的金属离子,它们都是二价或二价以上的金属离子。在天然水中,形成硬度的物质主要是钙、镁离子,所以通常认为硬度就是指水中这两种离子的含量。水中钙离子含量称钙硬( Hca ),镁离子含量称镁硬(HMg),总硬度是指钙硬和镁硬之和,即 H=HCa+HMg=[ 1/2Ca2+]+[ 1/2Mg2+] 。根据 Ca2+ Mg2+ 与阴离子组合形式的不同,又将硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。 ( 1 )盐硬度( HT )是指水中钙、镁的碳酸盐及碳酸氢盐的含量。此类硬度在水沸腾时就从溶液中析出而产生沉淀,所以有时也叫暂时硬度。

2)非碳酸盐硬度( HF)是指水中钙、镁的硫酸盐、氯化物等的含量。由于这种硬度在水沸腾时不能析出沉淀,所以有时也称永久硬度。

硬度的单位为毫摩尔/升( mmol/L),这是一种zui常见的表示物质浓度的方法,是我国的法定计量单位。在美国硬度单位为 ppmCaCO3,这里的ppm表示百分之一,它与 mg/L大致相当;在德国硬度单位采用的是德国度oG 1oG相当于10mg/LCaO所形成的硬度。

1、征水中碱性物质的指标

表征水中碱性物质的指标是碱度,碱度是表示水中可以用强酸中和的物质的量。形成碱度的物质有:

1)强碱,如 NaOHCa OH 2等,它们在水中全部以 OH- 形式存在;

2)弱碱,如 NH3的水溶液,它在水中部分以OH-形式存在;

3)强碱弱酸盐类,如碳酸盐、磷酸盐等,它们水解时产生 OH-

在天然水中的碱度成分主要是碳酸氢盐,有时还有少量的腐殖酸盐。

2、表示水中酸性物质的指标

表示水中酸性物质的指标是酸度,酸度是表示水中能用强碱中和的物质的量。可能形成酸度的物质有:强酸、强酸弱碱盐、弱酸和酸式盐。

天然水中酸度的成分主要是碳酸,一般没有强酸酸度。在水处理过程中,如H离子交换器出水出现有强酸酸度。水中酸度的测定是用强碱标准来滴定的。所用指示剂不同时,所得到的酸度不同。如:用甲基橙作指示剂,测出的是强酸酸度。用酚酞作指示剂,测定的酸度除强酸酸度(如果水中有强酸酸度)外,还有 H2CO3酸度,即CO2酸度。水中酸性物质对碱的全部中和能力称总酸度。

这里需要说明的是,酸度并不等于水中氢离子的浓度,水中氢离子的浓度常用PH值表示,是指呈离子状态的 H+数量;而酸度则表示中和滴定过程中可以与强碱进行反应的全部H+ 数量,其中包括原已电离的和将要电离的两个部分。

3、表示水中有机物的指标

天然水中的有机物种类繁多,成分也很复杂,分别以溶解物、胶体和悬浮状态存在。因此很难进行逐类测定,通常是利用有机物比较容易被氧化这一特性,用某些指标间接地反映它的含量,如化学氧化、生物氧化和燃烧等三种氧化方法,都是以有机物在氧化过程中所消耗或氧化剂的数量来表示有机物可氧化程度的。

1)化学需氧量( COD)。在规定条件下,用氧化剂处理水样时,水样中有机物氧化所消耗该氧化剂的量,即为化学耗氧量。计算时折合为氧的质量浓度,简写代号为COD ,单位用毫克 /O2 表示。化学耗氧量越高,表示水中有机物越多。常采用的氧化剂有重铬酸钾和高锰酸钾,氧化剂不同,测得有机物的含量也不同。如用重铬酸钾 K2Cr2O7作氧化剂,在强酸加热沸腾回流的条件下,以银离子作催化剂,可对水中 85%~95% 以上的有机物进行氧化,不能被完全氧化的是一些直链的、带苯环的有机物,但这种方法基本上能反应水中有机物的总量。如用高锰酸钾作氧化剂,只能氧化约 70% 的一些比较容易氧化的有机物,并且有机物的种类不同,所得的结果也有很大差别,所以这项指标具有明显的相对性,目前它较多地用于轻度污染的天然水和清水的测定。

2)生化耗氧量( BOD)。在特定条件下,水中的有机物和无机物进行生物氧化时所消耗溶解氧的量,即为生化需氧量。单位也用毫克 / O2表示。构成有机体的有机物大多是碳水化合物、蛋白质和脂肪等,其组成元素是碳、氢、氧、氮等,因此不论有机物的种类如何,有氧分解的 zui 终产物总是二氧化碳、水和硝酸盐。

生物氧化的整个过程一般可分为两个阶段,*个阶段主要是有机物被转化为二氧化碳、水和氨的过程;第二个阶段主要是氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程。对于工业用水,因为氨已经是无机物,它的进一步氧化,对环境卫生的影响较小,所以,生化需氧量通常只指 *阶段有机物氧化所需的氧量。

通常都以5天作为测定生化需氧量的标准时间,称 5天生化需氧量,用BOD5表示。试验证明,一般有机物的 5天生化需氧量约为*阶段生化需氧量的 70% 左右,因此,BOD5具有一定的代表性。

此外,用仪器测定有机物完全燃烧后所产生的气体来反映总含碳量的,称为总有机碳(简称TOC),或反映消耗氧的量的,称总需氧量(简称 TOD)。

(涉及到的仪器多数为在线水质监测仪其中有:硅酸根监测仪,磷酸根监测仪,COD在线监测仪,BOD在线监测仪,多参数在线监测仪,酸度计,酸碱浓度测定仪等)


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