化學需氧量(COD)的檢測方法,原理:在強酸性條件下,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算出 COD 值。適用范圍:適用于污染較嚴重的水和工業(yè)廢水,可測定大于 50mg/L 的 COD 值,用 0.025mol/L 濃度的重鉻酸鉀溶液可測定 5-50mg/L 的 COD 值,但準確度較差。優(yōu)點:氧化率高,再現(xiàn)性好,準確可靠,是國際社會普遍公認的經(jīng)典標準方法。缺點:回流裝置占空間大,水、電消耗大,試劑用量大,操作不便,難以大批量快速測定。超純水在環(huán)境監(jiān)測實驗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。對于含有酸性或堿性官能團的有機污染物,離子交換樹脂可以通過離子交換反應將其去除。例如,帶有羧基(-COOH)的有機酸可以與陽離子交換樹脂上的氫離子(H?)進行交換,從而被樹脂吸附;帶有氨基(-NH?)的有機堿可以與陰離子交換樹脂上的氫氧根離子(OH?)進行交換而被吸附。應用:在超純水制備的離子交換步驟中,除了去除水中的無機離子外,也可以對部分有機污染物起到一定的去除作用。不過,離子交換樹脂主要針對的是含有特定官能團的有機污染物,對于非離子型或中性的有機物去除效果有限。而且,樹脂在吸附一定量的有機污染物后,需要進行再生或更換。北京實驗室超純水功能超純水在通信行業(yè)用于光纖制造與清洗。
總有機碳(TOC)的檢測方法,差減法,原理:水樣分別被注入高溫燃燒管(900℃)和低溫反應管(150℃)中。高溫燃燒管中的水樣經(jīng)高溫催化氧化后,有機化合物和無機碳酸鹽均轉化為二氧化碳;而低溫反應管中的水樣則通過酸化使無機碳酸鹽分解成為二氧化碳。通過非分散紅外檢測器分別測得水中的總碳(TC)和無機碳(IC),二者之差即為總有機碳(TOC)。 適用范圍:廣泛應用于飲用水、工業(yè)用水、生活污水、生產(chǎn)廢水等方面的質量控制以及江河、湖泊、海洋等水體的監(jiān)測。 優(yōu)點:可同時測定總碳和無機碳,消除了無機碳對 TOC 測定的干擾,提高了測定結果的準確性。 缺點:儀器設備較為復雜,操作步驟相對較多,需要使用高溫燃燒爐和低溫反應裝置。
有機污染物容易在反滲透膜表面和膜孔內吸附、沉積,導致膜污染。例如,水中的天然有機物(如腐殖酸、富里酸)、微生物及其分泌物等有機成分會在膜表面形成凝膠層或生物膜。膜污染會使膜通量下降,即單位時間內通過膜的水量減少。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,膜污染還會影響膜的截留性能,導致有機污染物和其他雜質的去除率降低。而且,膜污染后需要定期進行化學清洗,清洗過程較為復雜,頻繁清洗還可能會縮短膜的使用壽命。反滲透過程需要較高的壓力來驅動水通過半透膜,一般壓力在 1 - 10MPa 之間。這就導致了較高的能耗,特別是在處理大量水或者進水水質較差(有機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節(jié)能力。
化學清洗:當膜污染較為嚴重時,靠沖洗無法恢復膜的性能,需要進行化學清洗。根據(jù)污染物的類型和性質,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,對反滲透膜進行循環(huán)清洗,以去除頑固的有機污染物、無機垢和微生物等。清洗時間一般為 1 - 數(shù)小時不等,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,影響水質和膜的性能,可定期對系統(tǒng)進行消毒處理。常用的消毒方法包括使用紫外線消毒、臭氧消毒、化學消毒劑(如過氧化氫、次氯酸鈉等)消毒等,消毒時間和頻率根據(jù)實際情況確定135.在線監(jiān)測:在反滲透系統(tǒng)運行過程中,需安裝在線監(jiān)測設備,實時監(jiān)測進水、產(chǎn)水和濃水的水質指標,如電導率、pH 值、TOC、顆粒計數(shù)等,以及進水壓力、流量、溫度等運行參數(shù),以便及時掌握系統(tǒng)的運行狀況和水質變化趨勢5.超純水在石油化工行業(yè)用于催化劑制備與分析。北京實驗室超純水功能
超純水在漁業(yè)養(yǎng)殖中用于特殊水質調節(jié)與檢測。重慶附近超純水
環(huán)境濕度主要影響測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吸附水汽,形成一層薄薄的水膜。當這層水膜含有雜質時,例如空氣中的鹽類、灰塵等溶解在其中,就可能會引入額外的導電通路,導致測量的電阻率比實際值偏低。另外,高濕度環(huán)境下,空氣中的水分可能會進入測量樣品中,改變超純水的純度。尤其是在長時間的測量過程中,這種影響可能會累積。例如,在一個濕度為 80% 以上的環(huán)境中進行超純水電阻率測量,相比濕度為 40% 的環(huán)境,更容易出現(xiàn)測量誤差??諝庵械幕瘜W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)性有機物(VOCs),可能會溶解在超純水中,改變其化學組成和電阻率。例如,二氧化碳溶解在水中會形成碳酸,碳酸會部分電離產(chǎn)生氫離子和碳酸氫根離子,從而增加了水中的離子濃度,導致電阻率下降。重慶附近超純水