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2023-07-14
普羅生物
1145
概念簡介
總碳（TC）能夠較全面反應(yīng)水中有機(jī)污染的程度。包含：
1. 由碳?xì)錇橹行臉?gòu)建的烴類等有機(jī)化合物的碳(TOC)
2. 由碳酸、碳酸氫離子構(gòu)成的無機(jī)化合物的碳(IC) 常用的檢測指標(biāo)生化需氧量(BOD)和化學(xué)需氧量(COD)可以測定經(jīng)生物或化學(xué)過程進(jìn)一步氧化的含碳化合物，但污水中仍存在既不能被BOD也不能被COD測出的有機(jī)碳，這部分有機(jī)碳被包含在TOC中，測定TOC能基本表示出總有機(jī)物的含量。
TOC檢測原理
1.氧化：將有機(jī)物氧化形成CO2。 氧化形式：高溫氧化、臭氧氧化、紫外線氧化、紫外線+TiO2/過硫酸鹽氧化、高溫TiO2/過硫酸鹽氧化、超臨界氧化。目前市面上的TOC儀以高溫氧化為主，輔以其他氧化劑輔助催化氧化。紫外線、臭氧兩類方法相對高溫氧化方法的氧化效果較差。
2.檢測：檢測生成的CO2含量并計(jì)算TOC值。 檢測形式：非分散紅外探測（NDIR）、直接電導(dǎo)率探測、選擇性薄膜電導(dǎo)率探測。NDIR檢測器目前被廣泛使用，它的原理是將有機(jī)物氧化產(chǎn)生的CO2，通入檢測室，利用CO2的特征吸收光（4260nm紅外線）得到吸光度并計(jì)算求值。電導(dǎo)率探測原理是將樣品氧化產(chǎn)生的CO2與0.001M的NaOH電導(dǎo)液發(fā)生接觸反應(yīng)，生成碳酸鈉。利用NaOH的電導(dǎo)率與Na2CO3的電導(dǎo)率相同，使用參比電極，通過計(jì)算轉(zhuǎn)換，得到二氧化碳濃度。此方法系統(tǒng)簡單，但測量范圍小，選擇性差，易被干擾。
圖：TOC分析儀示例圖
TOC與COD間相關(guān)性數(shù)學(xué)模型
根據(jù)目前已經(jīng)使用TOC儀監(jiān)測水質(zhì)有機(jī)物含量的應(yīng)用案例，如果考慮建立TOC-COD數(shù)學(xué)模型，需注意以下幾點(diǎn)：
1.基于已有監(jiān)測數(shù)據(jù)的方程，不可隨意外推，僅適用于觀察原有數(shù)據(jù)的變動范圍。
2.應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的觀察監(jiān)測時，需另外建立單獨(dú)的回歸方程，并考慮廠內(nèi)污水TOC的最大值、最小值（遭遇沖擊性負(fù)荷時/穩(wěn)定運(yùn)行期間指標(biāo)）。
3.需要選取盡可能多的且具有代表性取樣觀察點(diǎn)，以助于建立具有預(yù)報(bào)性功能的回歸方程。
4.針對不同的有機(jī)物，方程比例系數(shù)不同。
（水中有機(jī)碳的形式包括非揮發(fā)性有機(jī)碳NPOC（如糖類）、揮發(fā)性有機(jī)碳POC（如硫醇、烷烴、醇等）和含碳物質(zhì)吸入或嵌入的無機(jī)懸浮物。由于TOC不能反映水中有機(jī)物的種類和組成，因而不能反映總量相同的TOC所造成的不同污染后果。）
圖片表：COD及TOC指標(biāo)對應(yīng)化合物類型對比
TOC檢測方法優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
1.相較于COD方法，對水樣中有機(jī)物總體含量的檢測更準(zhǔn)確、精密。
2.操作更為簡便，借助自動進(jìn)樣器可大幅減少工作量。
3.選擇合適的TOC儀，可掩蔽對COD測定產(chǎn)生干擾的部分離子。
缺點(diǎn)：
1.儀器價格昂貴，儀器元件需定期保養(yǎng)/更換。
2.針對高鹽度，低COD樣品，因長期處理高鹽度水樣可能堵塞針孔進(jìn)樣器，需對水樣進(jìn)行稀釋處理，稀釋后TOC結(jié)果可能低于檢出限。
3.由于建立擬合性較好的方程需同一取樣點(diǎn)多次取樣并同時檢測COD、TOC，因此更適用于污水廠長期監(jiān)測水質(zhì)情況。
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