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2023-07-14
普罗生物
1256
概念简介
总碳（TC）能够较全面反应水中有机污染的程度。包含：
1. 由碳氢为中心构建的烃类等有机化合物的碳(TOC)
2. 由碳酸、碳酸氢离子构成的无机化合物的碳(IC) 常用的检测指标生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)可以测定经生物或化学过程进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测出的有机碳，这部分有机碳被包含在TOC中，测定TOC能基本表示出总有机物的含量。
TOC检测原理
1.氧化：将有机物氧化形成CO2。 氧化形式：高温氧化、臭氧氧化、紫外线氧化、紫外线+TiO2/过硫酸盐氧化、高温TiO2/过硫酸盐氧化、超临界氧化。目前市面上的TOC仪以高温氧化为主，辅以其他氧化剂辅助催化氧化。紫外线、臭氧两类方法相对高温氧化方法的氧化效果较差。
2.检测：检测生成的CO2含量并计算TOC值。 检测形式：非分散红外探测（NDIR）、直接电导率探测、选择性薄膜电导率探测。NDIR检测器目前被广泛使用，它的原理是将有机物氧化产生的CO2，通入检测室，利用CO2的特征吸收光（4260nm红外线）得到吸光度并计算求值。电导率探测原理是将样品氧化产生的CO2与0.001M的NaOH电导液发生接触反应，生成碳酸钠。利用NaOH的电导率与Na2CO3的电导率相同，使用参比电极，通过计算转换，得到二氧化碳浓度。此方法系统简单，但测量范围小，选择性差，易被干扰。
图：TOC分析仪示例图
TOC与COD间相关性数学模型
根据目前已经使用TOC仪监测水质有机物含量的应用案例，如果考虑建立TOC-COD数学模型，需注意以下几点：
1.基于已有监测数据的方程，不可随意外推，仅适用于观察原有数据的变动范围。
2.应用于实际生产的观察监测时，需另外建立单独的回归方程，并考虑厂内污水TOC的最大值、最小值（遭遇冲击性负荷时/稳定运行期间指标）。
3.需要选取尽可能多的且具有代表性取样观察点，以助于建立具有预报性功能的回归方程。
4.针对不同的有机物，方程比例系数不同。
（水中有机碳的形式包括非挥发性有机碳NPOC（如糖类）、挥发性有机碳POC（如硫醇、烷烃、醇等）和含碳物质吸入或嵌入的无机悬浮物。由于TOC不能反映水中有机物的种类和组成，因而不能反映总量相同的TOC所造成的不同污染后果。）
图片表：COD及TOC指标对应化合物类型对比
TOC检测方法优缺点
优点：
1.相较于COD方法，对水样中有机物总体含量的检测更准确、精密。
2.操作更为简便，借助自动进样器可大幅减少工作量。
3.选择合适的TOC仪，可掩蔽对COD测定产生干扰的部分离子。
缺点：
1.仪器价格昂贵，仪器元件需定期保养/更换。
2.针对高盐度，低COD样品，因长期处理高盐度水样可能堵塞针孔进样器，需对水样进行稀释处理，稀释后TOC结果可能低于检出限。
3.由于建立拟合性较好的方程需同一取样点多次取样并同时检测COD、TOC，因此更适用于污水厂长期监测水质情况。
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