COD监测技术的发展
实时、现场的大批量样品分析及能够适用复杂条件下的样品分析是对COD监测技术的现实要求,在线自动COD分析仪器的作用显得十分重要。国内外已有许多类型的COD分析仪器,多数采用的是重铬酸钾硫酸回流法消解水样,消解后铬盐排放会造成二次污染,这是COD分析监测技术极需克服的问题。
(1)“微型实验室”技术应用于COD监测
近年来,随着电子技术、新材料、新工艺和新的光学器件的发展,尤其是计算机技术的日新月异,分析监测仪器技术有了很大提高。仪器的性能、自动化程度和几何尺寸都达到了新的水平。涌现出了利用传感器在水下直接测量和利用“微型实验室”法开发仪器现场测量两种技术形式,具有代表性的是美国YSI公司的YSI6820型和YSI6920型多参数水质监测仪、HYDOLAB公司的DataSonde4型和MiniSonde型多参数水质监测仪等。以上仪器应用了离子选择电极式传感器进行测量,该传感器虽有一定优点,但其受周围环境的影响较大。如温度、酸度、离子强度和悬浮物等,均可影响其性能。应用光学传感器的仪器产品如:英国南安普敦海洋中
(Southamptonoceanographycenter)的海洋技术部和Valeport有限公司联合开发的Suv6型光纤传感器,但目前仅仅是理论上成立,并无成型产品。应用光纤传感器测定海水有机污染物,可以连续获得污染物的信息,不需采样和预处理,可实现现场实时监测,但是真正应用于海洋现场测量,还有许多有待解决的问题,包括传感器的长期稳定性、使用寿命和选择性等方面。
(2)湿式臭氧技术应用于COD监测
ISCO生产的COD自动测定仪采用臭氧(O3)氧化水中有机物的方法。用一定量含饱和O3的酸性水作为氧化剂,用氧检测器测定水中总含氧量,然后用蠕动泵逐步加入适量的被测水样,使臭氧水中剩余的含氧量保持在一定值。此时用另一氧检测器予以测量控制,从加入的水样量、臭氧水的含氧量和反应后的剩余含氧量计算出水样的COD。虽然美国EPA尚未将其定为标准方法,但用无害于环境的臭氧代替重铬酸钾将会受到欢迎。
(3)气相化学发光技术应用于COD监测
气相中臭氧可以和多类化合物发生化学发光反应。O3和NO可以产生一个明显的近红外化学发光光谱,光谱中央在1200nm附近。用高温燃烧法(HTC),所有键合的含氮化合物均可氧化为NO,且燃烧产生的产物CO2和H2O不对O3和NO的化学发光产生干扰。Thomas等人用此法测定天然水中的总氮量。硫化物和O3的双分子气相化学发光反应速度很快,发射光谱在280~460nm之间。对各种硫化物与臭氧的化学发光反应研究发现它们产生的光谱极其相近。Arora和Chatha证实这些硫化物与臭氧的反应产生的光谱是由激发态SO2产生,SO为反应中间体。以此反应可测定硫化物含量。具有相似结构或具有相似(相同)功能基团的烃类化合物与气相中的亲电氧化剂的反应速率相近。室温条件下,烯烃(包括异戊二烯和单萜)有足够的反应速率和臭氧产生化学发光信号;室温超过60℃,芳香烃化合物开始与臭氧发生化学发光反应;烷烃和有机氯化物的活性较低,因此在更高的温度条件下才能发生反应。可通过操纵反应室温度,几类不同化合物和发光信号能够被分开。当然,控制反应室温度在较高的条件下(170℃),得到的化学发光信号反映总烃含量。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”