水溶液中有机物质量浓度和COD值的快速换算

发布时间:2024-08-12 浏览量: 485
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TDS=有机物固含量+无机物固含量


有机物固含量=有机物的质量浓度= COD值(mg/L)/ COD的氧化当量系数


如何根据COD快速估算有机物的质量浓度


(1)什么是COD(化学需氧量)


COD是水体中有机物质的总量的测量指标,通常用来评价水体的有机污染程度,但是COD检测结果不能直接表示水体中的有机物质量浓度(有机物组成多样,且单位质量有机物化学需氧量各不相同),我们只能根据


COD检测结果估算出近似的有机物质量浓度。其估算公式如下:


有机物的质量浓度= COD值(mg/L)/ COD的氧化当量系数


(2)什么是COD氧化当量系数


COD的氧化当量系数是指每一单位的COD值所代表的有机物质量。不同类型的有机物质的氧化当量系数是不同的。举例如下:


①甲醇的氧化当量系数:1.5

CH3OH +1.5O2 -> CO2 + H2O


甲醇的氧化当量系数为1/(12+16+4)*1.5*32=1.5,亦可表述为1.5gCOD/g甲醇


②苯甲醇的氧化当量系数:2.52

C7H8O+8.5O2 ->7CO2+4H2O


苯甲醇的氧化当量系数为1/108*8.5*32=2.52,亦可表述为2.52gCOD/g苯甲醇


所以,上述水溶液中有机物固含量≈苯甲醇的质量浓度= 35000/ 2.52=13889mg/L,苯甲醇的质量浓度约为1.39%。其水溶液的TDS=5000+13889=18889mg/L


废水中一些常见有机物的氧化当量系数


①糖类:1.2

1g糖类约相当于1.2gCOD。糖类是水体中常见的有机物之一,不仅来自于自然界中的植物、动物,还包括人类活动中的食品、饮料等废弃物。


②蛋白质:1.6

1g蛋白质约相当于1.6gCOD。蛋白质是生物体生长和代谢所必需的重要有机物,但过多的蛋白质可以导致水体富营养化,引发水华等问题。


③脂肪:2.4

1g脂肪约相当于2.4gCOD。脂肪在水体中通常是来自工业废水、生活污水和畜禽养殖废水等,高含量的脂肪会使水体的溶解氧降低,影响水生生物的存活。


④‌C5H7O2N(化学通式,细菌原生质分子式):1.42

在水处理过程中,我们常用化学通式‌C5H7O2N来代表一系列含有碳、氢、氧和氮的有机化合物,这些化合物可能具有相似的化学性质和反应性。通过这个通式,科学家可以推测这类化合物可能具有的一些共同特性,而无需详细分析每个化合物的具体结构。


同理‌C5H7O2N的氧化当量计算如下:

C5H7O2N +5O2 → 5CO2 + 3.5H2O + NH3


C5H7O2N的氧化当量系数为1/113*5*32=1.42,亦可表述为1.42gCOD/gC5H7O2N


备注:NH3/NH4+的还原性较差,重铬酸并不能氧化,所以氧化产物为NH3/NH4+而不是N2。


所以一般情况下,我们将废水中有机物COD的氧化当量系数设为1.42。如果COD检测结果为1000 mg/L,则水体中的有机物质量浓度大约为704 mg/L(1000 mg/L ÷ 1.42)。


此种方法可以在不确定具体有机物组成前提下快速估算,但是显然比大体知道某一类有机物的估算偏差更大。实际的有机物质量浓度可能会因为水样中存在的不同有机物种类、不同的水质条件、不同的氧化剂等因素而产生差异。在实际应用中,还需要根据具体情况进行合理的修正和调整,当然最好是做一个分子量测定。