给水中的耗氧量问题

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1、给水中的耗氧量问题摘要耗氧量是重要的水质指标之一，本文主要介绍了耗氧量的定义；耗氧量物理化学意义；耗氧是与其他水中有机物替代水质指标的关系；耗氧量与水质的关系；耗氧量与肠道疾病的相关关系；耗氧量与水的致癌性的相关关系，降低水的耗氧量的水处理工艺，国内外供水水质耗氧量的指导值。1概述耗氧量（OxygenConsumed或OxygenConsumptionOC）又称高锰酸盐指数（Permangarateindex）可氧化性(Oxidisability)、锰法化学需氧量(ChemicalOxygendemanddeterminedwithpermanganatemethodCODMn

2、B)。耗氧量是将水样加入一定量高锰酸钾溶液，在酸性条件下加热一定时间后，测定以O2计的高锰酸钾所消耗的量（O2mg/L），它反映了水中悬浮的和可溶的可被高锰酸钾氧化的那一部分有机和无机的物质的量。耗氧量是反映水质受到污染的特别是有机物污染的替代水质指标之一，它不反映水质受到那些具体的污染物的特性，而是反映各个污染物可被高锰酸钾氧化的共性。与耗氧量相似的另一个替代水质指标是化学需氧量，它是以另一个氧化剂重铬酸钾代替高锰酸钾，并在不同于耗氧量的介质条件和反应时间下测得的以O2表示的重铬酸钾氧化所消耗的量，称为重铬酸钾化学需氧量（CODCr），重铬酸钾能氧化大部分有机物，不是所有有机物都能被

3、重铬酸钾完全地氧化，如直链脂肪族化合物和吡啶等杂环化合物就不能完全被氧化；当用硫酸银为催化剂时，直链脂肪族化合物就容易被氧化，还有少数芳香族碳氢化合物不能被氧化；含氮有机物能被氧化至氨氮（NH3），表1为CODCr与CODMn氧化率的测定数据[1]：7进入水体的有机物量大且影响水处理工艺和产生消毒副产品的是腐殖质，它应该是水中耗氧最多的物质,但未见水中腐殖质的耗氧量的测定数据，腐殖质的分子量为几百到几百万[2]，沸水使腐殖酸水解，生成葡糖醛酸、戊糖、已糖和邻甲基化糖；还有羟基苯酸，原儿茶酸，香草酸和香草醛，少量的氨基酸，缩多氨酸，简单的酚酸等；加酸水解可溶产物中含有蛋白质、缩氨酸、氨基

4、酸、糖醛酸和色素物质；加碱水解，鉴定出30种以上酚类化合物，碱性条件下高锰酸钾氧化腐殖酸和富里酸产生少量脂肪族一元羧酸，二元羧酸和苯羟酸等。可以认为在酸性条件下加入高锰酸钾到水样中并加热无疑会消耗一定量的高锰酸钾而成为水中耗氧量的很大的甚至是主要的部分。表1 CODCr与CODMn氧化率测定化合物氧化率%化合物氧化率%CODCrCODMnCODCrCODMn甲酸97.914苯1000乙酸96.37甲苯98.7<1丙酸96.08苯酚99.263~73硬脂酸91.80苯胺13.386~108乳酸88.340葡萄糖98.059柠檬酸81.560蔗糖95.175酒石酸99.170乳糖10170

5、甲醛96.68可溶性淀粉86.961乙醛45.18纤维素92.00丙酮86.00谷氨酸1056乙醚31.9<1甘氨酸1043甲醇96.027丙氨酸96.3<1乙醇95.211蛋氨酸98.34乙酸乙酯78.64缬氨酸102072耗氧量与其他水中有机物替代水质指标的关系水中有机物替代指标除耗氧量CODMn和化学需氧量CODCr外还有以下几种。2.1总有机碳（TOC）在950℃的高温下使水中有机物气化、燃烧，有机物中的碳转化成CO2，通过红外分析仪测定其CO2，即可知总有机碳在水中的浓度，水中的碳酸盐，重碳酸盐也会生成CO2，另行测定予以扣除。若测定前将水样经0.45μm滤膜过滤，则所测总有

6、机碳即为溶解性有机碳（DOC）。2.2生化需氧量BOD生化需氧量是在规定条件下微生物分解氧化在机物所消耗氧之量，它与水中可生物降解的有机物呈正相关。自然界中的生化过程缓慢，水中有机物的碳化过程需10~20天，才接近完成，完成硝化过程则需100天，故采用20℃温度下培养5天所消耗的水中溶解氧的量，称之为五日生化需氧量（BOD5），BOD5可反映水体中可生化有机物的50%~70%。2.3紫外光消光值Euv(254)水中有机物如芳香烃，以及带共轭双键的化合物对紫外光有一定吸收，特别是前述水中的腐殖质物质其组成大多为芳烃化合物，故经常在260~300nm波长区域有一最大吸收值，Euv一般常用2

7、54nm作测定，水样的Euv值与水质腐殖物质呈正相关。7对于某一特定的水源水，或水厂的出厂水，管网水，所测得的CODMn，CODCr，TOD，BOD5，Euv值都反映了此特定水样的有机物存在的量，若经过一个较长时间的测定，积累了一定量的数据，可求得此5个水质指标之间的比值，也就是说，知道其中一个指标值，即可大体上知道其余4个指标的估计值，以上5个指标中，以CODMn及Euv两项测定较为方便，所需设备简单，对指导生产有重要的作用。3耗氧量与水质的