UV_254_作为水处理中有机物控制指标的意义_蒋绍阶

文章编号:1006-7329(2002)02-0061-05UV254作为水处理中有机物控制指标的意义蒋绍阶,刘宗源(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045)摘要:对UV254进行了不同于传统认识的探讨,揭示了其在水处理中与TOC、DOC,以及THMs前驱物等常用有机物控制指标之间的相关关系,并通过可行性探讨说明UV254可以作为它们的替代参数。UV254的测定具有仪器便宜、操作方便、使用成本低、与原指标相关度高、精度高和重复测定重现性好等优势。在目前国内水处理厂运行监控以及实验室研究条件下,UV254作为有机物控制的间接参数,具有重要的应用价值。关键词:UV254;有机物测定;替代参数;TOC;腐殖质中图分类号:TU991.21文献标识码:AUV254是衡量水中有机物指标的一项重要控制参数,在国外经过近二十年的不断研究,已被水处理研究和管理人员普遍接受和使用[1]。但是,国内通常认为紫外吸收(UVA)主要是对某种有机物进行定性、定量研究的一种测定方法,通过波长扫描将所得光谱与标准谱图对照来确定官能团并在此基础上定量计算有机物含量。而本文试图探讨的是:非特异性UV254。针对目前国内对于有机物的测定方法上还存在的不足,本文通过对UV254含义进行阐述,详细介绍了它对于有机物测定的实际意义,并通过它与NPTOC、DOC、THMFP的相关分析,证实了UV254是TOC、DOC,以及THMs前驱物的替代参数,可以作为有机物的控制参数。鉴于目前国内TOC测定仪等仪器,普遍由于设备昂贵、使用成本高、药品消耗量较大且价格不菲等原因而一直难以大规模推广,UV254作为有机物控制的间接参数的测定具有操作简单、仪器低廉、实验操作成本低、精度较高、数据重现性好等优点。作为反映一类有机物的替代参数,即间接指标,UV254可以在水和废水处理实验室研究以及水厂实际运行中广泛推广。1UV254的含义1.1UV254的定义UV254是指在波长为254nm处的单位比色皿光程下的紫外吸光度。计算公式如下:UV254=[A/b]×D式中:UV254———UV值,cm-1;b———比色皿光程,cm;A———实测的吸光度;D———稀释因子,由不含有机物清洗水的稀释引起(=最终水样量/初始水样量)。1.2非特异性UV254的含义由以上定义可见,UV254并非针对某一种有机物来进行测定,即UV254反映的并不是某一种有机物的存在和含量,这也就是“非特异性”的含义。与传统观念不同之处就在于:(1)UV254的测定不需要进行波长扫描,而只反映在254nm处的紫外吸收;第24卷第2期2002年4月重庆建筑大学学报JournalofChongqingJianzhuUniversityVol.24No.2Apr.2002收稿日期:2002-01-08作者简介:蒋绍阶(1956-),男,湖南祁阳县人,副教授,博士,主要从事给水处理工程研究。(2)正是由于UV254只是254nm一个波长处的紫外吸收,故其所反映的并不是某一种有机物的浓度,而是多种(甚至达几百种)有机物的浓度之和,是一类有机物的共同含量。所以本文所述的UV254并不适宜去除其一种的检测化合物的微量浓度,而是用于所有具有紫外吸收性能的有机物成分总浓度的指示。2UV254用于水处理中的意义水中有机物的成分很复杂,其中一些有机物,如腐殖质类的分子量从5×102～105变化,它们的化学式至今都尚无定论。我们不可能(其实也没有必要)逐一测出这些物质的浓度。UV254正是反映某一类有机物,它们具有相近的性质,所以可以采用UV254来代表。其在水处理中的最显著的意义为:UV254可以作为总有机碳(TOC)、溶解性有机碳(DOC),以及三卤甲烷(THMs)的前驱物(THMFP)等指标的替代参数。为监控水厂运行效果和测定水质而采用替代参数对于水工业来说已不罕见,例如,浊度就是一种广泛用于控制和监测水处理厂运行中颗粒物去处率的替代参数,而TOC本身就是作为总有机物含量的替代参数。现在使用的其他替代参数如色度、大肠菌群数等。具体说来,UV254作为替代参数的意义分述如下。2.1UV254作为TOC和DOC替代参数的意义TOC是常见的控制指标,它几乎代表了水中所有有机物的含量,且操作方便,在国外得到了较广泛的应用。而DOC则反映水中溶解性有机物,是TOC的一个组成部分,也是一项重要的水质指标。一般TOC的测定采用非分散红外吸收TOC分析仪,目前这种仪器主要有两类:一类为高温催化燃烧法(所得结果为TOC),另一类为催化氧化法(所得结果为DOC)。但是,不论哪种方法,都由于TOC分析仪设备昂贵、使用成本高、仪器易损坏、测定精度通常较低且重现性差等特点,从而限制了其在国内的应用,很多科研单位无力购买,或常常形成即使买得起也用不起的局面。例