污水處理中臭氧濃度的化學檢測方法
發(fā)布時間：2023-12-22 瀏覽:6次
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臭氧是一種強氧化劑，具有很強的殺菌消毒、漂白、除味等特性，因此廣泛應用于水消毒、食品加工殺菌凈化、食品貯藏保鮮、醫(yī)療衛(wèi)生和家庭消毒凈化等方面的產品。在臭氧發(fā)生器生產和應用中，一定的臭氧濃度是保證消毒氧化效果、節(jié)約能源和防止污染的重要參數。
1. 臭氧發(fā)生器產量的標定
發(fā)生器的臭氧產量是其*主要、*基本的技術指標，而產量又是通過測定臭氧濃度后計算得出的。嚴格說，沒有測定臭氧濃度的可靠手段就不可能生產出合格產品，目前市場臭氧發(fā)生器產量虛報假冒主要表現為沒有臭氧濃度指標或不真實。
2. 臭氧濃度保證消毒效果
只有保證和其它消毒殺菌劑一樣，只有達到足夠的劑量，作用一定時間才能達到消殺效果。例如當臭氧濃度為 0.08~0.6ppm 時，對空氣中細菌繁殖體中的大腸桿菌作用 30min ，其平均殺滅率達 84.60~99.9% ，而空氣中臭氧濃度為 0.34~0.85ppm 時，作用 10~30min ，其殺滅率可達 99.47~99.97% 。又如臭氧對空氣消毒時，當濃度為 0.21mg/L 時，作用 10min 對金黃色葡萄球菌殺滅率達 90.81% ，如提高濃度為 0.72mg/L 時，作用時間仍為 10min ，殺滅率可達 99.99% 。
一般講臭氧的濃度愈高其殺菌效果愈好。
3. 環(huán)境臭氧濃度不能過高
臭氧除了對人類有益的一面外，同時它又是一種對環(huán)境污染的物質，我國環(huán)境空氣質量標準（ GB3095-1996 ）中規(guī)定臭氧的濃度限值（ 1 小時平均）一級標準為 0.12mg/m 3 ；二級標準為 0.16mg/m 3 ；三級標準為 0.20mg/m 3 。臭氧的工業(yè)衛(wèi)生標準大多數國家*高限值為 0.1ppm （ 0.20mg/m 3 ）。因此利用臭氧消毒殺菌濃度不應過高，臭氧發(fā)生器的產量不是越高越好。例如：一般家庭用室內殺菌的臭氧發(fā)生器產量應在 200mg/h 左右，*高不要超過 400mg/h 。這樣，在臭氧殺菌工作 30~60min 后，室內殘余濃度低于果品家衛(wèi)生標準要求。需要注意的是，一些過敏體質的人，長時間暴露在臭氧含量超過 0.18mg/m 3 的環(huán)境下，回出現皮膚刺癢，呼吸不暢，咳嗽及鼻炎等癥狀。濃度再高，會給人體造成更大的傷害。
4. 臭氧應用工程與設備需要監(jiān)測臭氧濃度
臭氧發(fā)生器發(fā)生臭氧能力在很大程度上受氣源的濕度、冷卻水溫度、放電面的老化等影響，所以要經常對臭氧濃度進行檢測。對大型臭氧設備，*好在流程中裝有高濃度臭氧（氣體）檢測儀，并有檢測混合后水的溶存臭氧檢測儀，還有檢測排放的尾氣中所含臭氧濃度的檢測儀。以便控制整個系統(tǒng)處在*佳工作狀態(tài)。
臭氧濃度檢測的化學方法如下：
1.化學檢測法
1.1 碘量法
碘量法是*常用的臭氧測定方法，我國和許多國家均把此法作為測定氣體臭氧的標準方法，我國建設部發(fā)布的《臭氧發(fā)生器臭氧濃度、產量、電耗的測量》標準 CJ/T 3028.2 — 94 中即規(guī)定使用碘量法。其原理為強氧化劑臭氧（ O 3 ）與碘化鉀（ KI ）水溶液反應生成游離碘（ I 2 ）。臭氧還原為氧氣。反應式為：
O 3 + 2KI + H 2 O → O 2 + I 2 + 2KOH
游離碘顯色，依在水中濃度由低至高呈淺黃至深紅色。
利用硫代硫酸鈉（ NaS 2 O 3 ）標準液滴定，游離碘變?yōu)榈饣c（ NaI ），反應終點為完全褪色止。反應式為：
I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 → 2NaI + NaS 4 O 6
兩反應式建立起 O 3 反應量與 NaS 2 O 3 消耗量的定量關系為 1molO 3 ： 2mol NaS 2 O 3 ，則臭氧濃度 C O3 計算式為：
C O3 =40x3x1000/1000 （ mg/L ） 式中：
C O3 ——臭氧濃度， mg/L ；
A Na ——硫代硫酸鈉標準液用量， ml ；
B ——硫代硫酸鈉標準液濃度， mol/L ；
V 0 ——臭氧化氣體取樣體積， ml 。
操作程序及方法參照標準 CJ/T3028.2 — 94 。
測定標準型發(fā)生器濃度很方便。臭氧化氣體積用流量計計數， NaS 2 O 3 濃度一般配制為 0.100mol/L ，測定精度可達± 1% 。
測定空氣中臭氧濃度時，應用在氣采樣器抽氣定量。為保證測定精度， NaS 2 O 3 配為 0.10mol/L 。
測定水溶臭氧濃度亦可用此公式計算，只是 V 0 代表采水量，取 1000ml 。 NaS 2 O 3 濃度為 0.10mol/L 。
碘量法優(yōu)點為顯色直觀。不需要貴重儀器。缺點是易受其氧化劑如 NO 、 CI 2 等物質的干擾，在重要檢測時應減除其它氧化物質的影響。
1.2 比色法
比色法是根據臭氧與不同化學試劑的顯色或脫色反應程度來確定臭氧濃度的方法。按比色手段分為人工色樣比色與光度計色 . 此法多用于檢測水溶解臭氧濃度 .
國內檢測瓶裝水臭氧溶解濃度有使用碘化鉀、鄰聯甲胺等比色液的。其方式是利用檢測樣品顯色液管相比較，確定測樣臭氧溶解度值（ 0.05~0.08mg/L ） , 要求**的，則利用分光光度計檢測。
國外利用此法做成儀器，配制標準工具與藥品作為現場抽檢使用，很方便。如美國 HACH 公司、日本荏原公司的 DPD （二己基對苯二胺）比色盤，范圍為 0.05~2mg/L 。美國 HACH 公司微型比色儀，利用靛藍染料脫色反應。在 600nm 波長比色， 0.05~0.75nm/L 濃度數字顯示，精度± 0.01nm/L 。受其它氧化劑干擾少。
1.3 檢測管
將臭氧氧化可變化試劑浸漬在載體上，作為反應劑封裝在標準內徑的玻璃管內做成測管，使用時將檢測管兩端切斷，把抽氣器接到檢測管出氣端吸取定量臭氧氣體，臭氧濃度與檢測管內反應劑柱變色長度成正比，通過刻度值讀取濃度值。
德國、日本和我國都生產臭氧檢測管，濃度范圍分為高（ 1000ppm ）、中（ 10ppm ）、低（ 3ppm ）三種，用于檢測空氣臭氧濃度，適于現場應用，使用簡便，但精度低（為± 15% ）。
