我做污水处理的,从来都只看TDS,不关心电导率的!

文摘   2024-12-02 11:00   天津  

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编辑|胖先生的水处理日记

来源|心得总结

以下正文:
大家好,我是胖哥,欢迎阅读我的日记。
这天,有位水友找我咨询:
“胖哥,我们有股废水,COD比较高,得有五万左右了,想用生化处理,不知道行不行得通。”
我和他说:
“光有COD可不行啊,你的盐含量多少呢?”
水友说他没测,不具备条件。
我说:
“TDS测不了的话,测测电导率也行,这个好测!”
结果水友却一脸迷糊,说:
“电导率不是双膜系统才用的参数吗,我又不做中水回用,测那玩意儿干啥?”
我一听,顿时就一脑门子黑线,都不知道该怎么和他解释了。
等我冷静一阵,好好组织了下语言,这才回复他说:
“你说的没错,电导率的确是中水方面用的多,TDS在污水方面用的多,而且这俩也没有一个严格意义上的对应关系。”
“但这并不代表咱们做污水的,就不能用电导率啊!”
这下轮到水友一脸黑线了,他不服不忿的说道:
“我平时里还真就没怎么听说过有需要测电导率这个指标的!”
我哈哈一笑,说:
“没事儿没事儿,打今儿开始,你就听说过了。”
水友可能也觉得刚才自己略有鲁莽,此刻反到有些不好意思了:
“啊那个......胖哥,电导率到底咋用啊?”
得咧,正好这会儿我有空,就当是做好人好事了
整理了下思路后,我方才说道:
“我问你,如果一股废水的盐含量很高,超过3%了,你觉得生化工艺还有多大的发挥空间吗?”
水友摇摇头,说:
“很难了,它们抵抗不了这么高的渗透压啊!”
我说:
“没错啊,所以就拿你这种水来说,你光说了个COD,不说盐含量,咋往下接着聊啊?”
“但如何表征水中盐含量呢?这个方法就多了。”
“例如你刚才说的TDS,亦或是我刚才说的电导率。”
水友配合的点点头,接着问道:
“TDS我知道,说的是水中的溶解盐的量,电导率我就不太懂了。”
我摇摇头,补充说道:
“其实TDS也不全是溶解盐。”
“因为测试TDS采用的是蒸发法,而如果你水中的有机物是那种沸点比较高的物质,105℃条件下都不挥发,是不是也会被你当做TDS称量了?”
“所以严格来说,你按照传统蒸发方法测试得到的TDS,不仅仅是无机盐,还可能会包括一部分的有机物。”
水友愣了一愣,然后才说道:
“你说的也有道理啊,COD越高的水样,测出来的TDS中,有机物成分所占比例肯定也会多一些,这点我以前还真就没注意到呢!”
我接话说道:
“是这样的。”
说完,我话题一转,又继续说到:
“而电导率,则是基于水中无机盐含量多寡,所表现出来的一种传送电流的能力。”
“简言之,水中的盐分越多,离子度越强,也就越容易导电,因此电导率就越大。”
水友恍然大悟:
“哦,我懂了,电导率说白了就是,它虽然不能直观描述水中无机盐的量,但也可以通过其值的大小,而间接标定水中无机盐量多寡的一个指标,对吧?”
我抚掌笑道:
“就是这个道理!”
水友又继续问道:
“我知道测试TDS需要用到滤膜和烘箱,比较麻烦,那么测试电导率会不会更麻烦呢?”
我摇摇头说:
“恰恰相反,电导率的检测非常简单,只需要买一台电导率测定仪,把电极往水里面一插,就OK了。”
“设备质量要是过关的话,基本就是1秒出数,因此没有比这个参数更容易检测的了!”
“而一台国产的测试电导率的仪器,便宜的甚至也就几十块钱,贵的1000多块钱也买下来了,性价比极高,几乎成了实验室标配啊!”
说完,我还顺道跟水友开个玩笑:
“也就你呗,竟然对这么亲民的参数如此抵触,真是奇了个大怪,哈哈!”
水友被我一说,脸上也有点挂不住了,尴尬一笑后,赶忙找了个话题来打岔:
“那胖哥,既然电导率能间接表征含盐量,那肯定也得有个大概的关系啊,否则那不成了睁眼瞎,测了也没用?”
我点点头,说道:
“的确是这样,就和COD和TOC的关系一样,虽然没有明确的关系系数,但基本上COD就是TOC的2~3倍,经验数值是2.5~2.6。”
“电导率和TDS也有一个大致的关系,基本上电导率的数值,是TDS数值的1~2倍之间。”
“当然了,这个只是个绝对数值的经验值,毕竟这俩参数的单位都不一样。”
“电导率的单位是μs/cm,而TDS的单位是mg/L。”
说完,我又给他举了个例子。
有次我做一个海边的项目时,闲着没事儿就测过电导率和TDS,其中电导率=40ms/cm。
而TDS=35000mg/L,两者比值就是1.14。
注意,关于电导率的单位,1ms/cm=1000μs/cm。
再有一点,就是电导率这个值,就算是同一种水样,在不同温度时也是会变化的。
总体就是温度越高,电导率越大。
而TDS和温度,可没任何关系。
这也导致这两者之间的关系,更加不可能成为一种固定的值了。
说到这,我突然就想起来了以前实验室的一件糗事。
有段时间,公司项目部上的同事都会定期往实验室送水样,检测包括COD、氨氮、总氮、总磷、pH和TDS等6个指标。
然后我就把这件事儿,安排给了实验室小王来做。
然后那段时间,我发现小王出数特别快,基本就是30~40min,就把所有数据都凑齐发我了。
我十分奇怪于他的快速,虽然实验室检测都是用的快速试剂包,但最起码TDS这个参数你得烘干啊,怎么也这么快就搞定了?
于是下次等他再做实验时,我就去实验室偷偷看,结果就发现这厮压根就没用蒸发法去测TDS!
难道他是瞎编了个数来糊弄我的?
这倒没有,他只是投了个机取了个巧,用电导率仪上自带的电导率/TDS转换按钮,随意切换了一下就出数了。
他给我演示时,我才注意到,原来我们的这台电导率仪,竟然还有这个功能......
我顿时哭笑不得,左右看看无人,这才小声的和他提醒:
“我说王啊,以后没人看着你的时候,你乐意这么测也就罢了,但当着外人的面,千万别用电导率仪的这个功能啊!”
小王不明所以,一脸问号的问我为啥。
我只得和他解释一通,说这种仪器转化得来的数据,只是简单的通过内置的一个换算公式而已。
压根就是经验值,不准的。
如果想要十分准确的把电导率转化为TDS,也不是不行。
但前提是必须要把水中所有成分的无机盐种类及含量,都搞得清清楚楚的才行。
例如,某种水样中,只含有NaCl,且摩尔浓度为c(mol/m³)。
这种溶液的电导率为k(s/m),摩尔电导率为Λm(s·m²·mol⁻¹),则有如下公式:
k=c·Λm

‌Ps:无机盐溶液的摩尔电导率‌,是指在298K(也即25℃)条件下,将1mol的无机盐溶液,置于相距为1m的两块平行电极时,所测得的电导,单位为S·m²·mol⁻¹‌。

由此可知,无机盐溶液的摩尔电导率,会随着浓度的变化而变化。

咱们偷个懒,直接查资料。

可得25℃条件下,摩尔浓度1.0mol/的NaCl溶液摩尔电导率=0.01242S·m²·mol⁻¹。

进一步可得25℃时的电导率如下所示:

k=0.01242×1=0.01242S/m=0.1242ms/cm=124.2μs/cm。

那么此时溶液的TDS是多少呢?

很明显,1mol/NaCl溶液换算成质量浓度,就是58.5mg/L。

这俩就有一个固定的比例关系了。

电导率/TDS=124.2÷58.5=2.12

但这个值也不固定,因为温度变了,摩尔电导率就会变。

而摩尔电导率变了,电导率也会跟着变。

更何况,水中到底有多少种离子,每一种离子的浓度又分别是多少,你拎得清吗?

如果你真的分清了,那还用测个毛线的电导率啊,直接换算一下,不就得到TDS的值了?

所以说,用电导率去准确表征TDS,就像相亲遇到了渣男,这么善变的指标,一般人根本hold不住......

但该说不说,在污水处理领域,貌似咱们也没必要把TDS指标测得那么准确吧?

只要知道个大概,不照样能表征出水中盐分对于生化工艺效果的影响吗?

而电导率,完全能够满足你这个朴素的要求。

所以说,电导率不光在中水中有用,在污水处理领域,也是完全大有可为的。
看到这,还没置备这个仪器的水友们,是不是已经有了想要买一台的冲动了?
哈哈!
好了,今天的水处理日记写到这就结束了。
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