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COD 化學需氧量 以微波消化法連續監測水中化學需氧量
傳統的化學需氧量(Chemical oxygen demand簡稱COD)分析方法,必須於現場採樣後,再將樣品送至實驗室分析,所得的分析結果,不但無法立即反應水中的污染現況,且對長時間的連續監測,更須要龐大的人力資源及經費。
        為克服上述COD監測作業相關缺點及問題,近幾年雖發展出COD連續監測儀,然其測定原理主要以重鉻酸鉀氧化有機物之後,再以硫酸亞鐵銨溶液逆滴定計算其氧化劑的消耗量(簡稱重鉻酸鉀法),另則以紫外光測定水樣中有機物對紫外光的吸收度推算其有機物含量(簡稱紫外光法)。重鉻酸鉀法測定之準確度雖較紫外光法高,然其每一筆監測數據反應時間,大約1~2小時,而紫外光法又受限於水樣中有機物組成特性,所得監測數值需經適當校正,方能準確監測水中COD值。
       本團隊開發之COD水質監測儀,兼具重鉻酸鉀氧化法及紫外光法測定水中化學需氧量的功能,以微波消化法達到縮短樣品反應時間的目的,且因取樣量少,所以可減少產生有害汞廢液,另紫外光法係以多波段(目前市面上所銷售之監測儀係使用單波長)之迴歸計算校正不同廢水有機物吸收特性,以達連續監測及污染物定性分析的整合性功能;此外,並得由微波消化法與紫外光法所得水中化學需氧量比對誤差,修正紫外光法的校正因子,藉以改善現有COD連續監測儀使用上之缺點與限制,以提供國內公民營機構有效監測河川或事業放流水水質的變化,進而擬定污染改善方案,並作為未來政府徵收水污染防制費有利的數值參考。
        對於污染源事業單位而言,在按裝水質連續監測儀所須考量的因素,除儀器設備所得數據資料的正確性外,其購置成本也是重要的評估要項。國內外常用紫外光吸收光譜法或重鉻酸鉀氧化法偵測水中COD,重鉻酸鉀氧化法需要較長之樣品分析時間且會產生汞廢液,紫外光吸收光譜法存有測定誤差的問題,兩者之進口設備及操作成本高昂且維護不易。因之,本公司所研發微波消化/紫外光雙功能型COD連續監測儀,除可在短時間內準確、連續監測水中COD濃度外,且具低毒害、低成本的附加價值。若礙於儀器設置成本考量,亦可選用順序式注射分析法執行線上水質監測。
       各類型COD連續監測儀優缺點比較如表1

儀器類型

分析原理及規格

特色與應用

優缺點比較

微波消化/紫外光法 原理:重鉻酸鉀氧化 反應時間:1~3分鐘 偵測方法:比色法 微波氧化、批式測定 氧化劑與標準方法相同(重鉻酸鉀),可在低汞濃度下抑制氯鹽干擾反應,樣品分析時間短,同時具有重鉻鉀氧化及紫外光法功能。
流動注射分析法(FIA) 原理:以重鉻酸鉀為載液,利用流動注射技術,在高溫(180℃)高壓(0.6M Pa)反應條件下進行氧化反應
反應時間:20~30分鐘
偵測方法:比色法
重鉻酸鉀氧化、批式測定 與國內公告標準方法所用氧化劑(重鉻酸鉀)分析原理相同,可測定高氯鹽、高濃度COD水樣,準確度高;反應試劑可重覆使用,廢液量極少,智能化設計,可執行全自動化操作。
順序注射分析法(SIA) 原理:利用順序注射技術,在高溫(180℃)反應條件下以重鉻酸鉀進行氧化反應
反應時間:30~40分鐘
偵測方法:比色法
重鉻酸鉀氧化、批式測定 相較於傳統COD分析方法,反應時間縮短,為流動注射分析法(FIA)改良型分析儀,大陸地區市佔率最高線上COD分析儀

加熱迴流滴定法

原理:重鉻酸鉀氧化法
反應時間:2小時
偵測方法:滴定法

加熱氧化、冷卻式迴流、批式測定、氯鹽會產生測定干擾

與國內公告標準方法所用氧化劑(重鉻酸鉀)分析原理相同,準確度高,但反應時間長,反應藥劑費使用量大,廢液產生量多。

高溫燃燒法

原理:藉由量測水樣經高溫氣化後產生二氧化碳換算化學需氧量
反應時間:4~8分鐘
偵測方法:NDIR法

可同時測得總有機碳濃度、批式測定

校正係數需伴隨水中有機物特性組成不同而改變,因而影響測定結果準確度

紫外光法 原理:電子能階轉移
反應時間:不需任何氧化反應
偵測方法:紫外光吸收光譜
單一波長、連續式測定、無氯鹽的干擾問題;不需添加反應試劑 校正係數需伴隨水中有機物特性組成不同而改變,因而影響測定結果準確度
電化學法 原理:OH- radical"氫氧基"氧化
反應時間:2~5分鐘
偵測方法:PbO2 工作電極所消耗電流
PbO2電極氧化、批式測定 與國內公告標準方法所用氧化劑(重鉻酸鉀)比較所得樣品氧化率差異大

臭氧消化法

原理:臭氧氧化反應時間:3~15分鐘
偵測方法:臭氧消耗量

臭氧氧化、批式測定

與國內公告標準方法所用氧化劑(重鉻酸鉀)比較所得樣品氧化率差異大

光觸媒氧化法

原理:以UV照射二氧化鈦產生電洞進行氧化反應
反應時間:5~20分鐘
偵測方法:計數電極所產生的電流

光觸媒氧化、批式測定

與國內公告標準方法所用氧化劑(重鉻酸鉀)比較所得樣品氧化率差異大

 
 
 
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