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什么是色度,？
一,、什么是色度？
色度(chromaticity)即水的顏色,，是指水中的溶解性物質(zhì)或膠體狀物質(zhì)所呈現(xiàn)的類黃色乃至黃褐色的程度,。水的色度分為表色和真色兩種。表色是指沒有除去懸浮物的水所具有的顏色,，包括由溶解性物質(zhì)和不溶解性懸浮物質(zhì)產(chǎn)生的顏色,。真色是指除去懸浮物后水的顏色，僅由溶解性有色物質(zhì)所產(chǎn)生,。清潔或濁度很低的水,，其真色和表色相近；著色很深,、懸浮物較多的工業(yè)廢水,、生活污水二者差別較大,。水質(zhì)理化檢驗通常只測定真色。
潔凈的天然水,，在水層淺時為無色透明,，深時為淺藍或淺綠色。天然水經(jīng)常呈現(xiàn)不同的顏色是水中有機物的分解和含有無機物造成的,，常見的是天然有機物分解產(chǎn)生的有機絡(luò)合物的顏色,。例如，植物性有機物溶于水中,，會使水呈現(xiàn)淡黃色,，甚至棕黃色；含高鐵化合物的水呈黃色,；水中硫化氫被氧化析出硫,，可使水呈淡藍色；某些沼澤水,，由于植物中含單寧酸和沒食子酸與鐵化合成鐵鹽而呈現(xiàn)黑色,；水中大量藻類存在時會因藻類的種類而呈現(xiàn)不同的顏色，如小球藻使水呈綠色,，硅藻呈棕綠色,，甲藻呈暗褐色，藍綠藻呈綠寶石色,；受工業(yè)廢水污染的水體,，可呈現(xiàn)該工業(yè)廢水*的顏色。
水有顏色,，則標志著水受污染,，有色的水，影響人的心理,，使飲用者產(chǎn)生不愉快感,；也使水的透明度降低，影響工業(yè)用水,，使一些輕工業(yè)產(chǎn)品如造紙,、紡織等產(chǎn)品質(zhì)量降低。
色度是主要的污染指標之一,，一些國家的水質(zhì)標準，要求色度在5～20度之間,。我國水質(zhì)衛(wèi)生標準規(guī)定,，生活飲用水的色度不超過15度。
二,、色度的測定方法
色度的測定方法有鉑-鈷標準比色法,、鉻-鈷比色法和稀釋倍數(shù)法,。中國《生活飲用水標準檢驗方法-感官性狀和物理指標》(GB/T5750.4-2006)規(guī)定鉑-鈷標準比色法為生活飲用水標準檢測方法，適用于清潔水,、輕度污染并略帶黃色色調(diào)的水,，如地面水、地下水和生活飲用水等,；鉻-鈷比色法是鉑-鈷標準比色法的替代方法,，經(jīng)濟實用，無氯鉑酸鉀時可采用鉻-鈷比色法,；稀釋倍數(shù)法是環(huán)境水質(zhì)檢測標準方法,，適用于污染較嚴重的地面水和工業(yè)廢水。
1,、鉑-鈷標準比色法該法利用氯鉑酸鉀和氯化鈷配成與天然水黃色色調(diào)相似的標準色列,，與水樣進行目視比色測定。規(guī)定1L水中含有1mg鉑[以(PtC16)2-形式存在]和0.5mg鈷時所具有的顏色為一個色度單位,，即1度,。
首先配制鉑-鈷標準溶液：稱取氯鉑酸鉀1.2468(K2PtC16，相當于500mg鉑)和干燥的氯化鈷1.000g(COC12·6H2O,，相當于250mg鈷),，溶于100m1純水中，加入100m1 HCl,，用純水定容至1000ml,，該標準溶液的色度為500度。然后配制標準色列,，分別取該溶液適量體積于規(guī)格為50ml的成套高型無色具塞比色管中,，加純水至刻度，搖勻,，配制成色度為0,、5、10,、15,、20、25,、30,、35、40,、45,、50度的標準色列。取50ml水樣于比色管中，將水樣與標準色列進行比較,，以確定水樣的色度,。如水樣色度過高，可吸取少量水樣,，加純水稀釋后比色,，將結(jié)果乘以稀釋倍數(shù)。
本法檢測色度為5度,，測定范圍為5～50度,。如果水樣與標準色列的色調(diào)不一致，即為異色,，可用文字描述,。
2、鉻-鈷比色法稱取重鉻酸鉀(K2Cr2O7)0.0437g和硫酸鈷(CoSO4·7H2O)1.000g溶于少量純水中,，加入0.5 ml H2SO4,混勻后用純水定容至500ml,，此標準溶液色度也為500度。測定水樣時,，除了用稀鹽酸(1+1000)代替純水稀釋標準色列外,，其余與鉑鈷比色法相同。本法檢測色度和測定范圍與上法相同,。
3,、稀釋倍數(shù)法測定工業(yè)廢水或受工業(yè)廢水污染的水源水時，由于色調(diào)復(fù)雜,，無法用鉑-鈷或鉻-鈷比色法進行測定時,，一般采用稀釋倍數(shù)法進行測定。
用目視比色法,，將水樣用高純水稀釋,，同時與高純水相比較，以剛好看不見顏色時的稀釋倍數(shù)來表達水樣顏色的強度,，并觀察水樣顏色,，用紅、橙,、黃,、綠、青,、藍,、紫等文字描述。以稀釋倍數(shù)值和文字描述相結(jié)合表達結(jié)果,。
測定時首先觀察水樣顏色,，并用文字描述,。再根據(jù)色度的大小，取一定體積的水樣,，以高純水作對照，將水樣用高純水成倍數(shù)地稀釋,，直至剛好看不見水樣的顏色,，記錄此時的稀釋倍數(shù)值。
注意事項：
①無論用鉑-鈷比色法還是用鉻-鈷比色法測定,，均只能測定黃色色調(diào)的水樣,。清潔水樣可直接取樣測定，渾濁水樣應(yīng)離心分離懸浮物或靜置澄清數(shù)小時后,，吸取上層澄清水樣檢驗,。不可用濾紙過濾，因為濾紙能吸附部分有色物質(zhì),，而使色度降低,。若水樣所含顆粒太細，用離心的方法不容易將懸浮物質(zhì)除去時,，可只測定水樣的表色,，在報告上注明；
②鉑-鈷標準比色法操作簡便,、色度穩(wěn)定,，如標準色列保存適宜，可長期使用,。但氯鉑酸鉀比較貴,，大量使用不經(jīng)濟。鉻-鈷比色法用重鉻酸鉀和硫酸鈷做標準,，試劑便宜易得,，精密度和準確度與鉑-鈷標準比色法相同，但標準色列保存時間較短,；
③稀釋倍數(shù)法也可以參照嗅閾值的測定及計算方法,，做任意稀釋倍數(shù)的測定；
④PH對色度有較大影響,，在測定色度的同時應(yīng)測定水樣的pH,。報告色度的同時，也應(yīng)報告pH,。
三,、污水出水色度超標的原因
天然水一般呈現(xiàn)淺黃、淺褐或黃綠色,，這些顏色主要是動植物死亡,、腐化于水中所引起的,，主要含有機物、無機物,。而工業(yè)廢水或生活污水中的色度則更多的是由于水中存在帶色物質(zhì)所引起的,。特別是染料廢水，由水中的可溶性,、非可溶性色素在水中分散而使水質(zhì)呈現(xiàn)所帶色素顏色,。另外水中存在金屬等帶色物質(zhì)都可能使廢水呈現(xiàn)該金屬顏色。這些廢水的顏色由所含污染物的量決定的色度高低,。
幾種典型的污水色度的機理
1. 染料污水生化后發(fā)色機理
染料廢水的顏色取決于其分子結(jié)構(gòu),。按Wiff發(fā)色基團學(xué)說, 染料分子的發(fā)色體中不飽和共軛鏈( 如- C= C- 、- N = N - ,、- N = O）的一端與含有供電子基(如- OH,、- NH2)或吸收電子基(如- NO2、＞C = O ) 的基團相連, 另一端與電性相反的基團相連,?；衔锓肿游樟艘欢úㄩL的光量子的能量后, 發(fā)生極化并產(chǎn)生偶極矩, 使價電子在不同能級間躍遷而形成不同的顏色。
一般來說, 染料分子結(jié)構(gòu)中共軛鏈越長, 顏色越深; 苯環(huán)增加, 顏色加深; 分子量增加, 特別是共軛雙鍵數(shù)增加,，顏色加深,。而生化無法將其破鏈破環(huán)所以導(dǎo)致顯色基團隨水流出。
2. 一般污水生化后發(fā)色機理
發(fā)色物質(zhì)中不帶苯環(huán)的碳氧化合物(如羧酸,、酯,、酮和醛等)、芳香族化合物和含氮碳氧化物含量較多,。它們的分子結(jié)構(gòu)中含有烯鍵,、羧基、酰胺基,、磺酰胺基,、羰基、硝基等生色團,，并且含有-NH2,、-NHR、-NR2,、-OR,、-OH、-SH等助色團,。它們之間相互作用,。造成生化出水色度仍然很高。
此外,。這些基團又都是極性的,。使出水中有機物易溶于水,。在水中發(fā)生高度的分散作用，從而生成難于脫色的水溶液或膠體溶液,。
3. 煤氣化廢水發(fā)色的機理
煤氣化廢水經(jīng)生化處理后又存在色度很高的特點,。因含各種生色團和助色團的有機物，如3-甲基-1,3,6庚三烯,、5-降冰片烯-2-羧酸,、2-氯-2-降冰片烯、2-羥基-苯并呋喃,、苯酚、萘-1,8-二胺等,。
四,、污水脫色技術(shù)的匯總
從目前應(yīng)用的廢水處理技術(shù)上看，能有效去除廢水色度的方法有吸附法,、混凝法,、生物法、膜分離法,、化學(xué)氧化法以及電絮凝法等,。
1、吸附脫色
吸附脫色技術(shù)是依靠吸附劑的吸附作用來脫除色度,。通常采用的吸附劑包括可再生吸附劑如活性碳 ,、離子交換纖維等和吸附劑如各種天然礦物(膨潤土、硅藻土),、工業(yè)廢料(煤渣,、粉煤灰)及天然廢料(木炭、鋸屑)等,。目前用于吸附脫色的吸附劑主要靠物理吸附,，但離子交換纖維、改性膨潤土等也有化學(xué)吸附作用,。
2,、絮凝脫色
混凝脫色是利用絮凝劑絮凝廢水中的成色物質(zhì)沉淀而進行脫色。
絮凝脫色技術(shù),，投資費用低,，設(shè)備占地少，處理量大,，是一種被普遍采用的脫色技術(shù),。
無機混凝劑包括金屬鹽類和無機高分子絮凝劑。廣泛使用的金屬鹽類有鋁鹽和鐵鹽;無機高分子絮凝劑是在傳統(tǒng)的金屬鹽絮凝劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類新型水處理藥劑,，具有適應(yīng)性強,、無毒,，并可成倍提高效能而相對價廉等優(yōu)勢，受到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,。
有機高分子絮凝劑,聚丙烯酰胺(PAM)的應(yīng)用最多,，它有非離子型、陽離子型和陰離子型三種,。
3,、氧化法脫色
包括化學(xué)氧化、光催化氧化和超聲波氧化,。雖然具體工藝不同,，但脫色機制卻是相同的?；瘜W(xué)氧化是目前研究較為成熟的方法,。氧化劑一般采用Fenton試劑(Fe2+-H2O2)、臭氧,、氯氣,、次氯酸鈉等?；瘜W(xué)氧化法脫色是指用氯,、ClO2、O3,、H2O2,、HClO4及次氯酸鹽等的氧化性，在一定條件下使廢水中的發(fā)色基團發(fā)生斷裂或改變其化學(xué)結(jié)構(gòu),，從而達到廢水脫色的目的,。
4、生物法脫色
生物法脫色是利用微生物酶來氧化或還原有色分子,，破壞其不飽和鍵及發(fā)色基團來達到脫色目的,。
5、電化學(xué)法脫色
電化學(xué)法是通過電極反應(yīng)使廢水得到凈化,。根據(jù)電極反應(yīng)方式劃分,，電化學(xué)方法可細分為內(nèi)電解法、電絮凝和電氣浮法,、電氧化法,。內(nèi)電解法是鐵屑法。
6,、膜分離法脫色
在廢水處理領(lǐng)域中,，膜分離法是用人工合成或天然的高分子薄膜，以外界能量或化學(xué)位差為推動力,，對水中污染物進行選擇性分離,，從而使廢水得到凈化的技術(shù),。
為應(yīng)對國家不定時的抽查檢測，萊博圖公司生產(chǎn)的便攜式濁度色度懸浮物檢測儀,，設(shè)備基于國標DPD分光光度法研發(fā),，體積小巧使用方便，屏幕清晰,，內(nèi)置五節(jié)電池,，三步完成檢測。工作人員可以定時檢測泳池水質(zhì),，從容應(yīng)對各種突發(fā)情況,。
