一、什麽是色度？

       色度(chromaticity)即水的顏色，是指（zhǐ）水中的溶解性物質或膠體狀物質所呈（chéng）現的類（lèi）黃色（sè）乃至黃褐色的程度。水的色度分為表色和真（zhēn）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產生的顏色。真色是指除（chú）去懸浮物後水的顏（yán）色，僅由溶（róng）解性有色物質所產生。清潔（jié）或濁（zhuó）度很低的水，其真色和表色（sè）相近（jìn）；著色很深、懸浮物較多的工業廢水、生活汙水二者差別較大。水質理化（huà）檢驗通（tōng）常隻測定真色。

       潔（jié）淨的天然水，在水（shuǐ）層淺時為無色透明，深時為淺藍或（huò）淺綠色。天然水經（jīng）常呈現不同的顏（yán）色是水中有機物的分解和含（hán）有（yǒu）無機物造成的，*常見的是天然有機物分解產生的有機絡合物的顏色（sè）。例如，植（zhí）物性有機物溶於水中，會使水呈現（xiàn）淡（dàn）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（chū）硫，可（kě）使水呈淡藍色；某些沼澤水，由於植物中含單寧（níng）酸和沒（méi）食子酸與鐵化合成鐵鹽而呈現黑色；水中（zhōng）大量藻（zǎo）類存在時會因（yīn）藻類的種類而呈現不同的顏色，如小球藻使水呈綠色（sè），矽（guī）藻（zǎo）呈棕綠色，甲藻呈（chéng）暗（àn）褐（hè）色，藍（lán）綠藻呈綠寶石（shí）色；受工業廢水汙染的水體，可呈現（xiàn）該工業廢水特有的（de）顏色。

       水有顏色，則標誌著水受（shòu）汙染，有色的水，影響人的心理，使飲用者產生不愉快感；也使水的透明（míng）度（dù）降（jiàng）低，影響工業用水，使（shǐ）一些輕工業產品如造紙（zhǐ）、紡織等產品質量降低（dī）。

       色度是（shì）主要的汙染指標之一，一（yī）些*的水質（zhì）標準，要求色度在（zài）5～20度之（zhī）間。我國水質衛生標準規定，生活飲用水的色度不超過（guò）15度。汙水排放色度指標如下：
       二、色度的測定方法

       色（sè）度的測（cè）定方法有（yǒu）鉑-鈷（gǔ）標準比色法、鉻-鈷比色（sè）法和稀釋倍數法。中國《生活飲用水（shuǐ）標準檢驗方法-感（gǎn）官性狀和物理指標》(GB/T5750.4-2006)規定鉑-鈷標準比色（sè）法為生活（huó）飲用水標準檢測方法，適用（yòng）於清潔水、輕度汙染並略帶黃色色調的水，如地麵水、地下水（shuǐ）和生活飲用水等；鉻-鈷比色法是鉑-鈷標準比色法的替代（dài）方法，經濟實用，無氯鉑酸鉀時可采用鉻-鈷比色法；稀釋倍（bèi）數法（fǎ）是環境水（shuǐ）質檢測標準方法，適用於汙（wū）染（rǎn）較嚴重的地麵（miàn）水和工業廢水（shuǐ）。

       1、鉑-鈷（gǔ）標準比（bǐ）色法

       該法利用氯鉑酸鉀和氯化鈷（gǔ）配成與天然水（shuǐ）黃色色調相似的（de）標準色列，與水樣進行目視比色測定。規定1L水中含有1mg鉑（bó）[以(PtC16)2-形（xíng）式存在]和0.5mg鈷時所具有（yǒu）的顏色為一個色度單位，即1度。

       *先配製鉑-鈷標準溶液：稱取氯鉑酸鉀1.2468(K2PtC16，相當於500mg鉑（bó）)和幹燥的氯化鈷1.000g(COC12·6H2O，相當於（yú）250mg鈷)，溶於100m1純水（shuǐ）中，加入100m1 HCl，用純水定容至（zhì）1000ml，該標準溶液的色度為500度。然後配製標準色列，分別（bié）取該溶液適量體積於規格為50ml的成套高（gāo）型無色具塞比色管中，加純水至刻度，搖勻，配製成色（sè）度為0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50度的標準色列（liè）。取50ml水樣於比色管中，將水樣與標準色列進行比較，以（yǐ）確定水樣的色度（dù）。如水樣（yàng）色（sè）度過（guò）高，可吸取少量水樣，加純水稀釋後比色，將結果乘以稀釋倍數。

       本法*低（dī）檢（jiǎn）測色度為（wéi）5度（dù），測定範（fàn）圍（wéi）為5～50度。如果水樣與標準色列的色調不一（yī）致，即為異色，可用文字描（miáo）述。

       2、鉻（gè）-鈷比色法

       稱取重鉻（gè）酸鉀(K2Cr2O7)0.0437g和硫酸鈷(CoSO4·7H2O)1.000g溶於少量純水（shuǐ）中，加入0.5 ml H2SO4,混勻後用純水定容至500ml，此標（biāo）準溶液色度也為500度。測定水樣時，除（chú）了用稀鹽酸（suān）(1+1000)代替純水稀釋標準色列外，其餘與（yǔ）鉑鈷比色法相同。本法*低檢測色度和測定範圍與上法相同。

       3、稀釋倍數法

       測定工業廢水或受工業廢水汙染的水源水時，由於色調複雜，無法用鉑-鈷或鉻-鈷比色法進行測定時，一般采用稀釋倍（bèi）數法進行測定。

       用（yòng）目（mù）視比色（sè）法，將水樣用高純水稀釋，同時與（yǔ）高純水相比較，以剛（gāng）好看不見顏色時的稀釋倍（bèi）數來表（biǎo）達水樣顏色的強度，並觀察水樣顏色，用紅、橙、黃（huáng）、綠、青（qīng）、藍、紫等文字描述。以稀釋倍數值（zhí）和文字（zì）描述相結合表達結果。

       測定時*先觀察水樣顏色，並用文（wén）字（zì）描述。再根據色（sè）度的大小，取一定體積的水樣，以（yǐ）高純水作對照，將水樣用高純水（shuǐ）成倍數地稀釋，直至剛好看不見水樣的顏色，記錄此時（shí）的稀釋倍數值。

       注意事（shì）項：

        1）無論用鉑-鈷比色法還是（shì）用鉻-鈷比色法測定，均隻能測定黃色（sè）色調的水樣。清（qīng）潔水（shuǐ）樣可直接取樣測定，渾濁水樣（yàng）應離心分離懸浮物或靜置澄清（qīng）數小時後，吸取（qǔ）上層澄（chéng）清水樣檢驗。不可用濾紙過（guò）濾，因為濾紙能吸附部分有色物質，而使色度降（jiàng）低。若水樣所含顆（kē）粒太細，用離心的（de）方法不容（róng）易將懸（xuán）浮物質除去時，可隻測定（dìng）水樣的表色，在報告上注明；

       2）鉑-鈷標準比色（sè）法操作（zuò）簡（jiǎn）便、色度穩（wěn）定，如標準色（sè）列保存適宜，可長期使用。但氯鉑酸鉀比較貴，大量使用不（bú）經濟。鉻-鈷比色法用重鉻酸鉀和硫酸鈷做標準，試劑便宜易得（dé），精（jīng）密（mì）度和（hé）準確度與鉑（bó）-鈷標準比色法相同，但標準色列保存時間較短；

       3）稀釋倍數法也可以參照嗅閾值的測定及計算方法，做任意稀釋倍數的測定（dìng）；

       4）PH對色度有較大影響，在測定色度的同時應測定水樣的pH。報告（gào）色度的同時，也（yě）應報告pH。

       三、汙水出水色度超標的原因

       天然水（shuǐ）一（yī）般呈現淺黃、淺褐或黃綠（lǜ）色，這些顏色主要是（shì）動植物死亡、腐化於水中所引起的，主要含有機物、無機物。而工業廢水（shuǐ）或生活汙水中的色度則（zé）更多的是（shì）由於水中存在帶色（sè）物質所引起（qǐ）的。特別是染料廢（fèi）水，由水中的可溶性、非可溶性（xìng）色素在水中（zhōng）分散而使水質呈現（xiàn）所帶色素顏色。另外（wài）水中存在金屬等帶色物質都可能使（shǐ）廢水呈現該（gāi）金屬顏色。這些廢水的顏色由所含汙染物的量決定的色度高低。

       幾種典型的汙水色度的機（jī）理

       1. 染料汙水生化後發色機理

       染料（liào）廢水的顏色取決於其分子結構。按Wiff發色（sè）基（jī）團學說, 染料分子的發色體中不飽和共軛鏈( 如- C= C- 、- N = N - 、- N = O）的一端與含有（yǒu）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（xiàng）反（fǎn）的（de）基團相連。化合物分子吸收了一定波長的光量子的能量後, 發生極化並產生偶極矩, 使價電子在不同能級間躍遷而形成不同的顏色。

       一般來說, 染料分子結構中共軛鏈（liàn）越長, 顏色越深（shēn）; 苯環增加, 顏色加深; 分子量（liàng）增加, 特別（bié）是共軛雙鍵數增加，顏色加深。而生化無（wú）法將其破鏈破環所以導致顯色基團隨（suí）水流出。

       2.一般（bān）汙水生化後發色機理

       發色物質中不帶（dài）苯環的碳氧化合物(如羧酸、酯、酮和醛等)、芳香族化合物和含氮碳氧化物（wù）含量（liàng）較（jiào）多。它們的分子結構（gòu）中含有烯鍵、羧基、酰胺基、磺酰胺基、羰基、硝基等生色團，並且含有-NH2、-NHR、-NR2、-OR、-OH、-SH等助色團。它們之（zhī）間相互作用。造成生化（huà）出水色度仍然很高。

       此（cǐ）外（wài）。這些基團又都是極（jí）性（xìng）的。使（shǐ）出水中有機物（wù）易溶於（yú）水。在水中發生高度的分散作用，從而生（shēng）成難於（yú）脫色（sè）的水溶液（yè）或膠體溶液。

       3. 煤氣化廢水發色的機理

       煤氣（qì）化廢水經生化處理後（hòu）又存在色度很高的特點。因含各種生色團和助（zhù）色團的有機物，如（rú）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-苯並呋（fū）喃、苯酚、1-甲磺酰基-4-甲基苯、3-甲基（jī）苯並噻吩、萘-1,8-二胺等。

       四、汙水脫色技術的匯總

       從目前應用的廢水處理技術上看，能有效（xiào）去除廢水色度的方法有吸附法（fǎ）、混凝法、生物法、膜（mó）分（fèn）離法、化（huà）學氧化法以及電絮凝法等。

       1、吸附脫色

       吸附脫色技術是依靠吸附劑的吸附（fù）作用來脫除色（sè）度。通常采用的吸附劑包括可再生吸附劑（jì）如活性碳（tàn） 、離子交換纖維等和不可再生吸附劑如（rú）各種天然礦（kuàng）物(膨潤土、矽藻土)、工業廢料(煤渣、粉煤灰)及天（tiān）然廢（fèi）料(木炭、鋸屑)等。目前用於吸附脫色的吸附劑主要靠物理吸附，但離子（zǐ）交（jiāo）換纖維、改性膨潤（rùn）土（tǔ）等也有化（huà）學吸附作用。

       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沉澱而進行（háng）脫色（sè）。

       絮凝脫色（sè）技術，投資費用（yòng）低，設備占地少，處理量大，是一種被普遍采用的脫色技術。

       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（lǚ）鹽和鐵鹽;無機高分子絮凝劑（jì）是在傳統的金屬鹽（yán）絮凝劑的基礎上發（fā）展起來的（de）一類新型水處理藥劑（jì），具有適應性（xìng）強、無（wú）毒，並可成（chéng）倍提高效能而相對價廉等優（yōu）勢，受到了迅速發展（zhǎn）和廣（guǎng）泛應用。

       有機高分（fèn）子絮（xù）凝劑（jì）,聚丙烯酰胺(PAM)的應用*多，它有非離子型、陽離子型和陰離子型三（sān）種。

       3、氧化法脫色

       包括化學氧化、光催化（huà）氧化和超聲波氧化。雖然具體工藝不同，但脫色機製卻是相（xiàng）同的（de）。化學（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（děng）。化（huà）學氧化法脫（tuō）色是指（zhǐ）用氯、ClO2、O3、H2O2、HClO4及次氯酸鹽（yán）等的氧化性，在（zài）一定條件下使廢水（shuǐ）中的發色基團發生斷裂或改變其（qí）化學結構，從而達到廢水脫色的目的（de）。

       4、生物法脫色

       生物法脫色是利用微生（shēng）物酶來氧化或還原有色分子，破壞其不飽和鍵及發色基團（tuán）來達到脫色（sè）目的。

       5、電（diàn）化學法脫色

      電化學法是通過電極反應使廢水（shuǐ）得到淨化（huà）。根據電極反應方式劃分，電化學方法可細分為（wéi）內電解法、電絮凝和電氣浮法、電氧化法。*著名的內電解法是鐵屑法。

       6、膜分離法脫色

       在廢水處（chù）理領域中，膜分離法是用人工合成（chéng）或天然的高（gāo）分子薄膜，以外界能量或化學（xué）位差為推動力（lì），對水中汙染物進行選擇性分離，從而使廢水得到淨化的技術。