水質(zhì)COD測(cè)定過(guò)程中常見問題研究分析

李 欣

(吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 132013)

當(dāng)前水資源被有機(jī)物污染是普遍存在的現(xiàn)象，化學(xué)需氧量是作為有機(jī)物相對(duì)含量指標(biāo)去反映水資源中的被氧化有機(jī)物的含量。其中COD是一個(gè)相對(duì)嚴(yán)格條件性的指標(biāo)，在實(shí)際操作方面若是不按照具體操縱流程是會(huì)導(dǎo)致COD測(cè)定數(shù)值出現(xiàn)不準(zhǔn)確的情況。以往的回流滴定法在操作過(guò)程中所要消耗的時(shí)間是比較常的，回流的加熱速度也是不容易得到有效的控制，還有就是加入硫酸汞試劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。然而當(dāng)前優(yōu)化之后的密閉消解法在操作方面比較簡(jiǎn)單，成本也是較低的，所以能夠影響到分光光度測(cè)定的因素都會(huì)在COD測(cè)定值中出現(xiàn)誤差，在對(duì)于水樣的稀釋中若是把握不準(zhǔn)的話，也會(huì)導(dǎo)致COD的測(cè)定值出現(xiàn)偏差，水質(zhì)COD的測(cè)定數(shù)值越大，也說(shuō)明了水體中受到的污染程度越嚴(yán)重。所以，筆者通過(guò)對(duì)水質(zhì)COD測(cè)定期間所出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，予以廣泛同行參考與借鑒。

1 樣品的預(yù)處理對(duì)水質(zhì)COD測(cè)定的影響

在我國(guó)煉油廠裝置排水、科研以及實(shí)驗(yàn)中裝置排水都是含油量較大的。其中水樣中的含油量是導(dǎo)致水質(zhì)COD增高的主要因素之一，含油量的增加與水質(zhì)COD測(cè)定的結(jié)果的提高是會(huì)呈現(xiàn)出正常比例的。通常情況下，水樣的渾濁原因是其含有懸浮物質(zhì)，此時(shí)若是采用回流滴定的方法去測(cè)定水質(zhì)COD相對(duì)適合，因?yàn)樵诓捎没亓鞯味ǚ椒ㄟ^(guò)程中當(dāng)中的懸浮物基本都會(huì)被清除，若是去采用分光光度法需要對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理，因?yàn)閼腋∥镔|(zhì)會(huì)導(dǎo)致吸光數(shù)值不斷攀升并不會(huì)存在還原性的物質(zhì)所導(dǎo)致COD升高存在相關(guān)的線性關(guān)系。在采用ISO方法中都是沒有給出相對(duì)于的水樣預(yù)處理的方式[1]。筆者通過(guò)采用水質(zhì)氨氮的分析中對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理的，但是該方法只能夠在絮凝沉淀中去加入絮凝劑用量，也沒有給出相對(duì)應(yīng)用在不同的含油量水樣范圍之內(nèi)的，綜上所述，在絮凝劑用量相同時(shí)，水樣中的雜質(zhì)含量也是不同的，比如，對(duì)于成分比較復(fù)雜的焦化廢水當(dāng)中，采用絮凝劑的效果是不夠有效的，然而在樣品水質(zhì)中絮凝劑的使用效果會(huì)直接影響到水質(zhì)COD實(shí)際測(cè)定的數(shù)據(jù)結(jié)果，相關(guān)人員使用含油量比較高的樣品去稀釋，然后在進(jìn)行絮凝的方式，讓該問題得到了解決。在實(shí)際測(cè)定期間，水樣也是有著較大差別的，在一定程度上因?yàn)闆]有一個(gè)比較規(guī)范的樣品處理方法，所以在水質(zhì)中的雜質(zhì)去除率是相對(duì)較高的，在實(shí)際測(cè)定中懸浮物質(zhì)對(duì)水質(zhì)COD測(cè)定的影響也是可以忽略不計(jì)的，然而在水樣當(dāng)中的含油量的增加會(huì)導(dǎo)致乳化狀態(tài)在不同的情況下所呈現(xiàn)的狀態(tài)不同，讓同樣的水質(zhì)，在不同時(shí)間的測(cè)定結(jié)果和不同人員的測(cè)定中也都會(huì)存在結(jié)果中的偏差。

比如，針對(duì)同一個(gè)水樣中乳化油的實(shí)際處理方式不一樣，那么就會(huì)導(dǎo)致還沒有測(cè)試的樣品含油量出現(xiàn)變化，所以在最后測(cè)定中所得到的結(jié)果也會(huì)不同的，詳情見下表一所示，在同一個(gè)樣品中去放置測(cè)定時(shí)間相同的COD數(shù)值也會(huì)出現(xiàn)不同的通常情況下會(huì)延續(xù)到大部分的水質(zhì)中的油上浮，大部分的物質(zhì)下沉，在水相達(dá)到一個(gè)平衡的情況下，水質(zhì)COD的測(cè)定數(shù)值就不會(huì)出現(xiàn)變化，或者是出現(xiàn)的變化相對(duì)較小。在很多實(shí)驗(yàn)室中污水的處理是需要有一個(gè)時(shí)效性的，若是懸浮物和油出現(xiàn)了分離，那么這樣是很難采用化學(xué)方法將其恢復(fù)到原始的狀態(tài)下，也會(huì)導(dǎo)致在測(cè)定中出現(xiàn)結(jié)果偏差的情況[2]。

表1 焦化廢水除油前后COD數(shù)值的變化

2 取樣方式對(duì)COD的實(shí)際影響

在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，樣品的COD測(cè)定必須要和具體的水樣處理工藝相互結(jié)合，還需要保障樣品具有特定的代表性意義。在一定程度上若是因?yàn)槿藶榈脑蛩鶎?dǎo)致混入懸浮物和油，比如在取樣口的距離液面的油位過(guò)低，在取樣過(guò)程中所出現(xiàn)的夾帶，此時(shí)所取得的水樣是不具備代表性的，因?yàn)槠洳淮韺?shí)際水樣的實(shí)際處理結(jié)果。所以這部門油和懸浮物在實(shí)際測(cè)定COD之前就需要采用相對(duì)應(yīng)的方式對(duì)其進(jìn)行去除，在除去操作期間還需要減少上述的情況出現(xiàn)。在正常情況下的樣品含油量是不會(huì)進(jìn)行處理過(guò)濾的，在某種層面上樣品在除去雜質(zhì)之后其COD數(shù)值也是會(huì)出現(xiàn)變化的，若是樣品含油量較高，也有懸浮物，那么過(guò)濾前后的COD數(shù)值所出現(xiàn)的變化是偏大的；若是樣品含油量較低，也有懸浮物，那么過(guò)濾前后的COD數(shù)值所出現(xiàn)的變化就是偏小的[3]，詳情可以見下表2所示。

表2 樣品過(guò)濾前后的COD數(shù)值的變化情況分析

3 加熱條件的實(shí)際影響

在一定程度上有效的采用重鉻酸鉀方法去對(duì)COD測(cè)定時(shí)，加入反應(yīng)物之后，均勻的搖晃之后將其放置在加熱器上面進(jìn)行加熱回流。其中加熱回流的溫度對(duì)于所測(cè)定的實(shí)際COD結(jié)果影響也是相對(duì)較大的，所以在加熱中需要對(duì)加熱溫度進(jìn)行實(shí)際控制。若是溫度偏高，那么所測(cè)得的COD數(shù)值結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)偏高，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致水樣出現(xiàn)沸騰或者是爆沸。若是加熱溫度較低，那么其反應(yīng)也是不完全相同的，大致的測(cè)定結(jié)果也會(huì)呈現(xiàn)出偏低的情況。在實(shí)際消化期間還需要讓水樣保持一個(gè)比較穩(wěn)定的沸騰狀態(tài)下，這樣能夠讓其維持一個(gè)度，從而然COD的測(cè)定結(jié)果比較穩(wěn)定和可靠。相關(guān)人員需要從水樣最開始沸騰時(shí)開始計(jì)時(shí)，并且還需要記錄下每一個(gè)樣品的最開始沸騰的時(shí)間點(diǎn)，并且也需要去保障每一個(gè)樣品的消解都是完全的，這樣對(duì)COD的測(cè)定結(jié)果是極為準(zhǔn)確的。

4 提升水質(zhì)COD測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性分析

4.1 采用回流滴定法

若是在水平中含有懸浮物質(zhì)和油化物質(zhì)，是可以去采用回流滴定方法去將油化物質(zhì)進(jìn)行去除的。若是去采用分光光度法那么是需要對(duì)水樣進(jìn)行提前的預(yù)處理的，對(duì)于去除雜質(zhì)也是有一定影響的[4]。

4.2 硫酸汞絡(luò)合法

在水質(zhì)COD檢測(cè)過(guò)程中，通常都是會(huì)采用硫酸汞試劑來(lái)進(jìn)行實(shí)際溶解的。但是因?yàn)榱蛩峁?dāng)中所含有的有毒物質(zhì)是比較大的，在實(shí)際測(cè)試COD中也是有著一定的危險(xiǎn)性。為了能夠去降低實(shí)際測(cè)定所帶來(lái)的危害，相關(guān)研究人員也提出了COD數(shù)值回歸曲線的判斷COD數(shù)值大小。該方式的具體流程:第一要根據(jù)CL-的濃度去對(duì)應(yīng)COD的數(shù)值回歸曲線，然后采用滴定方法去測(cè)試出所需要的測(cè)量樣品當(dāng)中的CL-濃度，然后去根據(jù)COD值回歸線找到所對(duì)應(yīng)的Cl-值；然后是根據(jù)水樣當(dāng)中實(shí)際測(cè)試中的方式和要求對(duì)水樣中的COD數(shù)值進(jìn)行具體的測(cè)定。在實(shí)際COD測(cè)定期間，不用去添加硫酸汞等催化劑，因?yàn)榱蛩峁瘯?huì)和CL-發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)。在通過(guò)該方式COD測(cè)定的數(shù)值和之前的COD測(cè)定的CL-值偏差是不會(huì)直接影響到COD數(shù)值的。但是該方式若是不去添加硫酸汞等催化劑，是無(wú)法對(duì)水樣進(jìn)行氧化測(cè)定的，所以在實(shí)際COD測(cè)定期間，要使用另外一種催化劑來(lái)代替硫酸汞的存在，只有這樣才能夠?qū)λ畼舆M(jìn)行氧化的測(cè)定，從而在后續(xù)測(cè)定的結(jié)果中能夠更為準(zhǔn)確。

4.3 氯氣校正法

該方法是極為常見的一種方式，在實(shí)際應(yīng)用中該技術(shù)也是比較成熟的，現(xiàn)已經(jīng)在我國(guó)制定了具體的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)了，氯氣校正法所測(cè)得的結(jié)果是極為準(zhǔn)確的，通常都是要高于高氯廢水當(dāng)中的COD數(shù)值的測(cè)定，但是這種方式的實(shí)際測(cè)定操作流程是比較復(fù)雜的，所需要得到測(cè)定結(jié)果的時(shí)間也是較長(zhǎng)的。

4.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線法分析

在正常情況下標(biāo)準(zhǔn)曲線方法是不需求加入硫酸汞的，但是因?yàn)樵诓煌牟僮魅藛T手中，其操作的實(shí)驗(yàn)條件也是大不相同的，因此會(huì)導(dǎo)致氯氧化的程度出現(xiàn)變化，因此標(biāo)準(zhǔn)曲線在實(shí)際進(jìn)行每一次實(shí)驗(yàn)前都是需要進(jìn)行重新繪制的，與此同時(shí)其他的操作測(cè)定人員是不能夠同時(shí)應(yīng)用一個(gè)測(cè)定條件的，在實(shí)際操作項(xiàng)目中是比較復(fù)雜的。

4.5 疊加法分析

通過(guò)對(duì)煉鋼廠的污水內(nèi)的高氯水進(jìn)行取樣分析，相關(guān)研究人員也提出了一種采用疊加法的方式來(lái)進(jìn)行水樣的測(cè)定CDO值。通過(guò)疊加法是能夠讓那些等待測(cè)試的水樣變成可過(guò)濾和不可過(guò)濾這兩個(gè)方面，然后通過(guò)有效的利用標(biāo)準(zhǔn)曲線校正方法來(lái)進(jìn)行實(shí)際的測(cè)定，通過(guò)測(cè)定能夠得到這兩者的總與水樣中的COD數(shù)值。疊加法對(duì)水樣中含有懸浮物的高氯廢水COD值測(cè)定有著極大的作用，其也能夠保障COD測(cè)定值的精準(zhǔn)度。

4.6 密封消解法分析

該方法是通過(guò)密閉的容器進(jìn)行消化，在Cl-氧化成為氯氣時(shí)，達(dá)到相應(yīng)的平衡后，需要使用掩蔽劑。和之前標(biāo)準(zhǔn)方法相對(duì)較，密封消解法的時(shí)間是較短的，與此同時(shí)也有著較高的精密度，能夠起到測(cè)定高氯廢水的作用[5]。在一定程度上因?yàn)樵诿芊庀陂g是位于一個(gè)密閉的容器中，外界很難對(duì)容器內(nèi)的消解程度進(jìn)行判斷的，然而在實(shí)驗(yàn)操作中必須要度安全問題引起重視。在密閉消解法對(duì)樣品消解期間所需要的時(shí)間大約是在兩個(gè)小時(shí)，單一的樣品COD測(cè)定時(shí)間也是在三小時(shí)之內(nèi)，因?yàn)闀r(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)很多實(shí)驗(yàn)期間進(jìn)行參數(shù)評(píng)選是有不利影響的，此時(shí)是可以采用催化劑去根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行量的選擇加入，這樣能夠讓消解變得更快，從而讓消解時(shí)間不短縮短。在水樣中無(wú)機(jī)還原性的物質(zhì)與有機(jī)還原性的物質(zhì)含量都是能夠在COD中所顯現(xiàn)出來(lái)的，其中有機(jī)還原性物質(zhì)與無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)都是會(huì)被重鉻酸鉀所氧化，有效掌握這兩者的含量，就能夠反映測(cè)定COD的主要目的。

5 結(jié)語(yǔ)

COD是衡量廢水有機(jī)物污染的主要指標(biāo)之一，在當(dāng)前水質(zhì)監(jiān)測(cè)中有著極為廣泛的應(yīng)用。在一定程度上水質(zhì)COD測(cè)定重鉻酸鹽法與分光光度法，是實(shí)際測(cè)定過(guò)程中對(duì)于COD測(cè)定結(jié)果都是有極大的應(yīng)用價(jià)值的。在水質(zhì)測(cè)定中必須要根據(jù)水質(zhì)的特點(diǎn)，去選擇最為適合的水質(zhì)COD測(cè)定方法。當(dāng)前在不同COD測(cè)定方法中，將多種方式進(jìn)行交叉應(yīng)用，也能夠今后水質(zhì)COD測(cè)定發(fā)展的主要趨勢(shì)，通過(guò)交叉方法的應(yīng)用，對(duì)于提升水質(zhì)COD測(cè)定值的準(zhǔn)確性是有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。