污水COD在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

司瑩

摘要：環(huán)境監(jiān)測(cè)是主要依托現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法的應(yīng)用，對(duì)區(qū)域環(huán)境因子及其他有害于人體健康的環(huán)境變化展開定量測(cè)量，分析其環(huán)境影響過程與程度的科學(xué)活動(dòng)。依托環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的展開，能夠達(dá)到監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、變化趨勢(shì)等數(shù)據(jù)信息的效果，在維護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境、人們生活環(huán)境質(zhì)量以及人體健康方面發(fā)揮著重要作用。COD在線監(jiān)測(cè)在水質(zhì)量檢測(cè)中發(fā)揮著較好效果，其在環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用值得重點(diǎn)探究。

關(guān)鍵詞：污水;COD;在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

前言

隨著環(huán)境監(jiān)測(cè)要求的不斷提升，COD監(jiān)測(cè)技術(shù)由于測(cè)試原理差異，在環(huán)境保護(hù)中運(yùn)用，主要包含動(dòng)力學(xué)、分光光度、重鉻酸鉀和電化學(xué)、臭氧等方法，其中以電化學(xué)監(jiān)測(cè)與分光光度監(jiān)測(cè)最為常用。使用分光光度監(jiān)測(cè)，具有快捷和簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，對(duì)于特定離子吸光度進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。而使用電化學(xué)監(jiān)測(cè)，是立足法拉第定律進(jìn)行監(jiān)測(cè)。筆者根據(jù)自身多年的環(huán)境監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，主要分析COD在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的運(yùn)用。

1 COD在線監(jiān)測(cè)的主要方法

1.1 UV計(jì)法

該方法主要被應(yīng)用于測(cè)定水中的COD值，主要原理為：在水樣中，部分溶解態(tài)有機(jī)物對(duì)于特定波長(zhǎng)（254納米）的紫外線有著較強(qiáng)的吸收能力，依托對(duì)吸光度的測(cè)定，結(jié)合相關(guān)性的應(yīng)用，即可轉(zhuǎn)變COD值。實(shí)踐中，該方法普遍被應(yīng)用于無懸浮顆粒、成分穩(wěn)定、無色透明水體的COD值測(cè)定中，雖然該方法的簡(jiǎn)易程度較高，但是其應(yīng)用受到較大限制。例如，在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中，所產(chǎn)生的工業(yè)廢水普遍含有乙醇、糖類、有機(jī)酸等不具有紫外吸光性的有機(jī)物，此時(shí)若是使用UV計(jì)法確定COD值，則會(huì)形成較大的誤差，結(jié)果準(zhǔn)確性明顯下降，因此并不適用。在使用UV計(jì)法測(cè)定水中COD值時(shí)，普遍使用了UV水質(zhì)COD在線監(jiān)測(cè)儀。實(shí)踐中，流通池中的水路被氙燈的紫外光照射;紫外光的某些組分通過流通池而被吸收;依托比爾-朗伯定律的指導(dǎo)，以不飽和有機(jī)分子在UV254納米處的吸收為基礎(chǔ)，測(cè)量出這種光的吸收量。

1.2 CODMn法

CODMn法主要指的是用高錳酸鉀作化學(xué)氧化劑測(cè)定的COD，其測(cè)定原理主要如下：在酸性條件下，在水樣中加入過量的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行氧化反應(yīng)，此時(shí)，水樣中存在的有機(jī)物以及還原性物質(zhì)得到全面氧化;在剩余的高錳酸鉀中加入過量的還原劑（一般為草酸鈉），并使用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的草酸鈉;計(jì)算水樣中包含的有機(jī)物以及還原性物質(zhì)在全面氧化過程中所消耗的高錳酸鉀，并換算為COD值，實(shí)現(xiàn)對(duì)水中COD值的測(cè)定。相比于國(guó)標(biāo)重鉻酸鉀滴定法或基于其他氧化劑的COD值檢測(cè)方法來說，CODMn法的操作步驟更少且簡(jiǎn)便，能夠快速獲取最終結(jié)果。但是，該方法僅能夠應(yīng)用于污染情況較輕的水中COD值檢測(cè)，若是水體污染情況嚴(yán)重，或是包含得的有機(jī)物較為復(fù)雜，那么CODMn法并不適用。

1.3 TOC法

TOC為總有機(jī)碳量，水中有機(jī)物質(zhì)的含量，以有機(jī)物中的主要元素一碳的量來表示，稱為總有機(jī)碳。在水中COD值的測(cè)定中，TOC法主要以COD在線監(jiān)測(cè)全面自動(dòng)化為手段，技術(shù)原理主要如下：在950℃的高溫下，使水樣中的有機(jī)物氣化燃燒，生成二氧化碳;通過紅外線分析儀，測(cè)定其生成的二氧化碳之量，即可知總有機(jī)碳量。在此方法中，依托完全燃燒的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)有機(jī)質(zhì)反應(yīng)參與全面性的保障，且其中的非分散給紅外光度法已然成為國(guó)標(biāo)方法，因此在現(xiàn)階段的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中較為常用。相比于其他方法來說，TOC法的操作更為簡(jiǎn)單，且不存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，可以實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化檢測(cè)，是一種極為理想的水中COD值測(cè)定方法。

2 COD在線環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1基本情況

某小型化工廠在實(shí)際的生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生一定的工業(yè)廢水，受到其化工生產(chǎn)模式的影響，該工業(yè)廢水內(nèi)可能包含強(qiáng)腐蝕性、高氧化性、強(qiáng)酸性的溶劑。同時(shí)，該工業(yè)廢水內(nèi)含涵蓋著生產(chǎn)中殘留的催化劑。在這樣的條件下，測(cè)試反應(yīng)的不確定性相對(duì)較高，水質(zhì)監(jiān)測(cè)的難度更大?；谶@樣的情況，選用的水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)為國(guó)標(biāo)重鉻酸鉀滴定法。之所以不選用CODMn法，主要是因?yàn)樵撍畼涌赡艽嬖趪?yán)重的污染情況，且包含的有機(jī)物質(zhì)相對(duì)復(fù)雜，難以被高錳酸鉀全面氧化，因此從整體檢測(cè)效果的角度來說，使用國(guó)標(biāo)重鉻酸鉀滴定法的效果更好。重鉻酸鉀滴定法為用重鉻酸鉀作滴定劑的一種氧化還原滴定法，原理在于：在強(qiáng)酸性溶液中，CrO被還原為Cr。

2.2測(cè)定流程

本次基于國(guó)標(biāo)重鉻酸鉀滴定法的水質(zhì)檢測(cè)流程如下所示：第一，對(duì)樣本溶液預(yù)處理（過濾雜質(zhì)等等），提取10毫升的樣本溶液，在其中加入重鉻酸鉀溶液，濃度為每升0.25摩爾，加入量為5毫升;加入硫酸汞，質(zhì)量為0.4克。由于在后續(xù)的檢測(cè)中，會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性的加熱現(xiàn)象，因此出于對(duì)檢驗(yàn)安全性的考量，主要在溶液中加入適量的防爆珠。第二，在經(jīng)過上述處理的混合溶液中加入催化劑，即硫酸銀溶液，加入量為15毫升;依托恒溫加熱器，將溶液的溫度始終穩(wěn)定在148℃的水平下，控制水冷卻回流反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)為2小時(shí)。該步驟的主要目標(biāo)在于確保樣本溶液中的還原物可以得到充分的反應(yīng)，以此達(dá)到維護(hù)COD值核算精準(zhǔn)程度的效果。第三，在完成上述反應(yīng)后，加入指示劑，即硫酸亞鐵銨，加入量為三滴，對(duì)樣本中的COD值進(jìn)行核算。在此過程中，出于對(duì)核算結(jié)果準(zhǔn)確性的考量，必須要提前對(duì)檢測(cè)中所需要使用的儀器工具，包括錐形瓶、冷凝管等等應(yīng)用蒸餾水展開沖洗，并將溶液體積穩(wěn)定在75毫升的水平上。第四，為了強(qiáng)化對(duì)試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的保證，需要設(shè)定空白對(duì)照組，證明COD值核算結(jié)果的科學(xué)性。

結(jié)束語

COD在線監(jiān)測(cè)在水質(zhì)量檢測(cè)中發(fā)揮著較好效果，其在環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用值得重點(diǎn)探究。當(dāng)前，常用的COD在線監(jiān)測(cè)方法主要有UV計(jì)法、TOC法、CODMn法等等，而在包含復(fù)雜有機(jī)物水體COD值的測(cè)定中，使用國(guó)標(biāo)重鉻酸鉀滴定氧化法更好。同時(shí)，依托數(shù)據(jù)異常及相應(yīng)改進(jìn)措施的落實(shí)、污水COD在線監(jiān)測(cè)儀器精度的提升、二次污染問題的處理，維護(hù)了COD自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的精度，保證了COD在線監(jiān)測(cè)的效率效果，推動(dòng)了COD在線監(jiān)測(cè)工作的升級(jí)。

參考文獻(xiàn)：

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