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水质COD测定过程中常见问题研究分析

2020-01-17

山东化工 2019年24期
关键词:含油量悬浮物水样

李 欣

(吉林工业职业技术学院,吉林 132013)

当前水资源被有机物污染是普遍存在的现象,化学需氧量是作为有机物相对含量指标去反映水资源中的被氧化有机物的含量。其中COD是一个相对严格条件性的指标,在实际操作方面若是不按照具体操纵流程是会导致COD测定数值出现不准确的情况。以往的回流滴定法在操作过程中所要消耗的时间是比较常的,回流的加热速度也是不容易得到有效的控制,还有就是加入硫酸汞试剂会对环境造成污染。然而当前优化之后的密闭消解法在操作方面比较简单,成本也是较低的,所以能够影响到分光光度测定的因素都会在COD测定值中出现误差,在对于水样的稀释中若是把握不准的话,也会导致COD的测定值出现偏差,水质COD的测定数值越大,也说明了水体中受到的污染程度越严重。所以,笔者通过对水质COD测定期间所出现的问题进行详细分析,予以广泛同行参考与借鉴。

1 样品的预处理对水质COD测定的影响

在我国炼油厂装置排水、科研以及实验中装置排水都是含油量较大的。其中水样中的含油量是导致水质COD增高的主要因素之一,含油量的增加与水质COD测定的结果的提高是会呈现出正常比例的。通常情况下,水样的浑浊原因是其含有悬浮物质,此时若是采用回流滴定的方法去测定水质COD相对适合,因为在采用回流滴定方法过程中当中的悬浮物基本都会被清除,若是去采用分光光度法需要对水样进行预处理,因为悬浮物质会导致吸光数值不断攀升并不会存在还原性的物质所导致COD升高存在相关的线性关系。在采用ISO方法中都是没有给出相对于的水样预处理的方式[1]。笔者通过采用水质氨氮的分析中对水样进行预处理的,但是该方法只能够在絮凝沉淀中去加入絮凝剂用量,也没有给出相对应用在不同的含油量水样范围之内的,综上所述,在絮凝剂用量相同时,水样中的杂质含量也是不同的,比如,对于成分比较复杂的焦化废水当中,采用絮凝剂的效果是不够有效的,然而在样品水质中絮凝剂的使用效果会直接影响到水质COD实际测定的数据结果,相关人员使用含油量比较高的样品去稀释,然后在进行絮凝的方式,让该问题得到了解决。在实际测定期间,水样也是有着较大差别的,在一定程度上因为没有一个比较规范的样品处理方法,所以在水质中的杂质去除率是相对较高的,在实际测定中悬浮物质对水质COD测定的影响也是可以忽略不计的,然而在水样当中的含油量的增加会导致乳化状态在不同的情况下所呈现的状态不同,让同样的水质,在不同时间的测定结果和不同人员的测定中也都会存在结果中的偏差。

比如,针对同一个水样中乳化油的实际处理方式不一样,那么就会导致还没有测试的样品含油量出现变化,所以在最后测定中所得到的结果也会不同的,详情见下表一所示,在同一个样品中去放置测定时间相同的COD数值也会出现不同的通常情况下会延续到大部分的水质中的油上浮,大部分的物质下沉,在水相达到一个平衡的情况下,水质COD的测定数值就不会出现变化,或者是出现的变化相对较小。在很多实验室中污水的处理是需要有一个时效性的,若是悬浮物和油出现了分离,那么这样是很难采用化学方法将其恢复到原始的状态下,也会导致在测定中出现结果偏差的情况[2]。

表1 焦化废水除油前后COD数值的变化

2 取样方式对COD的实际影响

在当前实验过程中,样品的COD测定必须要和具体的水样处理工艺相互结合,还需要保障样品具有特定的代表性意义。在一定程度上若是因为人为的原因所导致混入悬浮物和油,比如在取样口的距离液面的油位过低,在取样过程中所出现的夹带,此时所取得的水样是不具备代表性的,因为其不代表实际水样的实际处理结果。所以这部门油和悬浮物在实际测定COD之前就需要采用相对应的方式对其进行去除,在除去操作期间还需要减少上述的情况出现。在正常情况下的样品含油量是不会进行处理过滤的,在某种层面上样品在除去杂质之后其COD数值也是会出现变化的,若是样品含油量较高,也有悬浮物,那么过滤前后的COD数值所出现的变化是偏大的;若是样品含油量较低,也有悬浮物,那么过滤前后的COD数值所出现的变化就是偏小的[3],详情可以见下表2所示。

表2 样品过滤前后的COD数值的变化情况分析

3 加热条件的实际影响

在一定程度上有效的采用重铬酸钾方法去对COD测定时,加入反应物之后,均匀的摇晃之后将其放置在加热器上面进行加热回流。其中加热回流的温度对于所测定的实际COD结果影响也是相对较大的,所以在加热中需要对加热温度进行实际控制。若是温度偏高,那么所测得的COD数值结果也会出现偏高,严重的还会导致水样出现沸腾或者是爆沸。若是加热温度较低,那么其反应也是不完全相同的,大致的测定结果也会呈现出偏低的情况。在实际消化期间还需要让水样保持一个比较稳定的沸腾状态下,这样能够让其维持一个度,从而然COD的测定结果比较稳定和可靠。相关人员需要从水样最开始沸腾时开始计时,并且还需要记录下每一个样品的最开始沸腾的时间点,并且也需要去保障每一个样品的消解都是完全的,这样对COD的测定结果是极为准确的。

4 提升水质COD测定结果准确性分析

4.1 采用回流滴定法

若是在水平中含有悬浮物质和油化物质,是可以去采用回流滴定方法去将油化物质进行去除的。若是去采用分光光度法那么是需要对水样进行提前的预处理的,对于去除杂质也是有一定影响的[4]。

4.2 硫酸汞络合法

在水质COD检测过程中,通常都是会采用硫酸汞试剂来进行实际溶解的。但是因为硫酸汞当中所含有的有毒物质是比较大的,在实际测试COD中也是有着一定的危险性。为了能够去降低实际测定所带来的危害,相关研究人员也提出了COD数值回归曲线的判断COD数值大小。该方式的具体流程:第一要根据CL-的浓度去对应COD的数值回归曲线,然后采用滴定方法去测试出所需要的测量样品当中的CL-浓度,然后去根据COD值回归线找到所对应的Cl-值;然后是根据水样当中实际测试中的方式和要求对水样中的COD数值进行具体的测定。在实际COD测定期间,不用去添加硫酸汞等催化剂,因为硫酸汞会和CL-发生一定的化学反应。在通过该方式COD测定的数值和之前的COD测定的CL-值偏差是不会直接影响到COD数值的。但是该方式若是不去添加硫酸汞等催化剂,是无法对水样进行氧化测定的,所以在实际COD测定期间,要使用另外一种催化剂来代替硫酸汞的存在,只有这样才能够对水样进行氧化的测定,从而在后续测定的结果中能够更为准确。

4.3 氯气校正法

该方法是极为常见的一种方式,在实际应用中该技术也是比较成熟的,现已经在我国制定了具体的行业标准了,氯气校正法所测得的结果是极为准确的,通常都是要高于高氯废水当中的COD数值的测定,但是这种方式的实际测定操作流程是比较复杂的,所需要得到测定结果的时间也是较长的。

4.4 标准曲线法分析

在正常情况下标准曲线方法是不需求加入硫酸汞的,但是因为在不同的操作人员手中,其操作的实验条件也是大不相同的,因此会导致氯氧化的程度出现变化,因此标准曲线在实际进行每一次实验前都是需要进行重新绘制的,与此同时其他的操作测定人员是不能够同时应用一个测定条件的,在实际操作项目中是比较复杂的。

4.5 叠加法分析

通过对炼钢厂的污水内的高氯水进行取样分析,相关研究人员也提出了一种采用叠加法的方式来进行水样的测定CDO值。通过叠加法是能够让那些等待测试的水样变成可过滤和不可过滤这两个方面,然后通过有效的利用标准曲线校正方法来进行实际的测定,通过测定能够得到这两者的总与水样中的COD数值。叠加法对水样中含有悬浮物的高氯废水COD值测定有着极大的作用,其也能够保障COD测定值的精准度。

4.6 密封消解法分析

该方法是通过密闭的容器进行消化,在Cl-氧化成为氯气时,达到相应的平衡后,需要使用掩蔽剂。和之前标准方法相对较,密封消解法的时间是较短的,与此同时也有着较高的精密度,能够起到测定高氯废水的作用[5]。在一定程度上因为在密封消除期间是位于一个密闭的容器中,外界很难对容器内的消解程度进行判断的,然而在实验操作中必须要度安全问题引起重视。在密闭消解法对样品消解期间所需要的时间大约是在两个小时,单一的样品COD测定时间也是在三小时之内,因为时间相对较长,对很多实验期间进行参数评选是有不利影响的,此时是可以采用催化剂去根据实际情况进行量的选择加入,这样能够让消解变得更快,从而让消解时间不短缩短。在水样中无机还原性的物质与有机还原性的物质含量都是能够在COD中所显现出来的,其中有机还原性物质与无机还原性物质都是会被重铬酸钾所氧化,有效掌握这两者的含量,就能够反映测定COD的主要目的。

5 结语

COD是衡量废水有机物污染的主要指标之一,在当前水质监测中有着极为广泛的应用。在一定程度上水质COD测定重铬酸盐法与分光光度法,是实际测定过程中对于COD测定结果都是有极大的应用价值的。在水质测定中必须要根据水质的特点,去选择最为适合的水质COD测定方法。当前在不同COD测定方法中,将多种方式进行交叉应用,也能够今后水质COD测定发展的主要趋势,通过交叉方法的应用,对于提升水质COD测定值的准确性是有着极为重要的现实意义。

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