氯碱化工高氯废水中COD的检测探讨

2021-03-30刘红

现代盐化工 2021年2期

刘红

（潍坊众泰职业环境检测有限公司，山东潍坊 261000）

目前，我国工业化发展已经进入关键时期。随着行业水平的提升，工业废水排放量逐渐增加，出水水质也比较复杂，尤其是氯碱化工高氯废水，增加了污水处理厂的工作难度。一般氯碱化工高氯废水中含有化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD），处理废水需要及时检测COD，这是水质关键性指标，也可以作为水体有机物污染程度的判断指标。除此之外，通过COD检测可以了解污水微生物降解水平。结合当前化工行业发展现状，发现氯碱化工高氯废水COD检测工作依然存在问题，需要在今后的废水处理过程中总结检测经验。

1 氯碱化工高氯废水污染问题与处理现状

氯碱化工生产环节对水资源的需求量比较大，经过生产与各个环节的处理必然会产生大量工业废水。废水成分较多且复杂，包括有机颗粒、无机盐类、重金属催化剂等。这些有毒有害物质如果不及时检测、处理，会直接影响其他物质和污水处理效果，降低精度[1]。考虑到高氯特性，废水COD检测准确度有限，无机还原性物质也是COD检测的关键性影响因素，还原性物质、氯离子甚至会加速氧化剂重铬酸钾、催化剂硫酸银耗损，样品氧化效果不理想，降低了COD检测结果的精准性。

总结COD的来源，主要包括两点：（1）在化工生产过程中，化学强碱溶液没有做好净化工作，污水内依然有大量氯离子残留，后期污水排放也会出现COD超标现象，形成高氯废水。（2）氯碱化工生产残留重金属和无机物，也会直接提高氯碱化工废水COD含量。

2 氯碱化工高氯废水COD检测过程

化工生产处于强酸性环境下，水样内掺加过量强氧化剂，指示剂选择试亚铁灵，再利用还原剂滴定过量氧化剂，将还原剂实际消耗量作为水内COD的计算依据。在操作过程中，水样氯离子直接导致氧化剂消耗，测定值、实际值也会产生正误差，一旦氯离子升高，误差就会逐渐增大。在可以选择的氯离子屏蔽方法当中，硫酸汞络合法比较常见，也是操作相对快捷的方法。根据规定屏蔽氯离子，如果高氯低浓度值废水COD浓度值的最终检测结果较高，也会产生较大的误差。通过高氯废水氯气校正法进行高氯水样COD检测，可能会有系统误差存在，分析效率也不高，所以在实际操作中也会受限[2]。

化工生产中的高氯废水COD检测工艺较多，例如酸化法，检测人员提前提取废水样品并且称重，在反应瓶内放入10.0 mL废水、防爆沸玻璃珠，保证检测流程操作安全。在反应瓶中各放入20.0 mL的H2SO4（4+1）溶液，准备好振荡设备便可以开始COD检测。在检测过程中重点控制温度，通过温度监控设备随时监测温度变化，若温度不在规定范围内，会马上发出预警调整气温，始终将温度控制在70 ℃。振荡操作60 min后，可以将废水中原有的氯元素去除，按照国家标准分析废水污染检测数据。

3 氯碱化工高氯废水COD检测工艺与应用

3.1 铬酸钾检测法

氯碱化工高氯废水检测COD，需要认识到金属活跃性。氯离子作为化学元素，具有较强的活跃性，直接置换活跃性不高的离子。所以，检测氯碱化工高氯废水COD，一般会选择金属置换这一方法检测化学污水含氧量，最具代表性的检测方法是铬酸钾检测法，在应用中要注意以下内容：（1）如果氯离子质量浓度为1 000 mg/L，需要按照10∶1的标准，将氯离子和硫酸汞溶液融合。（2）在COD检测过程中使用催化剂，起到催化沸腾的作用，在2 h之后可以再使用硫酸亚铁还原，随即检测水样内COD含量[3]。分析设计原理，硫酸汞和氯离子融合之后，离子活跃度也显著提高。受到催化作用的影响，离子强度、活跃度高，后期还会继续提高，金属元素置换过程中，水样内残余比例也会显著降低，有效检测氯碱化工高氯废水COD。在设计过程中，操作要点以溶液融合、催化为主，将其与废水净化、处理等方法对比，便捷性有所提升，有效提高了检测效率。

3.2 氯气检测法

氯气这种气体的稳定性不高，氯碱化工高氯废水的含氧量比较高，此时氯气发生化学反应的概率也会增加。所以，在明确氯碱化工高氯废水内COD含氧量之后，建议组织氯气检测试验，净化污水检测。应用氯气检测法包括两个要点：（1）样本的质量浓度为1 000 mg/L，需要按照1∶9的比例掺加硫酸汞，处于强酸条件下的催化沸腾溶液与未还原重铬酸钾融合，根据重铬酸钾反应质量得出氯碱化工高氯废水COD含量数值。（2）没有络合氧化氯气，可以采用氢氧化钾达到吸收的目的，在其中掺加碘化钾检测pH[4]。

和氯气检测法相比，金属置换处理法可以保证氯气净化完全性。氯碱化工高氯废水COD检测利用污水pH，可以得到污水中的酸碱度、含氧量等重要数据。所以，在检测COD的过程中，污水检测结果涉及大量信息，氯碱化工高氯废水COD检测的最终结果也具有多元化特点。在具体操作过程中，氯气检测法和重铬酸钾检验环节大致相同，操作过程也比较简单。但是氯气检测法可以检测pH，这对于污水水体综合检验而言，可以进一步保障检验质量，提高检验结果的可靠性。所以，实验检测效果直接关系到检验质量，这也是氯气检测法得到广泛应用的重要原因[5]。

3.3 水样检测数据分析法

分析化工产业污水治理基础理论与经验，如果氯碱化工高氯废水内的COD含量符合标准，实施水样检验的最终结果也在参数变化允许范围内；如果其中的COD含量显示超标，那么COD检验数据也会超过化工废水水样参数标记线。所以，在氯碱化工高氯废水COD检测过程中，建议采用化工污水含氧量分析进行水样勘测。这一水样勘测法在应用中需要注意3点：（1）严格按照化工污水检验指标要求，总结出氯离子检验指标，将其当作水样溶液的配制参考依据。（2）通过硫酸汞溶液处理溶液，利用曲线指标卡检测水样氯离子。（3）溶液内部的氯离子、金属离子经还原处理之后，需要静置3～5 min，随后实施第三次测定，检测出COD含量[5]。

站在氯碱化工高氯废水实践操作视角，尽管检验环节比较复杂，但是进行到操作的后期，不需要深入计算便可以了解COD含量是否在标准参数范围内。另外，在COD检验过程中，可以加强水样检验达标准确性，通过对比COD检测结果，展开水样检测数据分析。

3.4 高锰酸钾检验法

对于化工生产形成的污水，如果站在资源高效利用这一角度，实施氯碱化工高氯废水COD检验，通过最终检验结果可以直观地了解水样重金属含量，也可以直接处理污水[6]。在现代化工生产领域，采用高锰酸钾是资源净化非常重要的检验污染成分的方法之一，因为高锰酸钾在COD检测中有非常显著的应用成效，所以结合实际情况总结高锰酸钾检验法的应用要点：（1）溶液内部掺加过量高锰酸钾溶液，通过沸水直接还原处理。（2）采用新鲜淀粉溶液作为指示剂的配备依据，向其中掺加过量高锰酸钾之后发生反应，待反应完成后融合硫代硫酸钠。完成以上一系列操作后需要静置10～15 min，对溶液内高锰酸钾实际消耗量进行精准计算，可以得出氯碱化工高氯废水COD含量。

因为高锰酸钾包含的化学元素不具备较高的稳定性，所以采用高锰酸钾溶液检验化学污水含氧量，通过高锰酸钾因素，直接将废水溶液中的氧元素融合，便会有新的化学反应物产生。如果操作过程中COD含量不高，那么高锰酸钾反应比例也会显著降低。

3.5 消解处理技术

氯碱化工高氯废水中的COD含量检测，有时也会使用离子消除的方法，获取化工污水中的实际含氧量。将消解处理技术应用于检测，氯碱化工高氯废水包含的氯离子、氧离子可以同时检测，作为化工废水检测的常用方法，也具有极强的综合性[7]。基于此，总结消解处理技术需要注意以下问题：（1）对氯碱化工高氯废水进行消解检验，要求检验人员严格参考国家出台的化学水样饱和度分析要求，对氯碱化工高氯废水包含的氯离子、氧离子进行分离处理，建议采用电解法分离。（2）分解处理完成后，离子溶液需要转移到密封空间内放置，循序渐进地去除空间内的氧离子，期间还需要及时获取废水水样氯离子的实际含量。如果最终的COD检验结果显示水样质量浓度值变化为100～1 000 mg/L，代表检验水样COD含量符合标准；若不在100～1 000 mg/L，则代表氯碱化工高氯废水的COD含量不符合标准。

3.6 密封消除法

密封消除法在氯碱化工高氯废水COD含量检测中的优势主要体现在污水质量浓度检测这一层面。采用密封消除法可以更加直观地了解重金属含量、实际体积、数量等重要数据，也能够测定废水中的COD含量，保护水样免遭二度破坏。最后根据废水COD含量测定数据，调整水体净化操作方案，有利于提高废水中COD含量检测的稳定性与可靠性。

3.7 间接标准曲线法

使用间接标准曲线法，检验人员按照氯离子的不同质量浓度配制水样，随即检验COD值，作为COD、氯离子标准曲线的绘制参考依据。随即获取两份待测含氯水样，且两份水样完全相同。第一份用于检测氯离子含量、获取COD值，第二份不掺加掩蔽剂，检测氯离子、有机物中的COD值，将得到的测量值与第一份所得数据相减，便可得出水样实际COD值。经过实际检验操作可知，间接标准曲线法无需掺加硫酸汞，但是重铬酸钾质量浓度与回流时间等因素会对氯氧化程度造成影响，所以每次测定前务必要完成标准曲线绘制，这一过程相对复杂。