化學(xué)需氧量是評價水體污染度重要綜合指標，表征水體受還原性污染狀況重鉻酸鹽法操作過程冗長，難以同時分析大批量樣本，研究者提出提高溶液酸度等多種改進措施。近年來社會經(jīng)濟快速發(fā)展，導(dǎo)致環(huán)境問題日益嚴重，水質(zhì)污染對生活環(huán)境造成重大影響。有機物污染嚴重，直接影響海洋生態(tài)安全。國務(wù)院關(guān)于環(huán)保若干問題的決定規(guī)定，要控制污染物排放量。生活污水需經(jīng)處理，使其CODcr值達到環(huán)境污染排放標準要求。對生活污水進行化學(xué)需氧量監(jiān)測分析，關(guān)鍵控制因素是與反應(yīng)溶劑酸度、催化劑有無等試驗條件有關(guān)。水樣中化學(xué)需氧量監(jiān)測結(jié)果受分析條件影響較大，需加強監(jiān)測控制確保結(jié)果準確。

化學(xué)需氧量檢測方法

化學(xué)需氧量是水質(zhì)監(jiān)測的重要項目，表示易被強氧化劑還原性物質(zhì)消耗氧化劑量，水中的還原性物質(zhì)包括亞硝酸鹽等，生成COD物質(zhì)對水體生物產(chǎn)生不良影響。我國水資源短缺，水環(huán)境污染日益嚴重。水質(zhì)分析是環(huán)境監(jiān)測的重要任務(wù)，化學(xué)耗氧量是國內(nèi)水污染重要指標，監(jiān)測生活污水COD排放量非常必要。為掌握污染物排放狀況，改善水環(huán)境質(zhì)量，我國制定《污水綜合排放標準》中對CODcr標準限定作出明確規(guī)定，把廢水污染項目化學(xué)需氧量列為大多數(shù)工況企業(yè)比測項目。

實驗室測定COD大多采用標準法，重鉻酸鉀硫酸回流閥測定結(jié)果準確，適用于各類COD值大于30mg/L的水樣。重鉻酸鉀法在用重鉻酸鉀氧化水中還原性物質(zhì)，根據(jù)硫酸亞鐵溶液用量計算水中還原物質(zhì)消耗氧量。重鉻酸鉀法適用于測定污染嚴重工業(yè)廢水，但存在分析時間長、二次污染嚴重等不足。芳香族有機物不易氧化，氯離子不能被重鉻酸鹽氧化，向水樣中加入硫酸汞。重鉻酸鉀法適用于用0.25mol/L濃度重鉻酸鉀溶液可測定大于50mg/L的COD值，重鉻酸鉀法優(yōu)點是測定結(jié)果準確，缺點是耗時長；回流設(shè)備占較大空間；測定中消耗大量濃硫酸。對區(qū)域水質(zhì)調(diào)查中大批量樣品測定具有局限性。

我國主要應(yīng)用重鉻酸鉀法測定工業(yè)廢水化學(xué)需氧量，以氧的量表示處理水樣消耗量，酸性法為水樣加入硫酸后加入高錳酸鉀溶液，通過計算公式求出高錳酸鉀指數(shù)值。水樣中加入氫氧化鈉后加入高錳酸鉀溶液，用過量草酸鈉溶液還原剩余高錳酸鉀。高錳酸鉀法測定水體化學(xué)需氧量具有環(huán)境污染少等優(yōu)點。但由于在工業(yè)廢水測定中具有分析數(shù)據(jù)不可靠等確點受到限制。ISO建議用于測定地表水。

污水化學(xué)需氧量測定方法改進

為提高分析速度，目前國內(nèi)外對化學(xué)需氧量測定方法改進研究使用廉價替代催化劑等測定化學(xué)需氧量。標準法耗時長原因是需要回流消解2h，目前采取快速消解方法主要有開管消解法等。密封消解法是樣品密封加熱進行樣品消解，消解試樣反應(yīng)管密封，可提高測定結(jié)果準確性。具有快速、省電等優(yōu)點，適用于各廠礦企業(yè)申報大批量水樣監(jiān)測。

微波消解法是在微波能量下加快分子運動，采用硫酸—重鉻酸鉀消解體系，方法特點是反應(yīng)液加熱采用電磁波能量進行，微波特點體現(xiàn)在極性分子在微波場隨著微波頻率快速變換方向，絕緣體可透過微波，如玻璃聚四氟乙烯不會吸收微波的能量。微波加熱快，可降低反映活化能，使得微波消解能力增強。加熱快慢與微波的功率有關(guān)，與試樣的濃度及試劑種類有關(guān)。

COD測定中，需加入催化劑使樣品消解，標準法使用Ag2SO4，但其價格昂貴。為提高有機物氧化分解速率，國內(nèi)外尋找Ag2SO4替代物。研究以MnSO4代替Ag2SO4作催化劑，相比標準法精密度良好。研究探討NISO4代替單純硫酸銀作催化劑可能性，經(jīng)對不同Ag2SO4-NiSO4混合物測定廢水CODcr值比較，用NiSO4作催化劑可行，可降低分析費用。由于標準法測定COD不能滿足水質(zhì)調(diào)查大批量樣品測定需求，國內(nèi)外研究者研制在線自動COD測定儀。綜合運用自動測量技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)等智能化產(chǎn)品，由反應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。

生活污水化學(xué)需氧量濃度檢測控制

實驗準備環(huán)節(jié)

水樣采集時應(yīng)注意保證取樣代表性，水樣采集中要注意取樣量不能過少，充分振搖水樣，水樣搖勻后立即取樣。為使檢測水樣具有代表性，取樣前對樣本充分振搖。經(jīng)過處理的水檢測前需對樣品振搖，水樣化學(xué)需氧量檢測時經(jīng)振搖水樣具有代表性。污水中不均勻懸浮物多，應(yīng)避免懸浮物下沉影響水樣代表性。要求水樣充分振搖后立即取樣。振搖使樣品體積存在誤差，但誤差不會對結(jié)果造成決定性影響。

化學(xué)需氧量濃度高的水樣可進行多次稀釋，取水量過小易出現(xiàn)污水高耗氧顆粒無法吸取，采用2.00,20.00mL取水檢測實驗，發(fā)現(xiàn)2.00mL原水測出結(jié)果存在較大差距，20.00mL水樣測定結(jié)果穩(wěn)定。證明取樣量對最終檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。移液管吸口口徑影響化學(xué)需氧量測定結(jié)果，移液管因口徑小無法吸取水中懸浮物，無法迅速吸取足夠量水樣，振搖后懸浮物沉淀，吸取樣本與水質(zhì)存在誤差。污水樣存在較大懸浮物采用較小吸口移液管取樣不符合檢測操作規(guī)范。應(yīng)采用大口徑移液管，確保最終檢測結(jié)果可靠。化學(xué)需氧量濃度較大原水檢測，不能僅考慮重鉻酸鉀加入量，應(yīng)保證水樣吸取量滿足檢測需要，對重鉻酸鉀加入量進行調(diào)整。

盛裝水樣容器要禁用塑料制品，塑料容器材質(zhì)混有催化劑等物質(zhì)，一些塑料容器具有許多微孔，水樣中有機物易被吸附，要避免選用塑料容器。保存水樣先淋洗盛裝容器，采集水樣后及時檢測，避免化學(xué)需氧量發(fā)生變化。需暫時保存水樣可加入硫酸，廢水中存在一些固體顆粒，為水質(zhì)均化帶來不利影響，易影響提取水樣代表性。要重視水樣均化對確?；瘜W(xué)需氧量檢測結(jié)果準確的作用，可用水浴超聲器作用5min達到均化效果。

實驗過程控制

CODr指標具有很強條件性，任何條件變化都會影響檢測結(jié)果。必須對檢測試驗條件進行嚴格控制。試驗條件控制主要包括重鉻酸鉀標準溶液濃度，滴定液硫酸亞鐵銨標準溶液濃度等。污水進行化學(xué)需氧量檢測中采用0.25mol/L重鉻酸鉀濃度，樣品中重鉻酸鉀加入10.00mL，污水提取量為20.00mL，通常采取減少樣品提取量的方法。生活污水測試稀釋樣品不能滿足樣品具有足夠代表性，應(yīng)適當調(diào)整對重鉻酸鉀溶液濃度加入量。

重鉻酸鉀濃度降低到0.025mol/L，顏色變化不明顯，可使用0.05mol/L濃度重鉻酸鉀溶液。原水濃度高，可采用0.5mol/L重鉻酸鉀溶液，保證樣品滴定與空白體積差減量明顯。

硫酸亞鐵銨濃度計算公式為

C[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.250x10.00[(NH4)2Fe(SO4)2]

濃度為0.01mol/L重鉻酸鉀未消耗，重鉻酸鉀被消耗一半，建議使硫酸亞鐵銨濃度大于0.05mol/L，使樣品消耗與滴定體積適當。實驗檢測要注意一些細節(jié)的控制，操作者保證溶液配制準確性，試劑使用要統(tǒng)一規(guī)范；為防止有機物對化學(xué)需氧量檢測影響，避免使用肥皂水清洗儀器；水樣回流消化分解時要充分冷凝；化學(xué)需氧量濃度高的水樣多次稀釋取樣不少于5ml；回流冷凝管不能用軟質(zhì)乳膠管；加熱回流中禁止停電；用手摸冷取水不能有溫感；滴定不能激烈搖動錐形瓶。

結(jié)語

據(jù)統(tǒng)計，我國每年以COD廢液形式排放汞量達數(shù)噸，對環(huán)境造成嚴重二次污染。研究耗用試劑少的綠色CDO測定方法具有重要意義。本文對化學(xué)需氧量測定方法進行探討，對高錳酸鉀加熱方式改進，探討測定化學(xué)需氧量影響因素。保證污水樣本代表性是生活污水化學(xué)需氧量檢測的關(guān)鍵，如不能采取有效措施控制會影響最終檢測結(jié)果。樣本化學(xué)需氧量檢測因加入氧化劑種類，催化劑有無獲得不同的結(jié)果。

聲明：本文所用圖片、文字來源《中國科技信息》，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請與本網(wǎng)聯(lián)系刪除

相關(guān)鏈接：重鉻酸鉀，催化劑，水樣采集