歐志偉(海南逸盛石化有限公司,海南 洋浦 578101)
隨著科技的進步和社會的發(fā)展,人們對水質(zhì)的安全性要求越來越高,而當前水資源被各種有機物污染的現(xiàn)象頗為常見,因此,采用COD測定能有效對水體的污染程度進行深入分析,但是其中存在多種因素影響測定結(jié)果的準確性,為此需對其制定有效的提升策略,提高水質(zhì)檢測的質(zhì)量和效率。
水質(zhì)COD測定的實質(zhì)就是化學需氧量,通過運用化學手段,測量水質(zhì)樣品中需要被還原物質(zhì)的內(nèi)含量,以此方式來對廢水、污水等水資源受污染情況進行有效衡量。由于該技術(shù)能有效對水質(zhì)中的物質(zhì)含量,以及受污染程度進行判斷,因此,可將其作為水質(zhì)內(nèi)含量比對的重要指標,在其本身具有測量方便、成本費用低、適用范圍廣等優(yōu)點的基礎(chǔ)上,還能對水質(zhì)中的有機物含量進行精準測量,緩解生態(tài)環(huán)境的污染壓力,從目前形式來說,COD指標已經(jīng)成為每一個監(jiān)測站必備的監(jiān)測手段。
通常情況下,COD傳統(tǒng)的測定方法可統(tǒng)分為儀器法和化學法兩種,而在化學法中,根據(jù)氧化劑的不同,可以具體分為高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法。根據(jù)國家水質(zhì)化學需氧量的測定標準,當化學需氧量>50mg/L或<50mg/L時,選擇的重鉻酸鉀溶液濃度分別應為0.25mol/L和0.025mol/L,但是為了避免出現(xiàn)溶液內(nèi)雜質(zhì)過多影響最終試驗結(jié)果,需在開始操作前利用硫酸亞鐵標準溶液進行回滴處理,保證試驗的順利進行。在試驗過程中,由于驗定溶液的根離子存在一定的透明性質(zhì),所以可能導致滴定過量,而在對需氧量<50mg/L水質(zhì)進行檢測時,出現(xiàn)誤差情況的頻率較大[1]。
想要有效解決上述問題,則需運用對比法,將濾紙空白地方進行滴定檢驗,在此基礎(chǔ)上與對比溶液進行比對,判定雙方的接近度,確定溶液的標準濃度,能有效避免滴定誤差過大的現(xiàn)象,但是在此過程中需注意的是,要根據(jù)溶液的具體性質(zhì)選擇合適的滴定方式,比如半滴方式,對于減少標準溶液的濃度滴定具有良好的適應性,其余還有直接滴定、返滴定、置換滴定以及間接滴定等,
添加試劑的操作流程也是影響水質(zhì)COD測定結(jié)果準確性的重要因素之一,以國家水質(zhì)檢測的技術(shù)標準為依據(jù),在傳統(tǒng)的添加試劑過程中,需按照相關(guān)規(guī)定首先對水質(zhì)樣品進行添加,然后再在樣品水質(zhì)中添加重鉻酸鉀溶液,在此操作過程中可能出現(xiàn)某些潛在性問題,比如:在進行水質(zhì)樣品添加時,可能由于操作不當導致在容器壁內(nèi)沾染水樣,或者在水樣移取過程中試管口與其他容器碰觸,都可能造成水質(zhì)受到污染,或者出現(xiàn)測定結(jié)果不準等狀況,需進一步優(yōu)化樣品試劑的添加流程,在實際操作過程中,可以先添加相關(guān)檢測溶液,比如重鉻酸鉀溶液等,然后在試管內(nèi)添加水質(zhì)樣品,進一步達到保障水質(zhì)COD測定結(jié)果準確性的目的。
水質(zhì)檢測試驗需要保證在一定條件下進行檢測流程,因此需建立專業(yè)的實驗室為水質(zhì)檢測提供良好的、規(guī)范的、科學的試驗環(huán)境。在進行水質(zhì)樣品分析過程中,對取樣量的選擇也會對最終樣品測試結(jié)果產(chǎn)生一定程度的影響。在通常情況下,我們會對取得的水質(zhì)樣品進行混合攪拌處理,但是依然會存在水中污染物分布不均的問題,且其中污染物存在較高的耗氧量,最終導致測定結(jié)果與標準規(guī)定存在較大差異。為了有效緩解甚至解決該問題,以及保障最終提取質(zhì)量,需對控制條件的穩(wěn)定性加以提升,在此基礎(chǔ)上還需提高取得樣品的量度,增加其代表性,保障二者之間的平衡高效。
在實驗室進行取樣量檢測過程中時,通常會采用對比法進行對取樣量的測定,比如在滿足同一狀態(tài)的條件下,分別取得50ml、15ml以及5ml的水質(zhì)樣品進行有效測定,測定結(jié)果顯示,15ml與50ml兩者的測定結(jié)果之間存在的差異較小,而5ml水質(zhì)樣品量與兩者存在較大的差異,因此表明取量小的測定結(jié)果不具有規(guī)范性和代表性,因此需在加大取樣量的同時,還要提升測定結(jié)果的精準度,做好取樣量濃度的有效劃分,針對濃度較高,且污染較為嚴重的樣品,需首先對其進行稀釋,然后在對樣品水質(zhì)進行取樣測量。
在水質(zhì)樣品測定的過程中,必須對水質(zhì)中氯離子含量進行精準測定,如果發(fā)現(xiàn)氯離子含量較高,則需要優(yōu)先對水質(zhì)樣品進行有效處理,才能進行下一步測定流程,否則對最終測定結(jié)果產(chǎn)生嚴重影響。其根本原因在于使用的檢測試劑是重鉻酸鉀,而其在測定過程中其能與氯離子產(chǎn)生化學反應,通過氧化從而生成氯氣,而氯氣則是帶有強烈刺激性氣味的劇毒氣體,因此,需選擇硫酸汞、硝酸銀等試劑進行調(diào)和,待到對水質(zhì)樣品中的氯離子進行消除后,再向其中添加其他反應試劑,但必須要保證操作流程的正確性,避免出現(xiàn)流程顛倒而影響測定結(jié)果,甚至產(chǎn)生嚴重后果的情況,確保首先添加硫酸汞試劑。當樣品水質(zhì)中不含有氯離子時,則不需要對其進行混合處理,從而有效避免溶劑對水質(zhì)產(chǎn)生其他影響。
廢水中含有不定量的動植物油脂,這與取得水質(zhì)樣品的位置以及測定過程有著密切關(guān)系。比如當水質(zhì)樣品在采樣器中時,水質(zhì)中的油類物質(zhì)可能依附于采樣器壁,從而導致最終水質(zhì)樣品分析中的油脂含量沒有達到取樣的正常水平,從而使最終的分析效果也沒有達到COD值的規(guī)范程度,因此,需采用增添活性劑的方式降低油脂的表面活性,切實對水質(zhì)的均勻性進行有效提高[2]。
在對工業(yè)廢水進行氧化處理過程中,其中可能會包含一些水生生物,且對COD測定分析的結(jié)果產(chǎn)生一定影響,可以采用有效方式對其進行收集和過濾,比如塑料紗網(wǎng)等,對于水生生物含量較多的廢水,不能采用加熱的方式進行處理,避免水生生物死亡對測定結(jié)果產(chǎn)生影響。
水質(zhì)中的懸浮物指的是懸浮在水中的固體物質(zhì),其中包括不溶于水的有機物和無機物、泥沙、微生物等,同時水中懸浮物含量也是衡量水污染程度的重要指標之一,對水質(zhì)測定的最終結(jié)果產(chǎn)生一定影響。當水質(zhì)樣本中含有大量懸浮物時,會對水質(zhì)檢測的具體操作流程產(chǎn)生影響,尤其是當水質(zhì)中的懸浮物與增添的氧化劑產(chǎn)生化學反應時,使COD的測定值在原基礎(chǔ)上明確提升,而水質(zhì)中還存在自身具備還原性的懸浮物,也會致使COD測定值出現(xiàn)提高的情況。
在對水質(zhì)樣本進行懸浮物含量測定時,當水質(zhì)中懸浮物的含量較高,則必須通過震蕩處理使懸浮物始終處于沉淀狀態(tài),但是通過這種處理方式,可能導致在取樣過程中,出現(xiàn)懸浮物沉淀不均勻現(xiàn)象,從而使水質(zhì)樣本上下濃度差異性較大,導致最終測定的結(jié)果缺乏科學性和準確性。根據(jù)實際情況看,需采用震動后快速取出的方式,進一步提高水質(zhì)樣品的均勻性,避免由于懸浮物沉淀不均勻影響最終COD的測定結(jié)果。
在水質(zhì)COD的實際檢測過程中,進行水質(zhì)內(nèi)含物溶解流程時大多采用硫酸汞試劑,但是由于其中汞離子自身帶有毒性,所以在COD實際測定過程也具有一定危險性。在此基礎(chǔ)上,研究人員提出應用COD數(shù)值回歸曲線,來對COD測定數(shù)值的大小進行有效判定,從而切實緩解實際測定存在的威脅性。第一,需根據(jù)氯離子自身性質(zhì)、濃度與COD數(shù)值回歸曲線進行對應,通過滴定法對水質(zhì)樣品中氯離子的濃度進行測量,以COD回歸曲線為基礎(chǔ),找出與氯離子相對應的數(shù)值;第二,將實際測定方式與規(guī)定COD數(shù)值進行對比測定,在此過程中不用添加催化劑,避免發(fā)生一定程度的化學反應,而且出現(xiàn)的誤差較小,對最終COD測定數(shù)值不會產(chǎn)生直接影響;第三,想要對氧化反應進行測定時,可以應用與硫酸汞同種性質(zhì)的催化劑進行替代,保障最終測定結(jié)果的科學性、準確性和規(guī)范性。
氯氣校正法是在水質(zhì)COD測定過程中極為常見的一種測定方式,且其應用技術(shù)已經(jīng)達到了較為成熟的程度,在此基礎(chǔ)上,我國目前已經(jīng)制定出了具體的行業(yè)應用標準,比如《水質(zhì)化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》。但是該標準不適用于含氯離子濃度大于稀釋后為1.000mg/L的含鹽水,當氯離子含量超過規(guī)定含量時,COD的最低允許限定值為250mg/L,否則得出低于此標準的數(shù)值都具有較強的不可靠性。氯氣校正法的應用能有效消除了高率離子含量對COD測定的干擾,在此基礎(chǔ)上還可作為高氯廢水中的COD測定方法之一,能得出極為準確的COD測定數(shù)值,但是這種方式也存在一定的不足,比如實際的測定操作流程較為復雜,因此等待測定結(jié)果的時間也較為漫長[3]。
密封消解法,顧名思義就是使水質(zhì)樣品在密閉的容器內(nèi)進行反應消化,通過加入所需試劑,使水質(zhì)中的氯離子氧化成為氯氣,待達到相應平衡后,使用掩蔽劑對氯氣進行消解。與其余標準方法相比較,密封消散法具有時效短、精密度高等特點,同時對高氯廢水也能進行精確測量。但是在進行實際測量過程中,由于其是在密閉空間內(nèi)進行反應,所以外界對其內(nèi)部消解程度不能及時作出相應判斷,而其中氯氣作為活性氣體存在一定安全隱患,所以務必要提前做好相應的安全保障措施。一般消解時長大約為兩個小時左右,而單一水質(zhì)樣品COD的測定時長也始終保持在三個小時之內(nèi),可能由于時間相對較長,所以對很多在試驗期間進行的參數(shù)評選具有不利影響,所以需根據(jù)水質(zhì)樣品的實際情況,選擇符合其特性的催化劑,從而切實達到縮短消解時間的目的。在COD測定結(jié)果中還能有效顯示出無機物與有機物還原性的物質(zhì)含量,且都極易與重鉻酸鉀產(chǎn)生氧化反應,從而得出具有高效性、準確性的COD測定數(shù)值。
標準曲線法就是指在一定條件下,由于人員、試驗條件與操作手法的不同,導致出現(xiàn)氯離子反應氧化的程度也有所不同,因此,需要根據(jù)試驗次數(shù),對相應數(shù)值進行重新繪制,跟隨測定條件的變化而變化,具有較強的復雜性[4]。疊加法指的是以對高氯水水質(zhì)測定分析為基礎(chǔ),通過疊加的方式對水質(zhì)樣品進行測定COD值,可以將等待的水樣具體分為兩種,分別為可過濾和不可過濾,在此基礎(chǔ)上利用標準曲線校正法對二者進行實際測定比對,從而有效得出兩者在總體水質(zhì)樣品中的COD測定數(shù)值。在此基礎(chǔ)上,能有效表明疊加法的應用,對高氯廢水水質(zhì)樣品懸浮物的COD值測定具有極大作用,產(chǎn)生明顯效果,同時對COD測定數(shù)值的精準度給予一定程度上的保障,對提升水質(zhì)COD測定數(shù)值的準確性具有及其重要的現(xiàn)實意義。
綜上所述,水質(zhì)COD檢測結(jié)果的準確性對水體污染的有效控制具有重要意義,想要切實提高測定結(jié)果的精準度,則必須對水質(zhì)COD檢測結(jié)果的各個環(huán)節(jié)和水質(zhì)內(nèi)容,運用實質(zhì)性方法對其進行分析、化驗,切實提高檢測結(jié)果的科學性、規(guī)范性和標準性,實現(xiàn)生態(tài)資源的可持續(xù)發(fā)展。