探讨水质COD测定结果准确性的影响因素

2020-01-13 22:41欧志伟海南逸盛石化有限公司海南洋浦578101
化工管理 2020年24期
关键词:悬浮物氯离子试剂

欧志伟(海南逸盛石化有限公司,海南 洋浦 578101)

0 引言

随着科技的进步和社会的发展,人们对水质的安全性要求越来越高,而当前水资源被各种有机物污染的现象颇为常见,因此,采用COD测定能有效对水体的污染程度进行深入分析,但是其中存在多种因素影响测定结果的准确性,为此需对其制定有效的提升策略,提高水质检测的质量和效率。

1 水质COD测定的重要意义

水质COD测定的实质就是化学需氧量,通过运用化学手段,测量水质样品中需要被还原物质的内含量,以此方式来对废水、污水等水资源受污染情况进行有效衡量。由于该技术能有效对水质中的物质含量,以及受污染程度进行判断,因此,可将其作为水质内含量比对的重要指标,在其本身具有测量方便、成本费用低、适用范围广等优点的基础上,还能对水质中的有机物含量进行精准测量,缓解生态环境的污染压力,从目前形式来说,COD指标已经成为每一个监测站必备的监测手段。

2 影响水质COD测定结果准确性的具体因素

2.1 溶液浓度的根本标准

通常情况下,COD传统的测定方法可统分为仪器法和化学法两种,而在化学法中,根据氧化剂的不同,可以具体分为高锰酸钾法和重铬酸钾法。根据国家水质化学需氧量的测定标准,当化学需氧量>50mg/L或<50mg/L时,选择的重铬酸钾溶液浓度分别应为0.25mol/L和0.025mol/L,但是为了避免出现溶液内杂质过多影响最终试验结果,需在开始操作前利用硫酸亚铁标准溶液进行回滴处理,保证试验的顺利进行。在试验过程中,由于验定溶液的根离子存在一定的透明性质,所以可能导致滴定过量,而在对需氧量<50mg/L水质进行检测时,出现误差情况的频率较大[1]。

想要有效解决上述问题,则需运用对比法,将滤纸空白地方进行滴定检验,在此基础上与对比溶液进行比对,判定双方的接近度,确定溶液的标准浓度,能有效避免滴定误差过大的现象,但是在此过程中需注意的是,要根据溶液的具体性质选择合适的滴定方式,比如半滴方式,对于减少标准溶液的浓度滴定具有良好的适应性,其余还有直接滴定、返滴定、置换滴定以及间接滴定等,

2.2 添加试剂的操作流程

添加试剂的操作流程也是影响水质COD测定结果准确性的重要因素之一,以国家水质检测的技术标准为依据,在传统的添加试剂过程中,需按照相关规定首先对水质样品进行添加,然后再在样品水质中添加重铬酸钾溶液,在此操作过程中可能出现某些潜在性问题,比如:在进行水质样品添加时,可能由于操作不当导致在容器壁内沾染水样,或者在水样移取过程中试管口与其他容器碰触,都可能造成水质受到污染,或者出现测定结果不准等状况,需进一步优化样品试剂的添加流程,在实际操作过程中,可以先添加相关检测溶液,比如重铬酸钾溶液等,然后在试管内添加水质样品,进一步达到保障水质COD测定结果准确性的目的。

2.3 取得样品的实际量度

水质检测试验需要保证在一定条件下进行检测流程,因此需建立专业的实验室为水质检测提供良好的、规范的、科学的试验环境。在进行水质样品分析过程中,对取样量的选择也会对最终样品测试结果产生一定程度的影响。在通常情况下,我们会对取得的水质样品进行混合搅拌处理,但是依然会存在水中污染物分布不均的问题,且其中污染物存在较高的耗氧量,最终导致测定结果与标准规定存在较大差异。为了有效缓解甚至解决该问题,以及保障最终提取质量,需对控制条件的稳定性加以提升,在此基础上还需提高取得样品的量度,增加其代表性,保障二者之间的平衡高效。

在实验室进行取样量检测过程中时,通常会采用对比法进行对取样量的测定,比如在满足同一状态的条件下,分别取得50ml、15ml以及5ml的水质样品进行有效测定,测定结果显示,15ml与50ml两者的测定结果之间存在的差异较小,而5ml水质样品量与两者存在较大的差异,因此表明取量小的测定结果不具有规范性和代表性,因此需在加大取样量的同时,还要提升测定结果的精准度,做好取样量浓度的有效划分,针对浓度较高,且污染较为严重的样品,需首先对其进行稀释,然后在对样品水质进行取样测量。

2.4 水质中氯离子与油含量

在水质样品测定的过程中,必须对水质中氯离子含量进行精准测定,如果发现氯离子含量较高,则需要优先对水质样品进行有效处理,才能进行下一步测定流程,否则对最终测定结果产生严重影响。其根本原因在于使用的检测试剂是重铬酸钾,而其在测定过程中其能与氯离子产生化学反应,通过氧化从而生成氯气,而氯气则是带有强烈刺激性气味的剧毒气体,因此,需选择硫酸汞、硝酸银等试剂进行调和,待到对水质样品中的氯离子进行消除后,再向其中添加其他反应试剂,但必须要保证操作流程的正确性,避免出现流程颠倒而影响测定结果,甚至产生严重后果的情况,确保首先添加硫酸汞试剂。当样品水质中不含有氯离子时,则不需要对其进行混合处理,从而有效避免溶剂对水质产生其他影响。

废水中含有不定量的动植物油脂,这与取得水质样品的位置以及测定过程有着密切关系。比如当水质样品在采样器中时,水质中的油类物质可能依附于采样器壁,从而导致最终水质样品分析中的油脂含量没有达到取样的正常水平,从而使最终的分析效果也没有达到COD值的规范程度,因此,需采用增添活性剂的方式降低油脂的表面活性,切实对水质的均匀性进行有效提高[2]。

2.5 水质中悬浮物与水生生物含量

在对工业废水进行氧化处理过程中,其中可能会包含一些水生生物,且对COD测定分析的结果产生一定影响,可以采用有效方式对其进行收集和过滤,比如塑料纱网等,对于水生生物含量较多的废水,不能采用加热的方式进行处理,避免水生生物死亡对测定结果产生影响。

水质中的悬浮物指的是悬浮在水中的固体物质,其中包括不溶于水的有机物和无机物、泥沙、微生物等,同时水中悬浮物含量也是衡量水污染程度的重要指标之一,对水质测定的最终结果产生一定影响。当水质样本中含有大量悬浮物时,会对水质检测的具体操作流程产生影响,尤其是当水质中的悬浮物与增添的氧化剂产生化学反应时,使COD的测定值在原基础上明确提升,而水质中还存在自身具备还原性的悬浮物,也会致使COD测定值出现提高的情况。

在对水质样本进行悬浮物含量测定时,当水质中悬浮物的含量较高,则必须通过震荡处理使悬浮物始终处于沉淀状态,但是通过这种处理方式,可能导致在取样过程中,出现悬浮物沉淀不均匀现象,从而使水质样本上下浓度差异性较大,导致最终测定的结果缺乏科学性和准确性。根据实际情况看,需采用震动后快速取出的方式,进一步提高水质样品的均匀性,避免由于悬浮物沉淀不均匀影响最终COD的测定结果。

3 提升水质COD测定结果准确性的有效方法

3.1 硫酸汞络合法

在水质COD的实际检测过程中,进行水质内含物溶解流程时大多采用硫酸汞试剂,但是由于其中汞离子自身带有毒性,所以在COD实际测定过程也具有一定危险性。在此基础上,研究人员提出应用COD数值回归曲线,来对COD测定数值的大小进行有效判定,从而切实缓解实际测定存在的威胁性。第一,需根据氯离子自身性质、浓度与COD数值回归曲线进行对应,通过滴定法对水质样品中氯离子的浓度进行测量,以COD回归曲线为基础,找出与氯离子相对应的数值;第二,将实际测定方式与规定COD数值进行对比测定,在此过程中不用添加催化剂,避免发生一定程度的化学反应,而且出现的误差较小,对最终COD测定数值不会产生直接影响;第三,想要对氧化反应进行测定时,可以应用与硫酸汞同种性质的催化剂进行替代,保障最终测定结果的科学性、准确性和规范性。

3.2 氯气校正法

氯气校正法是在水质COD测定过程中极为常见的一种测定方式,且其应用技术已经达到了较为成熟的程度,在此基础上,我国目前已经制定出了具体的行业应用标准,比如《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》。但是该标准不适用于含氯离子浓度大于稀释后为1.000mg/L的含盐水,当氯离子含量超过规定含量时,COD的最低允许限定值为250mg/L,否则得出低于此标准的数值都具有较强的不可靠性。氯气校正法的应用能有效消除了高率离子含量对COD测定的干扰,在此基础上还可作为高氯废水中的COD测定方法之一,能得出极为准确的COD测定数值,但是这种方式也存在一定的不足,比如实际的测定操作流程较为复杂,因此等待测定结果的时间也较为漫长[3]。

3.3 密封消解法

密封消解法,顾名思义就是使水质样品在密闭的容器内进行反应消化,通过加入所需试剂,使水质中的氯离子氧化成为氯气,待达到相应平衡后,使用掩蔽剂对氯气进行消解。与其余标准方法相比较,密封消散法具有时效短、精密度高等特点,同时对高氯废水也能进行精确测量。但是在进行实际测量过程中,由于其是在密闭空间内进行反应,所以外界对其内部消解程度不能及时作出相应判断,而其中氯气作为活性气体存在一定安全隐患,所以务必要提前做好相应的安全保障措施。一般消解时长大约为两个小时左右,而单一水质样品COD的测定时长也始终保持在三个小时之内,可能由于时间相对较长,所以对很多在试验期间进行的参数评选具有不利影响,所以需根据水质样品的实际情况,选择符合其特性的催化剂,从而切实达到缩短消解时间的目的。在COD测定结果中还能有效显示出无机物与有机物还原性的物质含量,且都极易与重铬酸钾产生氧化反应,从而得出具有高效性、准确性的COD测定数值。

3.4 标准曲线法与叠加法

标准曲线法就是指在一定条件下,由于人员、试验条件与操作手法的不同,导致出现氯离子反应氧化的程度也有所不同,因此,需要根据试验次数,对相应数值进行重新绘制,跟随测定条件的变化而变化,具有较强的复杂性[4]。叠加法指的是以对高氯水水质测定分析为基础,通过叠加的方式对水质样品进行测定COD值,可以将等待的水样具体分为两种,分别为可过滤和不可过滤,在此基础上利用标准曲线校正法对二者进行实际测定比对,从而有效得出两者在总体水质样品中的COD测定数值。在此基础上,能有效表明叠加法的应用,对高氯废水水质样品悬浮物的COD值测定具有极大作用,产生明显效果,同时对COD测定数值的精准度给予一定程度上的保障,对提升水质COD测定数值的准确性具有及其重要的现实意义。

4 结语

综上所述,水质COD检测结果的准确性对水体污染的有效控制具有重要意义,想要切实提高测定结果的精准度,则必须对水质COD检测结果的各个环节和水质内容,运用实质性方法对其进行分析、化验,切实提高检测结果的科学性、规范性和标准性,实现生态资源的可持续发展。

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