关于废水中化学需氧量测定的影响因素及控制研究

李广华

摘  要：化学需氧量是废水处理中十分重要的指标之一，是处理环节出水水质达标的标准之一，因此，化学需氧量的测定在国内外环保水处理领域受到严格的管理。测定化学需氧量的方法为重铬酸钾法，利用加热环境下重铬酸钾处理水样时的消耗量来计算水体中还原性物质的浓度，这种测定方法比较容易受到反应温度、反应时间等因素的影响，需要进行相应的控制。本文从废水中化学需氧量测定法的常见影响因素入手，分析并探讨控制化学需氧量测定质量的具体措施。

关键词：化学需氧量;测定;影响因素;控制措施

引言：

在污废水中，无机物和有机物都是常见的污染物，想要让污废水达标排放首先要通过测定技术来确定处理出水的水质。化学需氧量是处理出水的固定测定指标之一，是处理出水能否排放的重要标准，这也是化学需氧量测定法受到重视的原因。重铬酸钾作为氧化剂与废水中的还原性质无机物、有机物反应，通过计算重铬酸钾的消耗量来计算还原性污染物的浓度，这是化学需氧量存在的意义。但重铬酸钾法对反应温度、反应时间、污染物浓度的要求都比较高，外界因素的变化会对反应测定结果造成一定的影响，这是重铬酸钾法经常受到质疑的原因。

1.废水中还原性物质对化学需氧量测定的影响及控制措施

重铬酸钾属于一种在强酸环境下表现出极强氧化性的化学药剂，它能够将水样中的很多还原性离子氧化，比如Cl-、NO2-、Fe2+、S2-、NH4+等。这些还原性离子被氧化，必然会干扰重铬酸钾法测定化学需氧量的测定结果。

1.1 氯离子Cl-

氯离子对重铬酸钾法测定化学需氧量的影响是比较明显的，这不仅因为氯离子会消耗重铬酸钾，导致化学需氧量的测定结果偏高，还因为氯离子会与催化剂硫酸银发生反应，不仅会形成沉淀，还会消耗催化剂，影响催化剂的作用发挥。根据实验室测定可知，1mg氯离子的完全氧化会导致化学需氧量提高0.226mg，这个数据随着废水中氯离子的浓度升高而愈发明显，因此，高氯废水中的化學需氧量测定结果若不进行相应处理误差很大。

目前，常见的抵消氯离子对化学需氧量测定影响的方法有：硫酸汞络合法、硝酸银沉淀法等数种。其中硫酸汞络合法更适合氯离子浓度较低的废水处理，若废水中氯离子浓度超过2000mg/L时就会出现误差，误差随着氯离子浓度增加而扩大。硝酸银沉淀法是一种反过来利用氯离子与硫酸银发生反应导致催化剂中现象的处理方式，先测定氯离子的浓度，然后加入适量的硝酸银，借助生成氯化银沉淀的方式来降低氯离子对重铬酸钾和硫酸银催化剂的干扰。硝酸银沉淀法基本不受氯离子浓度的限制，适用范围较硫酸汞络合法更广。除此外，还有稀释倍数法、氯气吸收法、标准曲线法等。

1.2 含氮物质NO2-、NH4+等

与氯离子的干扰方式不同，含氮物质对重铬酸钾法的干扰主要是消耗重铬酸钾，导致化学需氧量的测定结果偏高。目前，常见的抵消含氮物质对化学需氧量测定影响的方法有氨基磺酸法等。除此外，含氮物质中NH3、NH4+在有氯离子存在的情况下干扰会更加明显，因此，在应用硝酸银沉淀法等方法消除氯离子影响的同时，也在降低NH3、NH4+的影响。

1.3 二价铁离子、硫离子

二价铁离子和硫离子等都是废水中常见的还原性物质，会消耗重铬酸钾，导致化学需氧量的测定结果偏高。因为二价铁离子、硫离子都属于不稳定的还原性物质，在空气中很容易被氧化，因此，可以考虑在进行化学需氧量测定前向水体中通入空气，待二价铁离子、硫离子被氧化成为三价铁离子和硫后再进行测定，能够在一定程度上降低测定结果偏差。

1.4 不易氧化的有机物

有机物中的大多数能够被强氧化性的重铬酸钾所氧化，但仍然有部分不易被氧化的有机物，比如多环芳烃等。当废水中存在这样的有机物时，重铬酸钾法所测定的化学需氧量结果必定偏低。面对这样的废水，需要在重铬酸钾法外添加总有机碳值的测定来提高测定精度，更准确地反应废水中的有机物含量和化学需氧量。

2.实验室人为操作的影响及控制措施

2.1 取样方法的影响及措施

取样样品的质量是保证化学需氧量测定结果质量的重要基础，想要获得准确的化学需氧量测定结果，取样人员必须保证水样的代表性。在面对含有悬浮颗粒物的废水时，取样人员需要注意取样的方法，不仅要预防悬浮颗粒物下沉带来的取样误差，还要预防悬浮颗粒物堵塞移液管或影响取样体积。取样人员需要在取样前对水样进行摇匀，使悬浮颗粒物保持在悬浮状态，在样品瓶中间位置取样，提高移液管取样的代表性。取样人员还可以使用口径更大的移液管来避免悬浮颗粒物堵塞管口，保证取样样品的体积。除此外，取样人员可以考虑取多个平行对比样，进行化学需氧量测定结果的统计学分析，提高化学需氧量的测定准确度。

2.2 样品承装容器的影响及措施

在化学领域中，不同物化性质的样品需要搭配不同材质的承装容器，才能保证样品在容器中不变质、浓度不变，保证样品测定结果的质量。用于化学需氧量测定的样品需要保存在玻璃瓶中，而不是聚乙烯瓶中，因为聚乙烯瓶的生产过程中会添加有机催化剂，样品用聚乙烯瓶承装有被污染的可能性。因此，取样人员在现场取样时需要注意对承装容器的材质选择。

2.3 消解时间的影响及措施

消解时间是指废水样品在强酸、高温环境下进行反应的时间，在重铬酸钾法应用过程中，消解时间是影响测定结果准确度的重要因素。若消解时间过长，则会导致氧化程度过大，氧化率偏高，从而引发化学需氧量测定结果偏高的后果;若消解时间不足，则会导致氧化程度不足，氧化率偏低，从而引发化学需氧量测定结果偏低的后果;以上两种结果都需要引起研究人员的重视。目前，实验室的消解时间一般为120min，但国际研究人员也提出，理想状态下30/60/90min的消解时间所得到的化学需氧量测定结果质量和精密度都符合国际标准，可见这部分内容还需要进一步研究。

结束语：

化学需氧量是环保水处理领域中十分重要的指标之一，需要研究人员的严格操作和控制，尽可能降低氯离子、不易氧化有机物、取样方法、承装容器等因素对化学需氧量测定的负面影响，保证化学需氧量测定结果的准确性。

参考文献

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