關于廢水中化學需氧量測定的影響因素及控制研究

李廣華

摘? 要：化學需氧量是廢水處理中十分重要的指標之一，是處理環節出水水質達標的標準之一，因此，化學需氧量的測定在國內外環保水處理領域受到嚴格的管理。測定化學需氧量的方法為重鉻酸鉀法，利用加熱環境下重鉻酸鉀處理水樣時的消耗量來計算水體中還原性物質的濃度，這種測定方法比較容易受到反應溫度、反應時間等因素的影響，需要進行相應的控制。本文從廢水中化學需氧量測定法的常見影響因素入手，分析并探討控制化學需氧量測定質量的具體措施。

關鍵詞：化學需氧量;測定;影響因素;控制措施

引言：

在污廢水中，無機物和有機物都是常見的污染物，想要讓污廢水達標排放首先要通過測定技術來確定處理出水的水質。化學需氧量是處理出水的固定測定指標之一，是處理出水能否排放的重要標準，這也是化學需氧量測定法受到重視的原因。重鉻酸鉀作為氧化劑與廢水中的還原性質無機物、有機物反應，通過計算重鉻酸鉀的消耗量來計算還原性污染物的濃度，這是化學需氧量存在的意義。但重鉻酸鉀法對反應溫度、反應時間、污染物濃度的要求都比較高，外界因素的變化會對反應測定結果造成一定的影響，這是重鉻酸鉀法經常受到質疑的原因。

1.廢水中還原性物質對化學需氧量測定的影響及控制措施

重鉻酸鉀屬于一種在強酸環境下表現出極強氧化性的化學藥劑，它能夠將水樣中的很多還原性離子氧化，比如Cl-、NO2-、Fe2+、S2-、NH4+等。這些還原性離子被氧化，必然會干擾重鉻酸鉀法測定化學需氧量的測定結果。

1.1 氯離子Cl-

氯離子對重鉻酸鉀法測定化學需氧量的影響是比較明顯的，這不僅因為氯離子會消耗重鉻酸鉀，導致化學需氧量的測定結果偏高，還因為氯離子會與催化劑硫酸銀發生反應，不僅會形成沉淀，還會消耗催化劑，影響催化劑的作用發揮。根據實驗室測定可知，1mg氯離子的完全氧化會導致化學需氧量提高0.226mg，這個數據隨著廢水中氯離子的濃度升高而愈發明顯，因此，高氯廢水中的化學需氧量測定結果若不進行相應處理誤差很大。

目前，常見的抵消氯離子對化學需氧量測定影響的方法有：硫酸汞絡合法、硝酸銀沉淀法等數種。其中硫酸汞絡合法更適合氯離子濃度較低的廢水處理，若廢水中氯離子濃度超過2000mg/L時就會出現誤差，誤差隨著氯離子濃度增加而擴大。硝酸銀沉淀法是一種反過來利用氯離子與硫酸銀發生反應導致催化劑中現象的處理方式，先測定氯離子的濃度，然后加入適量的硝酸銀，借助生成氯化銀沉淀的方式來降低氯離子對重鉻酸鉀和硫酸銀催化劑的干擾。硝酸銀沉淀法基本不受氯離子濃度的限制，適用范圍較硫酸汞絡合法更廣。除此外，還有稀釋倍數法、氯氣吸收法、標準曲線法等。

1.2 含氮物質NO2-、NH4+等

與氯離子的干擾方式不同，含氮物質對重鉻酸鉀法的干擾主要是消耗重鉻酸鉀，導致化學需氧量的測定結果偏高。目前，常見的抵消含氮物質對化學需氧量測定影響的方法有氨基磺酸法等。除此外，含氮物質中NH3、NH4+在有氯離子存在的情況下干擾會更加明顯，因此，在應用硝酸銀沉淀法等方法消除氯離子影響的同時，也在降低NH3、NH4+的影響。

1.3 二價鐵離子、硫離子

二價鐵離子和硫離子等都是廢水中常見的還原性物質，會消耗重鉻酸鉀，導致化學需氧量的測定結果偏高。因為二價鐵離子、硫離子都屬于不穩定的還原性物質，在空氣中很容易被氧化，因此，可以考慮在進行化學需氧量測定前向水體中通入空氣，待二價鐵離子、硫離子被氧化成為三價鐵離子和硫后再進行測定，能夠在一定程度上降低測定結果偏差。

1.4 不易氧化的有機物

有機物中的大多數能夠被強氧化性的重鉻酸鉀所氧化，但仍然有部分不易被氧化的有機物，比如多環芳烴等。當廢水中存在這樣的有機物時，重鉻酸鉀法所測定的化學需氧量結果必定偏低。面對這樣的廢水，需要在重鉻酸鉀法外添加總有機碳值的測定來提高測定精度，更準確地反應廢水中的有機物含量和化學需氧量。

2.實驗室人為操作的影響及控制措施

2.1 取樣方法的影響及措施

取樣樣品的質量是保證化學需氧量測定結果質量的重要基礎，想要獲得準確的化學需氧量測定結果，取樣人員必須保證水樣的代表性。在面對含有懸浮顆粒物的廢水時，取樣人員需要注意取樣的方法，不僅要預防懸浮顆粒物下沉帶來的取樣誤差，還要預防懸浮顆粒物堵塞移液管或影響取樣體積。取樣人員需要在取樣前對水樣進行搖勻，使懸浮顆粒物保持在懸浮狀態，在樣品瓶中間位置取樣，提高移液管取樣的代表性。取樣人員還可以使用口徑更大的移液管來避免懸浮顆粒物堵塞管口，保證取樣樣品的體積。除此外，取樣人員可以考慮取多個平行對比樣，進行化學需氧量測定結果的統計學分析，提高化學需氧量的測定準確度。

2.2 樣品承裝容器的影響及措施

在化學領域中，不同物化性質的樣品需要搭配不同材質的承裝容器，才能保證樣品在容器中不變質、濃度不變，保證樣品測定結果的質量。用于化學需氧量測定的樣品需要保存在玻璃瓶中，而不是聚乙烯瓶中，因為聚乙烯瓶的生產過程中會添加有機催化劑，樣品用聚乙烯瓶承裝有被污染的可能性。因此，取樣人員在現場取樣時需要注意對承裝容器的材質選擇。

2.3 消解時間的影響及措施

消解時間是指廢水樣品在強酸、高溫環境下進行反應的時間，在重鉻酸鉀法應用過程中，消解時間是影響測定結果準確度的重要因素。若消解時間過長，則會導致氧化程度過大，氧化率偏高，從而引發化學需氧量測定結果偏高的后果;若消解時間不足，則會導致氧化程度不足，氧化率偏低，從而引發化學需氧量測定結果偏低的后果;以上兩種結果都需要引起研究人員的重視。目前，實驗室的消解時間一般為120min，但國際研究人員也提出，理想狀態下30/60/90min的消解時間所得到的化學需氧量測定結果質量和精密度都符合國際標準，可見這部分內容還需要進一步研究。

結束語：

化學需氧量是環保水處理領域中十分重要的指標之一，需要研究人員的嚴格操作和控制，盡可能降低氯離子、不易氧化有機物、取樣方法、承裝容器等因素對化學需氧量測定的負面影響，保證化學需氧量測定結果的準確性。

參考文獻

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