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摘 要:化学需氧量(COD)亦可称作为化学耗氧量,是用于衡量水中有机物质含量的重要指标,是反映水体受有机物污染的重要指标。化学需氧量越大,则可以证明水体受到有机物的污染越严重。所以在污水处理的过程中,人们将COD作为一个重要的控制指标,并越来越对其重视。
关键词:COD检测 测量方法 数值差异
根据对水体用途和性质的不同,我国《生活饮用水卫生标准》、《地表水环境质量标准》、《污水处理厂污染物排放标准》及《污水综合排放标准》等国家标准对不同类型水体的 COD 限值作了不同的规定,从生活饮用水的耗氧量(CODMn计)的限值 3 mg/L到污水综合排放标准限值 500mg/L(三级标准,以CODCr计),需要检测的水中COD 含量范围很宽。因此,当前准确对水体的 COD进行监测,确保其能真实地反映水体污染状况显得尤为重要[1]。
1.COD测量方法
COD是指在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水体样本时,所需要消耗的氧化剂量。水中的还原性物质有种多样,如有机物、硫化物、亚硝酸盐、亚铁盐等,其中有机物占很大的一部分。在处理样本时,对水中还原性物质进行氧化反应,必然需要消耗一定量的氧化物质,也就是说,人们可以通过消耗的氧化性物质,来推算出水中的还原性物质的含量,又因有机物在水中的含量,又可以说是能够推算出水中有机物的含量。化学需氧量越大,亦就是指水中进行氧化反应的还原性物质含量高,亦指水中有机物含量越高,说明水体受污染程度越高。
1.1重铬酸钾法
重铬酸钾法检测COD的原理是在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴,根据硫酸亚铁铵的用量算出水样中还原性物质消耗氧的量[2]。这种检测方法可检测COD含量在 30 ~700 mg / L范围内的轻度污染水体,如对河水、污水处理厂出水等水体的检测。检测过程中所需要的仪器设备较简单,需要磨口回流锥形瓶、磨口回流冷凝管、玻璃珠或沸石等。检测是采用对比方式,同时对同体积的水样和重蒸馏水进行操作,并记录下滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。再进行必要的化学运算得出COD值。这样使得其最后的结果较准确。但是加热回流时间(自开始沸腾时计时)较长,长达2小时,整个操作过程更是长达2~4小时,并且在检测过程使用的试剂对环境有一定污染。并且检测成本较高。
1.2快速消解分光光度法
为了尽量减少重铬酸钾检测法中存在的问题,国家环保总局于2007年发布了环境保护行业的COD检测标准——快速消解分光光度法。快速消解分光光度法的检测原理与重铬酸钾法相似,均以 K2Cr2O7溶液高温消解氧化水中的有机物进行。该方法有别于重铬酸钾法的在于其是通过专用加热装置进行消解,并依据朗伯·比尔定律得出COD值。针对重铬酸钾法对环境的危害,快速消解分光光度法在检测时减少水样容量和试剂使用量,尽量减少有毒试剂对环境的污染破坏。此外,该种检测方法采用高温消解,温度可达165 ± 2℃,消解时间也缩短至15分钟,极大减短了消解时间。但是该种检测方法常会出现检测结果不稳定的情况,而且相对重铬酸钾法,环境破坏的程度只是有所减少,因为其也使用了对环境有污染的试剂。
1.3三维荧光分析方法
三维荧光光谱反映了光谱强度随激发波长和发射波长变化的情况,能完整地展示光谱信息,具有灵敏度高及选择性高等优点[3]。目前三维荧光分析方法已成为水质光谱分析方法之一,在众多水体检测领域有着广泛的应用,如城市水循环系统、游泳池、垃圾渗滤液等水体检测。
2.实际应用中的数值差异
误差是无法消除的。误差主要存在以下几个方面。
2.1环境误差
环境干扰主要是指背温度的干扰和水样本身随环境条件本身的变化而引起水样本身COD值的变化。周围环境的温度会使得测量结果产生误差。温度提高时,水体中有机物的活动会增强。温度增高,水分蒸发,待测水体的浓度会随之提高。促使得测量结果有所偏差。反之,亦是如此。除此之外,PH值等亦会对测量结果产生影响。
2.2检测误差
重铬酸钾检测法在检测过程中需要加入一定量的各种试剂,在添加或转移液体时,容器内壁总是会有残留,无法彻底进行清除。在计算测量结果时出现必然的误差。其他两种方法也是需要进行试剂的添加,均会对测量结果产生影响。同时,实际的待测水体是混合物,在其中会夹杂其他的成分,进而影响测量结果。
3结语
通过多种方法可以对污水处理中的COD进行检测,但是为了保证检测结果的准确性、尽量减少对环境再次破坏污染、降低检测成本,在实际操作过程中应该进行对比,采取最符合当地实际情况的检测方法。
参考文献
[1]罗国兵.水体化学需氧量的检测方法[J]. 岩矿测试,2013,32(6):860-874.
[2]马瑞华. 污水处理COD的检测方法与数值差异浅析[J]. 科技信息,2013:355.
[3]张乐. 电化学法 COD 检测中的三电极系统开发研究[D].河北:河北工业大学,2010.
关键词:COD检测 测量方法 数值差异
根据对水体用途和性质的不同,我国《生活饮用水卫生标准》、《地表水环境质量标准》、《污水处理厂污染物排放标准》及《污水综合排放标准》等国家标准对不同类型水体的 COD 限值作了不同的规定,从生活饮用水的耗氧量(CODMn计)的限值 3 mg/L到污水综合排放标准限值 500mg/L(三级标准,以CODCr计),需要检测的水中COD 含量范围很宽。因此,当前准确对水体的 COD进行监测,确保其能真实地反映水体污染状况显得尤为重要[1]。
1.COD测量方法
COD是指在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水体样本时,所需要消耗的氧化剂量。水中的还原性物质有种多样,如有机物、硫化物、亚硝酸盐、亚铁盐等,其中有机物占很大的一部分。在处理样本时,对水中还原性物质进行氧化反应,必然需要消耗一定量的氧化物质,也就是说,人们可以通过消耗的氧化性物质,来推算出水中的还原性物质的含量,又因有机物在水中的含量,又可以说是能够推算出水中有机物的含量。化学需氧量越大,亦就是指水中进行氧化反应的还原性物质含量高,亦指水中有机物含量越高,说明水体受污染程度越高。
1.1重铬酸钾法
重铬酸钾法检测COD的原理是在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴,根据硫酸亚铁铵的用量算出水样中还原性物质消耗氧的量[2]。这种检测方法可检测COD含量在 30 ~700 mg / L范围内的轻度污染水体,如对河水、污水处理厂出水等水体的检测。检测过程中所需要的仪器设备较简单,需要磨口回流锥形瓶、磨口回流冷凝管、玻璃珠或沸石等。检测是采用对比方式,同时对同体积的水样和重蒸馏水进行操作,并记录下滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。再进行必要的化学运算得出COD值。这样使得其最后的结果较准确。但是加热回流时间(自开始沸腾时计时)较长,长达2小时,整个操作过程更是长达2~4小时,并且在检测过程使用的试剂对环境有一定污染。并且检测成本较高。
1.2快速消解分光光度法
为了尽量减少重铬酸钾检测法中存在的问题,国家环保总局于2007年发布了环境保护行业的COD检测标准——快速消解分光光度法。快速消解分光光度法的检测原理与重铬酸钾法相似,均以 K2Cr2O7溶液高温消解氧化水中的有机物进行。该方法有别于重铬酸钾法的在于其是通过专用加热装置进行消解,并依据朗伯·比尔定律得出COD值。针对重铬酸钾法对环境的危害,快速消解分光光度法在检测时减少水样容量和试剂使用量,尽量减少有毒试剂对环境的污染破坏。此外,该种检测方法采用高温消解,温度可达165 ± 2℃,消解时间也缩短至15分钟,极大减短了消解时间。但是该种检测方法常会出现检测结果不稳定的情况,而且相对重铬酸钾法,环境破坏的程度只是有所减少,因为其也使用了对环境有污染的试剂。
1.3三维荧光分析方法
三维荧光光谱反映了光谱强度随激发波长和发射波长变化的情况,能完整地展示光谱信息,具有灵敏度高及选择性高等优点[3]。目前三维荧光分析方法已成为水质光谱分析方法之一,在众多水体检测领域有着广泛的应用,如城市水循环系统、游泳池、垃圾渗滤液等水体检测。
2.实际应用中的数值差异
误差是无法消除的。误差主要存在以下几个方面。
2.1环境误差
环境干扰主要是指背温度的干扰和水样本身随环境条件本身的变化而引起水样本身COD值的变化。周围环境的温度会使得测量结果产生误差。温度提高时,水体中有机物的活动会增强。温度增高,水分蒸发,待测水体的浓度会随之提高。促使得测量结果有所偏差。反之,亦是如此。除此之外,PH值等亦会对测量结果产生影响。
2.2检测误差
重铬酸钾检测法在检测过程中需要加入一定量的各种试剂,在添加或转移液体时,容器内壁总是会有残留,无法彻底进行清除。在计算测量结果时出现必然的误差。其他两种方法也是需要进行试剂的添加,均会对测量结果产生影响。同时,实际的待测水体是混合物,在其中会夹杂其他的成分,进而影响测量结果。
3结语
通过多种方法可以对污水处理中的COD进行检测,但是为了保证检测结果的准确性、尽量减少对环境再次破坏污染、降低检测成本,在实际操作过程中应该进行对比,采取最符合当地实际情况的检测方法。
参考文献
[1]罗国兵.水体化学需氧量的检测方法[J]. 岩矿测试,2013,32(6):860-874.
[2]马瑞华. 污水处理COD的检测方法与数值差异浅析[J]. 科技信息,2013:355.
[3]张乐. 电化学法 COD 检测中的三电极系统开发研究[D].河北:河北工业大学,2010.