污水COD超標(biāo)的原因及測(cè)定方法
化學(xué)需氧量又被稱為化學(xué)耗氧量,統(tǒng)稱COD,是利用化學(xué)氧化劑(如高錳酸鉀)將水中可氧化物質(zhì)(如有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等)氧化分解,隨后依據(jù)殘留氧化劑的量計(jì)算出氧的消耗量。化學(xué)需氧量(COD)的測(cè)定,近年來(lái)測(cè)定水樣中還原性物質(zhì)以及測(cè)定方法的不同,其測(cè)定值也有不同。
導(dǎo)致污水COD不合格的因素很多,常見有如下幾點(diǎn):
1、自身生產(chǎn)因素引起的COD超標(biāo)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中COD的產(chǎn)生可以說(shuō)是不可避免的,例如食品加工廠中多余食物的殘留與水質(zhì)、化工企業(yè)中還原性物質(zhì)S離子和氯離子等及電鍍廢水在酸洗過(guò)程中都是污水COD超標(biāo)因素。
2、水處理工藝缺陷COD超標(biāo)
(1)生化處理(水溫過(guò)低):當(dāng)溫度過(guò)低時(shí),菌種的活性也跟著低,進(jìn)而降低對(duì)COD的分解。
?。?)水中溶解氧不夠:當(dāng)水中溶解氧不足以滿足菌種自身代謝,會(huì)導(dǎo)致菌種乏性。污水COD處理效率大大降低。
?。?)廢水中某種指標(biāo)(氨氮、重金屬)濃度過(guò)高:污水中某項(xiàng)指標(biāo)過(guò)高會(huì)毒害生化池中的菌種,使COD降解不下來(lái)。
COD的測(cè)定方法,常見有如下幾點(diǎn):
1、重鉻酸鹽回流法
傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)方法,再現(xiàn)性好,準(zhǔn)確可靠。存在的問(wèn)題:回流裝置占的實(shí)驗(yàn)空間大,水、電消耗較大,實(shí)驗(yàn)試劑用量大,實(shí)際操作麻煩,難以大批快速測(cè)定。測(cè)定原理:在硫酸酸性介質(zhì)中,以重鉻酸鉀為氧化劑,硫酸銀為催化劑,硫酸汞為氯離子的掩蔽劑,消解反應(yīng)液硫酸酸度為9mol/L,加熱使消解反應(yīng)液沸騰,148℃±2℃的沸點(diǎn)溫度為消解溫度。以水冷卻回流加熱反應(yīng)反應(yīng)2h,消解液自然冷卻后,以試亞鐵靈為指示劑,以硫酸亞鐵銨溶液滴定剩余的重鉻酸鉀,依據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的消耗量計(jì)算水樣的COD值。
2、高錳酸鉀法
高錳酸鉀法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染比國(guó)標(biāo)法小,但是缺點(diǎn)是試驗(yàn)中需要回滴過(guò)量草酸鈉,耗時(shí)長(zhǎng),并且酸性高錳酸鉀法氧化性較低,氧化不*,所以測(cè)得高錳酸鹽指數(shù)比重鉻酸鹽指數(shù)低,通常與國(guó)標(biāo)法測(cè)定結(jié)果相差3-8倍。因此,CODCr主要針對(duì)還原性污染物相對(duì)含量較高的廢水,而CODMn主要針對(duì)污染物相對(duì)較低的河流水和地表水。以高錳酸鉀作氧化劑測(cè)定COD,所測(cè)出來(lái)的COD稱為高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)。水樣加入硫酸呈酸性后,加入一定量的高錳酸鉀溶液,并在沸水浴中加熱反應(yīng)30min。剩余的高錳酸鉀加入過(guò)量草酸鈉溶液還原,再用高錳酸鉀溶液回滴過(guò)量的草酸鈉,通過(guò)計(jì)算求出高錳酸鹽指數(shù)。
3、分光光度法
此方法相對(duì)于傳統(tǒng)的國(guó)標(biāo)法來(lái)說(shuō),有效的節(jié)省了消耗在配置化學(xué)試劑的時(shí)間,無(wú)需進(jìn)行滴定,實(shí)際操作方便。然而唯一美中不足的地方實(shí)驗(yàn)中消解過(guò)程仍需耗費(fèi)2小時(shí)。這種方法的原理與國(guó)標(biāo)法相同。其測(cè)定原理也是在酸性溶液中,試液中還原性物質(zhì)與重鉻酸鉀反應(yīng),生成三價(jià)鉻離子,三價(jià)鉻離子對(duì)波長(zhǎng)為600nm的光有很大的吸收能力,其吸光度與三價(jià)鉻離子濃度的關(guān)系服從郎伯一比爾定律。三價(jià)鉻離子與試液中還原性物質(zhì)的量有關(guān),因而通過(guò)測(cè)定三價(jià)鉻的吸光度可以間接測(cè)出試液的COD值。
4、快速消解法
優(yōu)點(diǎn)為消解體系硫酸酸度由9.0mg/l提高到10.2mg/l,反應(yīng)溫度由150℃提高到165℃,消解時(shí)間由2h減少到10min~15min。缺點(diǎn)為微波爐種類不同,試驗(yàn)的功率和時(shí)間均不同。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)方法是回流2h法,人們?yōu)樘岣叻治鏊俣?,提出各種快速分析方法。主要是提高消解反應(yīng)體系中氧化劑濃度,增加硫酸酸度,提高反應(yīng)溫度,增加助催化劑等條件來(lái)提高反應(yīng)速度的方法。
5、快速消解分光光度法
優(yōu)點(diǎn):占用空間小,能耗小,實(shí)驗(yàn)試劑用量小,廢液減到最小程度,能耗小,實(shí)際操作簡(jiǎn)便,安全穩(wěn)定,準(zhǔn)確可靠,適宜大批測(cè)定??焖傧夥止夤舛确ㄊ侵覆捎妹芊夤茏鳛橄夤埽⌒∮?jì)量的水樣和實(shí)驗(yàn)試劑于密封管中,放入小型恒溫加熱皿中,恒溫加熱消解,并用分光光度法測(cè)定COD值。