氯化物含量较高废水中 COD 值测定方法的改进论文
2026-02-11 14:02:45 来源: 作者:xuling
摘要:COD是衡量水体有机污染程度的重要指标,它反映了水体中有机物对氧气的消耗量。然而,在实际监测过程中,许多工业废水,尤其是氯碱工业、制药工业等行业的废水,往往含有较高浓度的氯化物。
摘要:COD是衡量水体有机污染程度的重要指标,它反映了水体中有机物对氧气的消耗量。然而,在实际监测过程中,许多工业废水,尤其是氯碱工业、制药工业等行业的废水,往往含有较高浓度的氯化物。高浓度的氯化物会对传统的COD测定方法-重铬酸钾法产生干扰,导致测定结果不准确。针对高氯废水化学需氧量(COD)测定中氯化物干扰问题,系统研究了改进型测定方法。通过对比实验,重点考察了硫酸汞掩蔽法、氯气校正法和密封消解法三种改进技术的适用性。建立了适用于不同氯离子浓度范围的COD测定方案,并提出了质量控制措施。实验数据表明,改进方法可有效消除氯化物干扰,显著提高测定结果的准确性。
关键词:高氯废水;COD测定;氯化物干扰;方法改进;水质分析
0引言
化学需氧量(COD)是衡量水体有机污染程度的关键指标,针对氯离子质量浓度突破1 000 mg/L的废水,采用传统重铬酸钾法测定COD会遭受严重干扰,本研究以电镀、化工等行业产生的高氯废水为对象,探索了改良COD测定的途径,给准确判断此类废水有机污染情况提供技术依托。
1氯化物干扰机理与常规方法局限
1.1干扰机理
在实施水质化学需氧量(COD)测定时,实验结果会被氯化物干扰,氯离子与重铬酸钾出现氧化还原反应,引起COD的检测值变高,具体的化学反应为:反应式为:Cl-+Cr2O72-+14H+Cl2+2Cr3++7H2O。由于氯离子被氧化这一现象,引起重铬酸钾的消耗量加大,引起COD值虚增偏高,氯离子跟重铬酸钾发生化学反应生成的氯气外逸,引起氧化剂消耗量的下降,这会引起COD值测定结果偏低,氯离子跟银离子起反应,生成氯化银沉淀,干扰对终点的判定,氯化银沉淀的出现会阻碍重铬酸钾与水样里有机物的反应,引起COD值测定结果偏高现象[1]。
1.2常规方法局限
常用的去除氯化物干扰手段是硫酸汞掩蔽法,一旦废水中Cl-质量浓度超出2 000 mg/L的标准,该方法成效欠佳,造成检测结果的误差偏大,稀释法作为一种方式可降低废水氯化物浓度,但该方法会造成检测灵敏度的下降,且也许会改变废水的原本性质,影响到后续废水的处理工艺,标准方法(HJ 828—2017)处理高氯废水时适用性欠佳,针对高氯水平的废水,该方法说不定无法有效消除氯化物的干扰,使检测结果出现偏差。不同氯离子浓度下的COD值测定干扰程度,见表1。

2改进方法研究
2.1硫酸汞掩蔽法优化
优化处理硫酸汞掩蔽法,采用增加硫酸汞用量的方式,把硫酸汞HgSO4与Cl-质量比由初始的10∶1升高到20∶1,以此增强掩蔽效果,调整溶液酸度,采用50%浓度的硫酸溶液,以此优化反应条件,经过实验检验,对Cl-质量浓度达到5 000 mg/L的水样进行测定操作,回收率从75%提升至92%的水平,由此可看出,改进后的方法在氯化物含量较高的废水中测定COD值效果较好。
2.2氯气校正法
就氯化物含量较高的废水化学需氧量(COD)测定做改进,本研究提出了一种依托氯气校正法的新方法,该方法是在既有的COD值测定方法基础上进行,添加氯气吸收系统,要是废水中的氯化物与化学试剂发生反应,会生成出氯气,借助测定生成的氯气量,可算出废水中氯化物含量,借此对COD值测定结果进行校正操作。添加氯气吸收系统,涉及氯气吸收瓶、气体流量计、气体分析仪等仪器,这些设备的功能是收集、计量与检测产生的氯气,校正后的COD值实际值计算式为:COD实际值是测定的COD值减去0.226与ρ(Cl-)的乘积。其中COD测定值是未经过校正的COD值;ρ(Cl-)为废水中氯化物的含量,采用摩尔浓度来表示;0.226作为校正系数,该系数是从实验数据中得出的。
2.3密封消解法
密封消解法采用密闭消解管,防止氯气挥发出去,把消解温度上调至165℃,做了对比实验,对Cl-质量浓度达8 000 mg/L的水样开展测定,发现以开放法作对比,偏差出现了40%的降低,从而证实了密封消解法在提升COD值测定准确度方面起到有效作用[2]。
3方法比较与选择建议
汞掩蔽法、氯校正法和密封消解法的性能对比结果见表2,若Cl-含量较少,其质量浓度≤6 000 mg/L时,因为汞掩蔽法操作不复杂、成本较低,故而成为首选,若Cl-质量浓度在2 000~15 000 mg/L范围之内,氯校正法在保证测定精度的期间,操作难度处于恰当水平,成本大体上是合理的,若Cl-含量较高,虽然密封消解法操作复杂,然而其相对标准偏差不高,能给出更精准的COD测定数值。

4实际应用案例
4.1电镀废水处理案例
某电镀废水中,Cl-的质量浓度是6 800 mg/L,该水样中COD值为350 mg/L,现有的方法借助标准法测定COD值,改进方法借助氯气校正法对氯化物含量较高的废水进行COD值测定,采用标准法测量,COD值为620 mg/L。采用氯气校正法过后,校正处理后,COD值为338 mg/L,相对误差从77%降到了3.4%,采用氯气校正法测定氯化物含量较高的废水的COD值,能显著降低测定的误差,增加测定结果的准确水平,该方法在实际的应用实践里有较高的实用价值。
4.2化工废水监测案例
某化工废水所采集的样品中,Cl-质量浓度达至4 200 mg/L,该样品中COD值为820 mg/L,在原有的汞掩蔽法基础上开展优化,从而减少氯化物对COD值测定的干扰,用标准法实施测定,检测得出COD值为1 070 mg/L;若采用改进的测定方法,测定结果显示,COD值为845 mg/L。跟传统方法相比较,改进法的相对误差从原来的30.5%降至3.0%,增进了测定结果的精确性与可靠性,该案例证实,优化汞掩蔽法在高氯化物含量化工废水的COD值测定中应用价值显著,该方法能有效削减氯化物对COD值测定的影响效果,还可增进测定结果的准确性,为我国化工废水监测工作贡献了新的思路及手段。
5质量控制措施
5.1样品前处理
就氯化物含量偏高的废水中COD(化学需氧量)测定而言,测定前把样品充分震荡摇匀,保证样品在测定开始前均匀混合,防止因样品分层引发测定结果误差;对存在高悬浮物的样品开展均质化操作,高悬浮物样品也许会影响COD值测定结果的准确程度,故而需对样品开展均质化处理,以此保障样品具有均匀性;取样时勿用含氯材料的容器,氯化物可能会干扰COD值测定,故而取样过程里应避免选用含氯材料的容器,以此降低干扰程度,保证测定结果的精准度[3]。
5.2实验过程控制
于COD值测定过程,硫酸汞作为消解有机物的催化剂存在,加入量过多或许会造成测定结果偏高,加入量若过少,也许会影响消解效率,必须严格按照既定比例精准加入硫酸汞,消解温度以及时间对COD值测定结果有显著作用,温度过高或者过低、消解时间过短或者过长,都有造成测定误差的可能。需严格控制消解的温度及时间,维持实验条件的稳定性,分光光度计是进行COD值测定时必需的仪器,其准确性对测定结果有着直接影响,按时对分光光度计做校准,保证分光光度计处于最佳工作情形,是保障COD值测定精准度的关键,为证明实验结果的可靠性,需针对同一批废水样品开展多次平行测定,把平行样测定结果拿来对比,可评估实验误差的大小,保障COD值测定结果的精确可靠[4]。
5.3质量评价方法
当对含有较高氯化物的废水进行化学需氧量(COD)测定的时候,为保证实验结果准确可靠,每次测定一批样品前,得进行空白试验,以消除实验过程中或许引入的干扰物质,保障测定结果准确可靠,采用有证标准物质进行COD值的检测,以此作为校准、验证实验方法的判定标准,保证实验数据的可比性与精确性。给样品添加已知量的标准物质,评估其回收率水平,用以评估实验方法的精密度与准确性,应把加标回收率控制在95%至105%的幅度内,保障实验结果真实可信,制订质量控制图,对实验期间的关键参数实施监控,诸如空白值、标准物质测定出来的值、加标回收率等,以便能迅速发现并纠正实验进程里的问题,维持实验结果的稳定与一致。
6结论
氯化物含量较高废水中COD值测定中要按照不同氯离子浓度选择适宜的改进手段,经优化的方法可切实消除氯化物干扰,提议设立高氯废水COD值测定的标准手段,应强化实验人员的技术培训,未来可着手研发新型氯离子掩蔽剂,经由方法改进及质量控制,能把高氯废水COD值测定的相对误差管控在5%以内,达到环境监测的技术水平,建议在实际运用中,依据废水特性选出最适合的测定方案,且不断改良分析方法。
参考文献
[1]王荟,赵敏敏,吴仲夏.溴化物与氯化物对废水中CODCr测定的协同干扰效应及机理[J].中国环境监测,2024,40(3):222-227.
[2]王艳霞,张青华,王景香,等.甲基氯化物废水处理技术[J].化学工程与装备,2022(7):276-277.
[3]张颖.高浓度化纤油剂废水处理工艺研究[J].皮革制作与环保科技,2022,3(1):121-123.
[4]赵益杰,刘咏升.硝酸银沉淀法去除高盐工业废水中卤化物对COD测定的干扰[J].环境卫生工程,2021,29(5):74-80.