司瑩
摘要:環(huán)境監(jiān)測是主要依托現代科學技術方法的應用,對區(qū)域環(huán)境因子及其他有害于人體健康的環(huán)境變化展開定量測量,分析其環(huán)境影響過程與程度的科學活動。依托環(huán)境監(jiān)測工作的展開,能夠達到監(jiān)測區(qū)域內環(huán)境質量、變化趨勢等數據信息的效果,在維護區(qū)域生態(tài)環(huán)境、人們生活環(huán)境質量以及人體健康方面發(fā)揮著重要作用。COD在線監(jiān)測在水質量檢測中發(fā)揮著較好效果,其在環(huán)境保護監(jiān)測中的應用值得重點探究。
關鍵詞:污水;COD;在線監(jiān)測技術
前言
隨著環(huán)境監(jiān)測要求的不斷提升,COD監(jiān)測技術由于測試原理差異,在環(huán)境保護中運用,主要包含動力學、分光光度、重鉻酸鉀和電化學、臭氧等方法,其中以電化學監(jiān)測與分光光度監(jiān)測最為常用。使用分光光度監(jiān)測,具有快捷和簡便的特點,對于特定離子吸光度進行有效監(jiān)測。而使用電化學監(jiān)測,是立足法拉第定律進行監(jiān)測。筆者根據自身多年的環(huán)境監(jiān)測經驗,主要分析COD在線監(jiān)測技術在環(huán)境保護中的運用。
1 COD在線監(jiān)測的主要方法
1.1 UV計法
該方法主要被應用于測定水中的COD值,主要原理為:在水樣中,部分溶解態(tài)有機物對于特定波長(254納米)的紫外線有著較強的吸收能力,依托對吸光度的測定,結合相關性的應用,即可轉變COD值。實踐中,該方法普遍被應用于無懸浮顆粒、成分穩(wěn)定、無色透明水體的COD值測定中,雖然該方法的簡易程度較高,但是其應用受到較大限制。例如,在當前的工業(yè)生產中,所產生的工業(yè)廢水普遍含有乙醇、糖類、有機酸等不具有紫外吸光性的有機物,此時若是使用UV計法確定COD值,則會形成較大的誤差,結果準確性明顯下降,因此并不適用。在使用UV計法測定水中COD值時,普遍使用了UV水質COD在線監(jiān)測儀。實踐中,流通池中的水路被氙燈的紫外光照射;紫外光的某些組分通過流通池而被吸收;依托比爾-朗伯定律的指導,以不飽和有機分子在UV254納米處的吸收為基礎,測量出這種光的吸收量。
1.2 CODMn法
CODMn法主要指的是用高錳酸鉀作化學氧化劑測定的COD,其測定原理主要如下:在酸性條件下,在水樣中加入過量的高錳酸鉀標準液進行氧化反應,此時,水樣中存在的有機物以及還原性物質得到全面氧化;在剩余的高錳酸鉀中加入過量的還原劑(一般為草酸鈉),并使用高錳酸鉀標準溶液回滴過量的草酸鈉;計算水樣中包含的有機物以及還原性物質在全面氧化過程中所消耗的高錳酸鉀,并換算為COD值,實現對水中COD值的測定。相比于國標重鉻酸鉀滴定法或基于其他氧化劑的COD值檢測方法來說,CODMn法的操作步驟更少且簡便,能夠快速獲取最終結果。但是,該方法僅能夠應用于污染情況較輕的水中COD值檢測,若是水體污染情況嚴重,或是包含得的有機物較為復雜,那么CODMn法并不適用。
1.3 TOC法
TOC為總有機碳量,水中有機物質的含量,以有機物中的主要元素一碳的量來表示,稱為總有機碳。在水中COD值的測定中,TOC法主要以COD在線監(jiān)測全面自動化為手段,技術原理主要如下:在950℃的高溫下,使水樣中的有機物氣化燃燒,生成二氧化碳;通過紅外線分析儀,測定其生成的二氧化碳之量,即可知總有機碳量。在此方法中,依托完全燃燒的方式實現了對有機質反應參與全面性的保障,且其中的非分散給紅外光度法已然成為國標方法,因此在現階段的環(huán)境監(jiān)測工作中較為常用。相比于其他方法來說,TOC法的操作更為簡單,且不存在二次污染的風險,可以實現全面自動化檢測,是一種極為理想的水中COD值測定方法。
2 COD在線環(huán)境監(jiān)測技術的實際應用
2.1基本情況
某小型化工廠在實際的生產中會產生一定的工業(yè)廢水,受到其化工生產模式的影響,該工業(yè)廢水內可能包含強腐蝕性、高氧化性、強酸性的溶劑。同時,該工業(yè)廢水內含涵蓋著生產中殘留的催化劑。在這樣的條件下,測試反應的不確定性相對較高,水質監(jiān)測的難度更大。基于這樣的情況,選用的水質監(jiān)測技術為國標重鉻酸鉀滴定法。之所以不選用CODMn法,主要是因為該水樣可能存在嚴重的污染情況,且包含的有機物質相對復雜,難以被高錳酸鉀全面氧化,因此從整體檢測效果的角度來說,使用國標重鉻酸鉀滴定法的效果更好。重鉻酸鉀滴定法為用重鉻酸鉀作滴定劑的一種氧化還原滴定法,原理在于:在強酸性溶液中,CrO被還原為Cr。
2.2測定流程
本次基于國標重鉻酸鉀滴定法的水質檢測流程如下所示:第一,對樣本溶液預處理(過濾雜質等等),提取10毫升的樣本溶液,在其中加入重鉻酸鉀溶液,濃度為每升0.25摩爾,加入量為5毫升;加入硫酸汞,質量為0.4克。由于在后續(xù)的檢測中,會出現持續(xù)性的加熱現象,因此出于對檢驗安全性的考量,主要在溶液中加入適量的防爆珠。第二,在經過上述處理的混合溶液中加入催化劑,即硫酸銀溶液,加入量為15毫升;依托恒溫加熱器,將溶液的溫度始終穩(wěn)定在148℃的水平下,控制水冷卻回流反應時長為2小時。該步驟的主要目標在于確保樣本溶液中的還原物可以得到充分的反應,以此達到維護COD值核算精準程度的效果。第三,在完成上述反應后,加入指示劑,即硫酸亞鐵銨,加入量為三滴,對樣本中的COD值進行核算。在此過程中,出于對核算結果準確性的考量,必須要提前對檢測中所需要使用的儀器工具,包括錐形瓶、冷凝管等等應用蒸餾水展開沖洗,并將溶液體積穩(wěn)定在75毫升的水平上。第四,為了強化對試驗結果準確性的保證,需要設定空白對照組,證明COD值核算結果的科學性。
結束語
COD在線監(jiān)測在水質量檢測中發(fā)揮著較好效果,其在環(huán)境保護監(jiān)測中的應用值得重點探究。當前,常用的COD在線監(jiān)測方法主要有UV計法、TOC法、CODMn法等等,而在包含復雜有機物水體COD值的測定中,使用國標重鉻酸鉀滴定氧化法更好。同時,依托數據異常及相應改進措施的落實、污水COD在線監(jiān)測儀器精度的提升、二次污染問題的處理,維護了COD自動監(jiān)測儀器的精度,保證了COD在線監(jiān)測的效率效果,推動了COD在線監(jiān)測工作的升級。
參考文獻:
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