屈 瑤

（山西焦煤汾西礦業(yè)集團環(huán)保健康管理部，山西 介休 032000）

0 引言

煤礦是我國社會的動力來源，而煤礦工作可排放大量的工業(yè)廢水，對周邊環(huán)境造成影響，因此需要對煤礦廢水進(jìn)行一定的處理，而對煤礦排放廢水的化學(xué)耗氧量進(jìn)行測定，可幫助水質(zhì)工作人員進(jìn)一步了解水質(zhì)狀況，提升煤礦生產(chǎn)污水的處理效果，因此應(yīng)加強對煤礦排放廢水的分析，并從廢水化學(xué)耗氧量特性入手，提升化學(xué)耗氧量檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 煤礦排放廢水化學(xué)耗氧量的特性

煤礦生產(chǎn)中，煙氣、脫硫劑、重金屬元素等都會在作業(yè)中發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)多種新的化合物，其中一部分會隨著煙氣進(jìn)入吸收塔被分解，而另一部分則會隨著爐渣的排出，混合在煤礦開采沖洗水體等廢水內(nèi)向外排放，該類廢水溫度高，含有硫化物、亞鐵鹽等污染類物質(zhì)，同時很多廢水的酸性較高，內(nèi)部具有大量的懸浮物與重金屬離子，例如汞、鉛、鎳等，腐蝕性較強，且在處理后還會產(chǎn)生結(jié)垢，如果處理方式不佳，就很容易對周邊環(huán)境造成損害。而在處理工作中，水化學(xué)的耗氧量則是指水中被氧化物質(zhì)轉(zhuǎn)換時的氧需求量，也是一項水受到還原性物質(zhì)污染的重要參考指標(biāo)。

同時很多煤礦企業(yè)都未對廢水進(jìn)行有效的處理，在處理方式及處理效果上難以滿足環(huán)境保護(hù)需求，工作人員應(yīng)掌握先進(jìn)的耗氧量測定方式，深入分析廢水的水質(zhì)情況，控制好廢水內(nèi)的懸浮物、重金屬等有害物質(zhì)含量，并以此鑒定廢水處理后的水質(zhì)情況，從而幫助水污染治理與環(huán)保工作，降低排放對環(huán)境的危害，有效控制水污染情況[1]。

2 煤礦排放廢水化學(xué)耗氧量的測定方法

2.1 高錳酸鉀法

2.1.1 實驗原理

由于煤礦廢水中普遍含有較多的重金屬物質(zhì)，廢水在轉(zhuǎn)化后必然伴隨大量的金屬氧化物，如亞鐵鹽、亞硝酸鹽等，而這些物質(zhì)在與高錳酸鉀混合時會發(fā)生各項化學(xué)反應(yīng)，對于化學(xué)耗氧量的檢測就可以通過高錳酸鉀的強氧化性。高錳酸鉀是強氧化劑，不僅可檢測水質(zhì)中存在的鐵離子、二氧化硫等，還可以在水中進(jìn)行還原性物質(zhì)的氧化，并與草酸鈉溶液混合后將高錳酸鉀向溶液內(nèi)滴入，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)水樣的耗氧量溶液，以此判斷廢水耗氧量情況。

2.1.2 實驗步驟

高錳酸鉀實驗首先應(yīng)準(zhǔn)備1∶3 的硫酸鈉溶液、硫酸銀飽和溶液與高錳酸鉀溶液，實驗中需要將實驗水樣放置在錐形瓶中，使實驗水樣在液面中的高度占據(jù)錐形瓶刻度值的一半以下，然后操作人員向其中加入不高于實驗水樣的純凈水與少量高錳酸鉀溶液，一般為5 mL，混合后再滴入硫酸銀飽和溶液，將多種水樣混合并加熱至沸騰后，觀察水樣顏色，若變紅則停止加熱，若不產(chǎn)生變化則應(yīng)繼續(xù)滴入高錳酸鉀溶液，在水樣變深后可利用草酸鈉與高錳酸鉀溶液混合物將其還原，最后可取同樣的污染水樣，直接將實驗水樣加熱，待冷卻后向其中加入高錳酸鉀與草酸鈉混合溶液，對比水樣的差異，從而判斷污染水樣與高錳酸鉀溶液處理后水樣的差異。

2.1.3 實驗分析

由于滴入高錳酸鉀溶液與草酸鈉溶液后，水體顏色會發(fā)生明顯變化，因此內(nèi)部蘊含較多的重金屬污染物，可有效檢測出煤礦廢水的污染情況。同時也應(yīng)注意高錳酸鉀法的應(yīng)用較為廣泛，但該項實驗試劑內(nèi)部經(jīng)常會含有雜質(zhì)，且標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性較差，反應(yīng)過程較為復(fù)雜，還會發(fā)生一定的副反應(yīng)，因此實驗中應(yīng)嚴(yán)格按照試劑溶液的加入順序逐一加入，避免操作失誤的情況對實驗的影響，同時水樣在停止加熱后還應(yīng)注意水的溫度，一旦水樣低于70 ℃，內(nèi)部溶解速度就會降低，對實驗造成影響。煤礦企業(yè)為加強污水處理效果與污水凈化管理，應(yīng)通過高錳酸鉀對溶液進(jìn)行檢測與處理，檢測其內(nèi)部污染物質(zhì)，并通過沉淀與過濾等，對水質(zhì)進(jìn)行凈化，提升污水處理效果。

2.2 重鉻酸鉀法

2.2.1 實驗原理

重鉻酸鉀法可被運用在多類水質(zhì)化學(xué)檢驗中，特別是在煤礦廢水這種強酸溶液中，可通過加入重鉻酸鉀，對水中的還原性物質(zhì)進(jìn)行氧化，且部分試劑會將亞鐵作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，并將硫酸亞鐵從水中吸取出來，可測算出水樣中的還原性物質(zhì)的氧氣消耗量。同時重鉻酸鉀的氧化性較強，可對水中的有機物進(jìn)行還原，例如氧氣等，同時可加入硫酸銀作為催化劑，其中直鏈脂肪化合物可被氧化，芳香烴有機物不可被氧化，揮發(fā)性直鏈脂肪化合物不可與氧化劑液體接觸，因此氧化效果不明顯，可通過硫酸亞鐵的滴定溶液消耗量，判斷還原性物質(zhì)在污染水體下的氧氣消耗量。

2.2.2 實驗步驟

重鉻酸鉀的實驗中，需要準(zhǔn)備250～500 mL 的錐形瓶回流裝置、電熱板或電路等加熱裝置以及酸式滴定劑，還需準(zhǔn)備重鉻酸鉀溶液、亞鐵靈指示劑、硫酸亞鐵滴定溶液及硫酸汞等試劑。首先應(yīng)取占錐形瓶整體容積一半以下的污染水樣，并加入微量重鉻酸鉀滴定溶液，并在冷凝管中加入硫酸銀溶液，攪拌均勻后進(jìn)行加熱，加熱期間應(yīng)充分觀察溶液顏色的變化情況，若顏色發(fā)綠，則應(yīng)繼續(xù)加熱，若顏色無明顯變化，則應(yīng)繼續(xù)滴入重鉻酸鉀溶液，直到顏色發(fā)綠。

其次，加熱后的溶液還應(yīng)繼續(xù)滴入5 滴亞鐵靈指示劑，并用硫酸亞鐵滴定溶液相互混合，直到顏色變成紅褐色時停止加入滴定溶液，同時記錄此時的溶液體積。最后繼續(xù)選取污染水樣重復(fù)滴定、加熱、滴入指示劑等步驟，應(yīng)注意第二種污染水樣應(yīng)待溶液完全冷卻后加入硫酸亞鐵溶液，并記錄溶液的體積，再進(jìn)行對比分析。

2.2.3 實驗分析

重鉻酸鉀實驗中應(yīng)記錄溶液的體積變化，通過體積變化可測定污染水樣中的有機物與污染物含量，以此為后續(xù)的水污染檢測提供解決思路。重鉻酸鉀法可通過氯離子在酸溶液內(nèi)的活躍性，對耗氧情況與含氧情況進(jìn)行判斷，實驗中需要確保溶液內(nèi)氯離子的含量，以此為后續(xù)硫酸亞鐵體積測定耗氧情況提供依據(jù)。同時為了確保重鉻酸鉀實驗的順利進(jìn)行，工作人員應(yīng)在污染水樣中隨時注意氯離子含量，在含量較少時滴入硫酸汞，調(diào)節(jié)內(nèi)部離子情況，使工作人員順利開展預(yù)處理操作，保證甲基橙指示內(nèi)的SnCl2能夠還原，同時在水樣加熱出現(xiàn)回流后，應(yīng)在溶液中適當(dāng)加入微量重鉻酸鉀滴定溶液，保持內(nèi)部離子平衡，最后在測量溶液體積時，若兩種處理的污染水樣體積對比值相差過高，則說明內(nèi)部含有大量污染物，為后續(xù)污水質(zhì)污染處理提供解決思路[2]。

3 提升化學(xué)耗氧量測定結(jié)果準(zhǔn)確性的實踐措施

3.1 選擇高精度測量儀器

為確保耗氧量檢測實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，有關(guān)部門應(yīng)對檢測部門的使用設(shè)備進(jìn)行檢查，并引入精確度較高的試驗儀器，為工作人員提供有力檢測條件，降低廢水檢測中的各項誤差情況。檢測部門所使用的檢測分析儀器也應(yīng)及時記錄并上報，只有通過校驗部門檢測的儀器才可投入使用，且在廢水檢測中，由于污染水樣內(nèi)部蘊含的大量的重金屬離子、腐蝕性物質(zhì)等會對儀器使用壽命造成影響，因此在每次測量實驗后，還應(yīng)對儀器進(jìn)行修復(fù)與保養(yǎng)，消除其中的雜質(zhì)，全面保證儀器的精準(zhǔn)度。當(dāng)前我國提高了對水質(zhì)檢測工作的要求，這也是由于煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，所蘊含的有害物質(zhì)日益增多，傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測方式或儀器已經(jīng)難以滿足當(dāng)前環(huán)保工作的需求，為此檢測部門應(yīng)積極選用更為先進(jìn)的儀器進(jìn)行實驗，增加檢測精準(zhǔn)性。

3.2 制定質(zhì)量控制方案

檢測工作中，應(yīng)依據(jù)完善的質(zhì)量控制方案，增強檢測規(guī)范性與有效性。這就需要工作人員做好水體周邊環(huán)境的勘察工作，且在測量前，應(yīng)詳細(xì)記錄實驗環(huán)境，如溫度、濕度等，并確保所選用的方式與實驗環(huán)境符合國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時在純水實驗中，也應(yīng)保證實驗室的用水質(zhì)量，降低水中雜質(zhì)對測量的影響。工作人員也應(yīng)積極制定出具備時效性的工作曲線，例如選一個低濃度、高濃度，或滴定時間點，確?？珊侠頊y量出濃度范圍內(nèi)的所有數(shù)值，并在曲線上進(jìn)行記錄，實驗后檢測人員就可依據(jù)時間曲線對實驗過程進(jìn)行檢查，確保不出現(xiàn)錯項與漏項，確保實驗的準(zhǔn)確性，提升檢測工作效果。

3.3 提升檢測人員素質(zhì)水平

化學(xué)耗氧量檢測實驗中，實驗結(jié)果出現(xiàn)差錯，大多數(shù)原因都是由于人為失誤所引起，因此檢測部門就應(yīng)注重檢測人員的素質(zhì)水平與專業(yè)能力，確保所有工作人員都充分掌握檢測方法，降低人為失誤因素對檢測結(jié)果的影響。同時為了確保實驗的準(zhǔn)確性，檢測部門也應(yīng)積極招聘具有豐富工作經(jīng)驗或?qū)I(yè)素質(zhì)較強的畢業(yè)生，確保工作人員具有豐富的基礎(chǔ)知識，達(dá)到檢測工作的要求。此外還應(yīng)根據(jù)有關(guān)單位的要求，對工作人員進(jìn)行培訓(xùn)教育工作，例如對某煤礦廠區(qū)排放的廢水進(jìn)行檢測考試，并將其中所蘊含的化學(xué)物質(zhì)種類分別列舉，并從中判斷各類物質(zhì)的污染情況及耗氧量等，強化工作人員業(yè)務(wù)能力，從而提升檢測實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，降低誤差影響[3]。

4 結(jié)語

煤礦排放廢水的化學(xué)耗氧量的檢測，是當(dāng)前城市環(huán)境治理工作的重要部分，可為后續(xù)水資源凈化等工作提供決策建議，其中高錳酸鉀法與重鉻酸鉀法是兩種常用方式，可有效檢測出污染水樣耗氧情況，為此各檢測單位應(yīng)積極選擇高精度儀器、制定質(zhì)量控制方案、提升檢測人員水平，提升檢測實驗的精準(zhǔn)性，為環(huán)境保護(hù)工作提供助力。