测量水处理设施中的化学需氧量

Republished with permission from Water Online: "A Safe, No-Hassle Way To Measure Chemical Oxygen Demand," September 14, 2016

简介

许多水处理厂定期测试化学需氧量。有些实验室的测试方法会非常耗时，而且会使技术人员接触有毒化学品。此外，样品中组分的干扰还可能会影响测试结果。

我们是生命科学行业的全球领导者，并已生产出可测量多种分析物的测试试剂盒。Water Online与我们交谈了有关化学需氧量测量方面的进展。

图 1. 测量化学氧

问题

为什么化学需氧量（COD）的测量很重要？

对于大多数用户而言，COD是一个重要指标，其测量的是处理废水进水所需的氧气量，可根据这个指标选择通气设备和耗电量。知道了COD水平，用户能够微调用电量，避免浪费。较高水平的COD值也是一个必不可少的测量值，它可用来确定排放的水对接收体的影响程度。COD通常用作生物需氧量（BOD）的估算器，因为前者的测量更简单、稳健。在理解充分的应用中，计算出BOD与COD的比率后，可从COD测试外推获得BOD浓度，这种方法相对简单。

通常使用哪些测试方法来确定水和废水实验室的COD？

最常用的测试方法是用酸氧化COD并使用指示剂化合物（如六价重铬酸盐）后，进行比色分析。然而，在某些情况下，会存在干扰比色分析的化合物，需要滴定来确定COD水平。

哪些组分会干扰测试结果？

取决于样品的成分，有许多化合物在极高浓度下会干扰COD测试。铬、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硝酸钠、硫酸钠、磷酸钠和氯化物在足够高的浓度下都可能影响测试准确性。然而，最常见的干扰来自氯化物，因为它可能在测试COD水平时使测定结果偏高。

是否有任何测试方法可用于海水淡化厂或其他需要测试含有高浓度氯化物的海水、咸水或污染水的实验室？

从过去的经验看，氯化物含量超过2,000 mg/L会给COD分析造成很大误差。海水和微咸水可超过此限值一个数量级，而且，有些工业流程也可生成氯化物水平高于100,000 mg/L的样品。认识到工业中存在这一问题，MilliporeSigma开发了一系列COD测试试剂盒，它们都包含氯化物提取步骤，可确保消除高含量氯化物造成的干扰，从而产生准确的测试结果。

为什么需要先从样品中去除/提取氯化物才能测试COD？

任何浓度的氯化物都会干扰COD的分光光度分析。为了解决这一问题，大多数测试试剂盒都需要进行预处理步骤，即添加硫酸汞以沉淀出氯化物。然而，这种方法只适用于最高2,000 mg/L的氯化物含量，如果再添加更多的硫酸汞，就会影响测试的准确性，因为最终的测试需要相当精确的水和硫酸比例。

如何从样品中除去氯化物？

我们正在申请专利的氯化物提取技术涉及使用硫酸生成气态HCl（氯化氢），然后用HCl吸收管和碱石灰指示剂捕获。与传统的COD光度分析相比，该方法确实需要更长的时间，但它仍然比传统的滴定测试耗时少。

使用COD测试试剂盒测量高氯化物样品的COD时需要哪些物品？

除用于高盐度应用的COD测试试剂盒外，实验室还需要含有经认证的低COD含量的硫酸、HCl吸收管、碱石灰、烧瓶和带速度控制的磁力搅拌器。除烧瓶和搅拌装置外，MilliporeSigma可为实验室提供测试所需的其余组件。

为什么碱石灰比氢氧化钙更适合作为吸收材料？

建议使用碱石灰代替氢氧化钙，因为碱石灰在此应用中具有更好的吸收能力，并且还可防止蒸气冷凝水滴回溶液中。这个看似微不足道的特点已被发现可以提高测量精确度。

使用COD测试试剂盒与开放回流和滴定法相比有哪些优势？

除了需要更少的时间和更少的技术人员手动输入的直接好处之外，使用测试试剂盒可将有毒化学品的使用量减少10倍，将总废物量减少近20倍。此外，测试试剂盒还减少实验室技术人员接触有毒化学品的机会。

使用无汞COD测试试剂盒有什么好处？

除了上面讨论的高盐度COD测试试剂盒之外，MilliporeSigma还开发了一种无汞COD测试试剂盒。世界上许多地方，汞污染正成为实验室技术人员和监管机构所面临的一个很大问题。通过开发无汞测试试剂盒，MilliporeSigma创建了一种比色测试方法，用于快速分析COD水平，而无需担心汞污染或违反法规要求。