化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室廢水中各污染指標(biāo)常用分析方法研究

魯菊艷

（寧夏瑞泰科技股份有限公司，寧夏中衛(wèi) 755000）

作為科研院校的重要實(shí)驗(yàn)基地，化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室在科研教學(xué)活動(dòng)日漸頻繁的情況下產(chǎn)生了一定量的廢水，直接排放到將引發(fā)嚴(yán)重環(huán)境污染，所以引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。而在實(shí)驗(yàn)室廢水排放控制方面，還要加強(qiáng)各污染指標(biāo)分析，保證廢水處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。因此，應(yīng)對(duì)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室廢水中各污染指標(biāo)常用分析方法展開研究，以推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室廢水治理工作的科學(xué)開展。

1 化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室廢水特點(diǎn)

伴隨著工業(yè)化進(jìn)程加快和化學(xué)學(xué)科的發(fā)展，化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室數(shù)量隨之增多。不同于一般工業(yè)廢水，化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室日常需要開展各種化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)，使用的原輔材料由多種化學(xué)品構(gòu)成，產(chǎn)生的廢水中污染物成分復(fù)雜，不僅包含大量重金屬、酸堿等物質(zhì)，也包含成分復(fù)雜的有機(jī)污染物，直接排放將給周圍水環(huán)境健康帶來較大威脅。廢水中的大量化學(xué)有機(jī)物多帶有脂溶性高、水溶性低的特征，在自然環(huán)境中難以降解，部分化學(xué)成分則具有較高毒性。生物接觸這些化學(xué)成分，難以通過正常機(jī)能運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)其進(jìn)行吸收或排除，導(dǎo)致動(dòng)植物體內(nèi)富集大量有毒有害物質(zhì)，在威脅生物生命的同時(shí)，也將給周圍居民帶來威脅。相較于工業(yè)企業(yè)，盡管實(shí)驗(yàn)室排放的廢水量較小，但由于污染物成分相對(duì)復(fù)雜，排放周期比并不固定，可能出現(xiàn)瞬時(shí)進(jìn)行高濃度排放的問題。為保證廢水排放達(dá)標(biāo)，還要加強(qiáng)各類污染指標(biāo)監(jiān)測(cè)分析，從而采取有效廢水處理措施，避免給局部環(huán)境帶來嚴(yán)重破壞。

2 化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室廢水中各污染指標(biāo)常用分析方法

化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室廢水中的污染物種類較多，結(jié)合廢水特點(diǎn)可以主要對(duì)固體污染指標(biāo)、需氧量污染指標(biāo)、有機(jī)污染指標(biāo)和酸堿污染指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，采取科學(xué)方法完成指標(biāo)數(shù)據(jù)定量分析。

2.1 固體污染指標(biāo)分析

對(duì)固體污染指標(biāo)展開分析，需要完成固體懸浮物SS、濁度等指標(biāo)分析。利用懸浮物SS指標(biāo)，能夠反映水體受到的固體污染程度，測(cè)得的懸浮物為顆粒直徑在0.1～10μm的微粒。在指標(biāo)含量測(cè)量上，通常采用重量法，對(duì)一定量水樣進(jìn)行抽吸過濾，將承載懸浮物的濾膜放在恒重稱量瓶中烘干。經(jīng)過反復(fù)烘干、冷卻和稱重處理，直至前后稱重質(zhì)量差不超0.4mg可以停止。減少的質(zhì)量為懸浮物質(zhì)量，根據(jù)試樣體積可以對(duì)懸浮物質(zhì)量濃度進(jìn)行計(jì)算。濁度為光線通過溶液時(shí)的阻礙程度，與懸浮物含量有關(guān)，因?yàn)閼腋∥飳?duì)光的散射和溶質(zhì)分子對(duì)光的吸收導(dǎo)致光線無法順利透射。現(xiàn)階段，該指標(biāo)可以利用濁度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，使?jié)岫扔?jì)發(fā)出的光線穿過水樣，然后從與入射光呈90°的方向完成散射光的檢測(cè)，最終得到水體濁度值。

2.2 需氧量污染指標(biāo)分析

需氧量污染指標(biāo)為化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室廢水檢測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)，包含生化需氧量BOD、化學(xué)需氧量COD等指標(biāo)。對(duì)生化需氧量指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，就是對(duì)水中好氧微生物分解有機(jī)物消耗的溶解氧量進(jìn)行檢測(cè)，需要在20℃條件下進(jìn)行5d監(jiān)測(cè)，得到BOD5測(cè)量值，可以采用BOD Trak TM測(cè)量?jī)x直接進(jìn)行該指標(biāo)測(cè)量。對(duì)COD指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，需要利用強(qiáng)氧化劑完成水樣處理，然后對(duì)消耗的氧化劑量進(jìn)行測(cè)定，使還原性物質(zhì)污染情況得到體現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)室中，可以采用中鉻酸鉀微波消解法進(jìn)行測(cè)試，將銀鹽當(dāng)成是催化劑，利用重鉻酸鉀氧化水進(jìn)行反應(yīng)。添加適量硫酸，能夠使氯離子得到屏蔽，在完成硫酸銀溶液添加后，需要立即封閉消毒罐。經(jīng)過消解，采用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行回滴，利用試亞鐵靈進(jìn)行指示，使溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)榧t棕色，可以完成還原性物質(zhì)消耗氧量計(jì)算。在測(cè)定過程中，需要以去離子水做空白實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。在條件允許的情況下，也可以直接采用COD在線分析儀進(jìn)行檢測(cè)。

2.3 有機(jī)污染指標(biāo)分析

化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室廢水中含有大量有機(jī)污染物，容易給環(huán)境帶來較大污染，因此還要重點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)污染指標(biāo)分析。目前，需要測(cè)定的指標(biāo)較多，不僅包含氮、磷等營(yíng)養(yǎng)性有機(jī)污染物指標(biāo)，也包含溶解性有機(jī)物，應(yīng)采用不同指標(biāo)分析方法。

對(duì)氨氮指標(biāo)進(jìn)行分析，需要完成水樣中以游離氨和銨離子形式存在的氮類物質(zhì)檢測(cè)。作為水體營(yíng)養(yǎng)素，氨氮能夠使水體出現(xiàn)富氧化問題，釋放有害物質(zhì)，導(dǎo)致水中生物受到威脅。利用納氏試劑分光光度法進(jìn)行檢測(cè)，可以利用氨氮與碘化鉀、氫氧化鉀等物質(zhì)的反應(yīng)生成絡(luò)合物。生成物質(zhì)為淡紅棕色，并且物質(zhì)的吸光度能夠與氨氮含量維持正比，可以在420nm波長(zhǎng)位置進(jìn)行吸光度測(cè)試，從而完成氨氮含量測(cè)定。在指標(biāo)分析過程中，還要利用不同體積氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液完成吸光度測(cè)定，并對(duì)氨氮含量進(jìn)行計(jì)算，用于對(duì)水樣測(cè)定結(jié)果進(jìn)行校正。以氨氮含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，完成標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制，用于氨氮質(zhì)量濃度計(jì)算。在廢水濃度較高時(shí)，可以采用電極法進(jìn)行氨氮含量測(cè)定，無須預(yù)處理就可以獲得較好分析效果。在水體富營(yíng)養(yǎng)化程度方面，還要完成總氮含量分析。因?yàn)樵诨せ瘜W(xué)廢水中，常包含大量含氮化合物，因此該指標(biāo)為分析水體污染的重要指標(biāo)。利用堿性過硫酸鉀進(jìn)行水體消解后，可以對(duì)水體中的總氮含量進(jìn)行測(cè)定。而總氮的測(cè)量可以采用紫外分光光度法，使用紫外線氧化將含氮化合物轉(zhuǎn)化為亞硝酸根，利用磺胺與亞硝酸銀離子反應(yīng)生成重氮離子，最終反應(yīng)得到紫色顯色物質(zhì)。在540nm吸光度下進(jìn)行吸光度測(cè)定，由于吸光度與水體總氮濃度成正比，因此能夠完成水體總氮含量分析。

對(duì)總磷指標(biāo)展開分析，可以采用鉬酸銨分光光度法，利用過硫酸鉀完成試樣消解，然后使正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)。針對(duì)生成的磷鉬雜多酸進(jìn)行還原，能夠得到藍(lán)色絡(luò)合物，然后通過測(cè)定吸光度完成質(zhì)量濃度測(cè)定。廢水中存在的溶解性有機(jī)物種類復(fù)雜，目前還要采用各種分析儀進(jìn)行測(cè)量，在簡(jiǎn)化指標(biāo)分析操作的同時(shí)，得到準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性較高的分析結(jié)果，滿足指標(biāo)分析要求?，F(xiàn)階段，可以采用的檢測(cè)儀器包含紅外光譜儀、紫外-可見光光度計(jì)、熒光光度計(jì)、CG-MS分析儀等。開展CG-MS測(cè)試，能夠完成廢水中有機(jī)物的全分析，但需要進(jìn)行水樣預(yù)處理，在完成萃取、凈化、干燥、濃縮等操作后進(jìn)行指標(biāo)測(cè)試。在整個(gè)過程中，需要多次轉(zhuǎn)移溶液，還要利用二氯甲烷進(jìn)行潤(rùn)洗。采用TOC分析儀，能夠?qū)λw中有機(jī)碳進(jìn)行測(cè)定，使有機(jī)物總量得到直接體現(xiàn)，滿足水質(zhì)分析要求。

2.4 酸堿污染指標(biāo)分析

對(duì)廢水酸堿污染指標(biāo)展開分析，主要需要完成水樣pH檢測(cè)。作為重要的理化指標(biāo)，pH就是水中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)，能夠使水中氫離子含量得到體現(xiàn)，與水中物質(zhì)的溶解度密切相關(guān)，能夠反映水體離子大概分布狀況，應(yīng)確保該指標(biāo)達(dá)標(biāo)后才能進(jìn)行水體排放。在pH檢測(cè)方面，常用pH試紙展開分析，由甲基紅、百里酚藍(lán)、溴甲酚綠等對(duì)pH變化有指示作用的藥劑制作而成，在pH不同的溶液中會(huì)發(fā)生不同顯色反應(yīng)。但采取該種分析方法僅能完成定性檢測(cè)，大致判斷水體pH范圍。對(duì)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室廢水進(jìn)行檢測(cè)，還應(yīng)加強(qiáng)量化分析，目前可以采用pH3J-3F型的pH計(jì)，檢測(cè)結(jié)果具有較高精密度。采用該種分析方法，可以利用pH電極實(shí)現(xiàn)水體pH測(cè)定，將電極插入溶液中構(gòu)成原電池，在溶液中的氫離子溶度改變時(shí)將引起電極間的電動(dòng)勢(shì)變化，儀器則能顯示相應(yīng)的pH，從而完成廢水pH測(cè)定。

3 結(jié)束語

針對(duì)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室廢水展開分析，考慮到廢水中污染物種類較多，還要有針對(duì)性地采取指標(biāo)分析方法，保證廢水水質(zhì)得到有效監(jiān)測(cè)。在實(shí)踐工作中，還要掌握固體污染指標(biāo)、需氧量污染指標(biāo)、有機(jī)污染指標(biāo)等常用分析方法，通過合理使用檢測(cè)儀器和分析方法得到科學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)，從而為廢水治理提供可靠依據(jù)。