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废水COD测定中氯酸钠干扰机理分析及应对策略

2026-01-22

废水COD测定中的氯酸钠干扰：成因、影响与UV法有效解决方案

化学需氧量（COD）是评价工业废水和生活污水有机污染程度最核心的综合指标之一。它不仅直接反映废水中可被氧化的还原性物质总量，更是污水处理厂运行效果考核、排污许可核定和环境监管的重要依据。然而，实际废水成分复杂多变，测定过程中常常受到氯离子、氯酸根、亚硝酸盐、重金属等多种无机离子的干扰，其中 氯酸钠（NaClO₃） 的干扰尤其值得关注。

在传统重铬酸钾法（GB 11914-89 或 HJ 828-2017）中，高浓度氯酸钠会导致COD测定结果显著偏低，给准确评估废水污染负荷和工艺控制带来较大困难。下面我们来看一些典型废水样品的颜色变化与实验过程。

Nexisense COD analyzer.png

氯酸钠对重铬酸钾法COD测定的干扰机理

氯酸钠本身在酸性条件下具有一定的氧化性，但在COD测定的强酸、高温、强氧化剂（重铬酸钾 + 硫酸银催化）环境中，其行为复杂，主要产生以下干扰：

  1. 与重铬酸钾发生副反应： 高浓度氯酸钠可与Cr(VI)发生反应，生成深绿色沉淀物（可能为含铬的低价化合物或络合物），消耗部分氧化剂，导致可用于氧化有机物的重铬酸钾减少，最终使计算出的耗氧量偏低。

  2. 光吸收干扰： 反应后生成的深绿色物质在约600 nm处具有较强吸收，与Cr³⁺的绿色吸收峰重叠，严重干扰比色法读数，进一步放大测定偏差。

  3. pH 与氯酸根转化的协同效应： 当样品初始 pH 偏高时，部分氯酸钠更易以氯酸根（ClO₃⁻）形式存在，在酸性消解过程中更易参与氧化还原反应，加剧氧化剂消耗，使测定值偏低更加明显。

研究数据表明：

  • 当氯酸钠浓度 <500 mg/L 时，干扰较小，COD测定结果与真实值基本吻合；

  • 当浓度升至 1000–3000 mg/L 及以上时，测定值可偏低 20%–50% 甚至更多，严重影响数据可信度。

这种干扰在含氯漂白剂废水、部分化工与医药中间体废水以及消毒副产物较多的水样中尤为常见。

Nexisense COD analyzer.png

UV法COD测定的技术原理与抗干扰优势

紫外吸收法（UV法）COD测定基于有机物在特定紫外波段（通常为254 nm或双/多波长组合）的特征吸收，不依赖化学氧化反应，因此从根本上规避了氯酸钠、氯离子等无机氧化剂的干扰。

核心原理：

  • 有机物分子中的不饱和键、芳香环、羰基等结构在紫外区产生强烈吸收；

  • 仪器通过测量样品在主波长（254 nm）与参比波长（通常为350 nm或更高）的吸光度差值，扣除悬浮物、浊度、色度等背景干扰；

  • 通过校准曲线或与国标重铬酸钾法比对，建立吸光度与COD浓度之间的转换系数，实现快速换算。

Nexisense UV法COD在线分析仪在此基础上进一步优化，具有以下显著特点：

  • 双波长补偿技术： 有效扣除浊度、色度及无机离子背景吸收，显著提升对复杂水样的适应性；

  • 免化学试剂： 测量过程不添加任何氧化剂或掩蔽剂，实现零二次污染；

  • 超快响应： 从进样到出结果通常 ≤60 秒，远优于传统方法；

  • 免维护预处理： 采用特殊流路与自清洗设计，维护周期可超过 6 个月；

  • 高重现性： 进口核心光学器件与精密流路设计，重现性 ≤3%；

  • 全自动智能化： 支持自动调零、校准、测量、清洗、维护及异常恢复，适用于无人值守场景；

  • 灵活测量模式： 支持人工触发、定时、周期等多种测量方式，满足不同监管需求。

这些特性使该仪器特别适用于含氯漂白废水、造纸废水、化工医药废水、印染废水等传统方法干扰严重的行业。


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实际应用场景与数据可靠性验证

在多家造纸、印染及化工企业的现场对比试验中，Nexisense UV 法 COD 仪与国标重铬酸钾法测定结果相关性良好（R² > 0.95）。即使在氯酸钠浓度高达 2000 mg/L 的水样中，UV 法测量结果依然保持稳定，而传统方法偏差明显。

仪器还支持定期使用国标法样品对转换系数进行校准，确保长期数据可溯源，满足环境监测站、总量控制及排污收费等合规要求。

常见问题解答（FAQ）

氯酸钠浓度多高会明显干扰重铬酸钾法？
通常认为当浓度 >800–1000 mg/L 时干扰开始显著，超过 2000 mg/L 时，测定偏低幅度往往超过 30%，需特别关注。

UV 法 COD 是否完全不受氯离子影响？
UV 法对氯离子及氯酸根基本无响应，但在极高氯离子浓度下可能产生轻微盐度背景吸收，双波长补偿技术可有效消除。

UV 法 COD 仪需要频繁校准吗？
建议每月或每季度使用已知浓度标准溶液或国标法平行样品校准一次，日常运行稳定性高。

仪器是否适合高浊度废水？
在配置免维护预处理装置后，可良好适应中等浊度（<300 NTU）废水；对于超高浊度水样，建议加装粗过滤装置。

结语：选择合适技术，获得真实数据

氯酸钠作为常见工业废水组分，对传统重铬酸钾法 COD 测定构成显著干扰，直接影响污染负荷评估与工艺调控的准确性。相比之下，Nexisense UV 法 COD 在线分析仪以物理光学原理为核心，彻底规避化学干扰，实现快速、无试剂、免维护的绿色监测。

在环保要求日益严格、在线监测全面推广的背景下，选择抗干扰能力强、数据可靠的先进仪器，不仅是技术升级，更是科学管理与绿色发展的必然选择。希望更多企业与监测机构借助可靠工具，真正掌握废水“脉搏”，为水污染防治提供精准支撑。