污水中化學需氧量（COD）的測定方法改進

李榮芬

石家莊市環境監測中心，河北 石家莊 050021

污水中化學需氧量（COD）的測定方法改進

李榮芬

石家莊市環境監測中心，河北 石家莊 050021

重鉻酸鉀法測定污水中化學需氧量，是國際社會普遍認可的經典方法，該方法再現性好、準確可靠，但該方法成本較高，受人為影響較大，本文針對在實際工作中遇到的問題，對污水中化學需氧量（COD）的測定方法進行了改進。

化學需氧量；重鉻酸鉀法；測定；改進

化學需氧量（COD），是指在強酸并加熱條件下，用重鉻酸鉀作為氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，以氧的mg/L來表示。化學需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度，水中還原性物質包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。化學需氧量(COD)是衡量水體受有機物污染的重要指標,也是我國實施排放總量控制的指標之一[1]。

目前，實驗室測定COD仍然大都采用標準法，即標準GB11914～1989《水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》[2]。該方法測定結果準確、重現性高，但該方法成本較高，受人為影響較大，懸浮物、標準溶液配制不標準、消化管干凈與否、氯離子干擾是否排除等等，都會對實驗結果產生較大影響。根據實驗室現有條件，針對這些在實際工作中遇到的問題，對污水中化學需氧量（COD）的測定方法進行改進。

1 重鉻酸鉀標準法

在水樣中加如一定量的重鉻酸鉀和催化劑硫酸銀,在強酸性介質中加熱回流一定時間,部分重鉻酸鉀被水樣中可氧化物質還原,用硫酸亞鐵銨滴定剩余的重鉻酸鉀,根據消耗重鉻酸鉀的量計算COD的值。

2 儀器與試劑

2.1 儀器

玻璃管空氣冷凝裝置、COD專用加熱儀、數字滴定儀。

2.2 試劑

重鉻酸鉀標準溶液、硫酸亞鐵銨溶液、試亞鐵靈指示劑、硫酸、硫酸銀、硫酸汞、硫酸錳。

3 實驗步驟

3.1 取混合均勻水樣20 mL于加熱瓶中，或取適量原水樣加水稀釋至20.0mL。準確加入10.0mL重鉻酸鉀標準溶液搖勻。緩慢加入30mL硫酸銀-硫酸試劑，以防止低沸點有機物的逸出，混合均勻。自溶液開始沸騰起回流兩小時。用90mL水自冷凝管上端沖洗冷凝管后，取下加熱瓶。溶液冷卻至室溫后，加入3滴試亞鐵靈指示劑溶液，用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液滴定，溶液的顏色有黃色經藍綠色變為紅褐色即為終點。記下硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的消耗毫升數V1。

3.2 空白試驗

測定水樣的同時，按相同步驟以20.0mL重蒸餾水代替水樣進行空白試驗，記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量V0。

3.3 計算方法

以mg/L計算的水樣化學需氧量，計算公式如下：

式中：V0——滴定空白時消耗的硫酸亞鐵銨標液的體積，mL

V1——滴定水樣時消耗的硫酸亞鐵銨標液的體積，mL

V——所取水樣的體積，mL

C——硫酸亞鐵銨標液的濃度，mol/L

8000 ——1/4 O2的摩爾質量以mg/L為單位換算值。

4 精密度與準確度實驗

現對標樣200151（213～231）進行實驗，實驗結果見表1：

表1 標樣200151（213～231）COD的測定

由以上實驗結果可以看出，該方法準確可靠。

5 干擾因素及消除

5.1 水樣中的懸浮物對化學耗氧量測定結果的影響

以下是三個不同的污水廠進口水樣搖勻和不搖所測COD結果對比（表2）：

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要減小懸浮物帶來的影響，要注意以下兩點，一是取樣要有代表性，否則會帶來較大誤差，且樣品的重復性也會很差，所以取樣前要充分振搖水樣，使水樣均勻，且振搖后立即取樣，以保證所取水樣有代表性。二是取樣量要足夠，不能太少，否則也會影響水樣的代表性。若原水COD含量確實太高，在容量瓶中稀釋到合適濃度再取樣試驗。

5.2 測定COD的溶液配制不規范對測定結果產生的影響

用聚乙烯桶盛裝的去離子水隨著放置時間的增加，COD值會逐漸增加，所以COD的實驗用水應該是在潔凈的實驗室制備新鮮的蒸餾水并由玻璃瓶盛裝。硫酸亞鐵銨標準滴定液不穩定，易被空氣中的氧氣氧化，濃度變化大，尤其在室溫較高的情況下，所以在每次測定前，都要重新標定硫酸亞鐵銨的濃度。

5.3 消化管不得用重鉻酸鉀標準洗液及其他合成洗滌劑洗刷，以防鉻化物或洗滌劑黏附在管壁內干擾測定，應用1%稀硫酸溶液洗滌。

5.4 氯離子干擾的消除

氯離子能被重鉻酸鹽氧化，并且能與硫酸銀作用產生沉淀，對檢測結果造成影響，所以需要消除，需要在回流前向水樣中加入硫酸汞，使成為絡合物以消除干擾。氯離子含量高于1000 mg/L的樣品，對樣品先做定量稀釋，降低所測樣品中氯離子含量后再行測定，這樣可以減少硫酸汞的加入量，減少二次污染。

6 替代催化劑的研究

重鉻酸鉀法所用的催化劑Ag2SO4價格昂貴,分析成本高。姚淑華等[3]以硫酸錳代替硫酸銀作催化劑，并且采用開管加熱消解法測定COD，與標準法相比，該法準確度、精密度均良好，Selvapathy P[4]等提出以MnSO4代替Ag2SO4作催化劑，測定COD值也獲得滿意結果。因此, 筆者也進行了嘗試，研究Ag2SO4的替代物,以求降低分析費用有一定的實用性，發現以MnSO4代替Ag2SO4是可行的,但回流時間仍較長。

7 結語

標準方法的改進、發展，在一定程度上或減少了分析試劑的用量，或降低了成本，總之，提高了實驗的準確度，也減輕了實驗造成的二次污染。

[1]國家環保局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法［M］.北京：中國環境科學出版社,1989

[2]GB 11914—1989,水質化學需氧量的測定重鉻酸鉀法[S]

[3]姚淑華等. 用MnSO4作催化劑開管測定廢水COD. 環境工程, 2003, 21(5): 54～56

[4]Selvapathy P, Jogabeth J Starler. A new catalyst for COD determination[J].India J. Environ. Health,1991, 33(1):96～102

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.06.004

李榮芬(1970- )，漢，女，大學本科，籍貫：河北省趙縣人, 主要研究方向: 環境監測，作者單位：石家莊市環境監測中心。