化學需氧量測定法改進過程及發展趨勢研究

唐紅霞

(遼寧省丹東市水文局，遼寧 丹東 118001)

化學需氧量測定法改進過程及發展趨勢研究

唐紅霞

(遼寧省丹東市水文局，遼寧 丹東 118001)

化學需氧量(COD)是對水質進行監測評價主要指標之一。文章由標準法的改進入手，并結合工作實踐對其檢測現狀同進展作了分類論述，同時介紹了COD的測定法向著更加科學合理化改進和發展的趨勢。

化學需氧量；環境監測；水質監測；測定方法；研究進展；趨勢

化學需氧量屬于對水質污染情況做出判斷的關鍵指標。對其進行測定所依據的方式主要是高錳酸鹽以及重鉻酸鉀氧化的指數法。第一種方式在對飲用水與水源水以及地面水測定方面更為適用。第二種方式則對工業廢水與生活污水測定更為適用，即錳法主要用來監測地表及地下水的，而鉻法主要是用于監測污水，因為監測值鉻法大于錳法，六價鉻氧化性大于高錳酸鹽。

1 標準法的改進

鉻法需要使用的硫酸銀價格高，成本貴。所以，要對其替代物實施研究，以有效減少分析的費用。比如用硫酸錳來替代經證實有可行性，不過其回流所用時間依然比較長。而Ce(SO4)2同過渡金屬混起來后能有協同催化的較好作用，若用MnSO4-Ce(SO4)2的復合催化劑來替代Ag2SO4，則對廢水的COD測定，既能減少測定的費用指出，也能減少溶液的酸度及分析的時間，同鉻法沒有明顯不同[1]。不過該方法需要耗費價格較貴的硫酸銀及毒性很大的硫酸汞等材料，容易引起較重的二次污染。并且后一種方法加熱消解用時較長，能耗較大，目前同我國的環保發展需要并不相適應，所以由各個方面實施了改進措施。

1.1 消解方法

選取可代替的催化劑等，而目前工作通常適用聲化學或微波的消解法，包括光催化的氧化法在內均為新的技術。由于重鉻酸鉀的方法適用材料中硫酸銀的費用昂貴，因此其分析的成本較高。所以對可替代硫酸銀的其它催化劑進行研究，目的是為了減少分析的費用支出，具有實用性。用硫酸錳替代硫酸銀雖可行可回流用時仍較多長。使用硫酸鈰同過渡金屬的混合有著練好的協同催化效果，用硫酸錳硫酸鈰的復合催化劑替代硫酸銀進行廢水的COD測定，既能減少經費支出，也能減少溶液的酸度與分析用時，同重鉻酸鉀法并沒有明顯不同[2]。

1.2 微波消解法

這種方法并不需使用硫酸高汞及硫酸銀才可檢測出COD的數值。氧化鉺為催化試劑的微波消解對生活污水的COD進行檢測。而羅蒙等則用了聚焦微波進行加熱，實現常壓下的快速的COD數值測得。同標準回流法比較，微波消解用時減少至大約10 min，而且消解時不用回流冷卻水，能耗較低，試劑用量大幅減少，每次能完成對12個樣品，因此降低了各類材料導致的再污染。

1.3 超聲波消解法

超聲波的消解十分便捷，試驗說明超聲波輻射標準的水樣30 min后，低頻、適高聲強對完全消解水樣有益。

1.4 光催化氧化法

此法可在常溫和常壓中實施，并且氧化速度快，效率高，也不會產生再污染，所以其應用優勢非常明顯。近些年納米材料的使用已經引起廣泛重視。

1.5 分光光度法

在強酸溶液里借助重鉻酸鉀的氧化水還復原才可來實現COD的檢測，六價鉻還原成三價鉻，用分光光度計來進行六價鉻或三價鉻的測定，以測出COD數值。而Inaga等人用硫酸鈰為氧化劑，經加熱反應測出吸光度并算得COD的數值。Konno用自制比色計同計算機連接測出COD，目前國內外很多COD的快速測定儀都是根據這一原理制作，使用起來更加便捷迅速，成本較低。

1.6 化學發光法

重鉻酸鉀消解廢水之后，最終的還原產物Cr3+的濃度同COD的數值是成正比的，且處于堿性時，具有非常強的化學的發光原理，也有人建議使用光電的二極管來作為檢測器對水體的COD進行測定的新方法。

1.7 紫外吸收光譜法

該法經對水樣內的有機物紫外吸收光譜的測量直接測出COD。很多有機物處于紫外光譜區時吸收非常強，而基于某種條件COD同有機物吸光度之間具有相關性，利用相關性能直接測出COD。本法并不如COD和TOC法那么明確，可處特定水體時相關性非常高，也可真實反映出有機物的含量。而按照紫外吸收的原理對COD進行檢測的儀器已經在產。通過以上各種不同方法的對比，能夠明顯看出各類方法的優點與不足，如分光光度法的特點是使用起來更加便捷迅速，成本較低。而電化學分析法檢測限很高，并不適于對地表水或者輕度污染的水進行測定，另外化學發光法處于堿性時，具有非常強的化學的發光原理、紫外吸收光譜法不用添加試劑，不存在再污染，使用非常便捷，但是若要使用此法必須有個必然前提條件即水質的組成一定要有相對穩定性[3]。

2 新技術與發展趨勢

2.1 自動在線分析技術

流動分析可對水體樣本的COD檢測實施消解和測定一體化，讓所有過程可在線和自動化進行。有人提出用硫酸鈰作為氧化劑，使用空氣的整段間隔與連續流動的分析法來檢測COD，而采樣的頻率可至90 次/h，不過需要18 m長的特制閥。

2.2 發展趨勢

我國環保局曾經開展過對中國2020年的環保戰略的對策研究，要爭取在21世紀的前20年，減輕COD負荷的總量到54.6%以下。但是這對工業的污水防治也提出更新要求。進行水體的有效監測的時候，要控制好水體的污染狀況，而環境保護屬于未來一個嚴峻的問題。

3 結 語

對COD進行測定的方式愈來愈簡便快捷，越來越儀器化，而基于儀器性能的日益完善使用其進行測定具有明顯優勢與可行性。

[1]葛福玲.化學需氧量測定方法的改進及研究進展[J].環境研究與檢測，2011(04)：69-74.

[2]邢竹.水和廢水中化學需氧量測定方法探討[D].天津：天津大學，2009.

[3]胡璇，鄭波，賈倩.測定化學需氧量的新型分光光度法[J].中國環保產業，2014(01)：33-35.

ResearchonImprovementProcessandDevelopmentTrendforCODDeterminationMethod

TANG Hong-xia

(Liaoning Province Dandong City Hydrology Bureau，Dandong 118001，China)

Chemical oxygen demand is one of index for water quality evaluation and monitoring. Starting from the standard method，combing with work experience the paper discusses the existing determination methods and development trend，at same time it is pointed out the determination methods are developing toward to more reasonable and scientific.

chemical oxygen demand；environmental monitoring；water quality monitoring；determination method；research progress；trend

1007-7596(2014)11-0061-02

2014-02-04

唐紅霞(1981-)，女，滿族，遼寧丹東人，工程師，研究方向為水資源管理、水資源開發利用、水質監測等。

X832

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