一種工業廢水化學耗氧量測定的改進研究

李丹嬌,渠明玉（吉林石化公司乙二醇廠,吉林 吉林 132000）

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一種工業廢水化學耗氧量測定的改進研究

李丹嬌,渠明玉
（吉林石化公司乙二醇廠,吉林 吉林 132000）

摘 要：為了快速分析工業廢水化學需氧量（COD或CODr值），擬采用快速消解分光光度法予以改進，研究中確定了分析檢量線，并對其進行了驗證。

關鍵詞：工業廢水；耗氧量；改進研究

吉林石化公司某工廠排放的含有脂肪族化合物的廢水，其化學需氧量（COD或CODr值）基本在50-1000mg/L范圍內。傳統的重鉻酸鹽法［1］測定過程時間較長，工作強度非常大。文獻報道［2-3］，快速消解分光光度法是一種可選的方法，可以在一定范圍內，解決上述測量矛盾，即在強酸溶液中，將一定量重鉻酸鉀作氧化劑加入廢水水樣中，在專用復合催化劑存在下，于165℃恒溫加熱消解，重鉻酸鉀被水中有機物還原為三價鉻，而三價鉻在波長610nm處具有特征峰，即可關聯出三價鉻的含量，再根據三價鉻離子的量換算出消耗氧的質量濃度。因此，針對該工廠工業廢水情況，使用分光光度法，確定出一種便捷、可靠的分析檢測方案非常必要。

1 主要實驗試劑與儀器

1.1 實驗試劑

濃硫酸（分析純），東莞市原品化工有限公司；鄰苯二甲酸氫鉀（優級純）， 杭州富強化工儀器有限公司；蒸餾水，自制；硫酸亞鐵銨（分析純），徐州摩爾醫藥試劑廠；硫酸銀（分析純），南京化學試劑股份有限公司；專用固體氧化劑，泰州大成分析儀器有限公司；專用固體催化劑，泰州大成分析儀器有限公司。（試劑沒有純度說明）。

1.2 實驗儀器

HH-6型化學耗氧量測定儀，江蘇江分電分析儀器有限公司；反應管，江蘇江分電分析儀器有限公司；其它輔助器具等。

2 實驗

2.1 實驗準備

2.1.1 鄰苯二甲酸氫鉀標液

準確稱取在105-110℃烘干兩小時的鄰苯二甲酸氫鉀0.0425g，置于500mL容量瓶中，以蒸餾水定容至標線，搖勻備用，該標液的COD的理論值為100mg/L；準確稱取在105-110℃烘干兩小時的鄰苯二甲酸氫鉀（優級純）0.5101g，置于500mL容量瓶中，以蒸餾水定容至標線，搖勻備用，該標液的COD的理論值為1200mg/L。

2.1.2 專用氧化劑

取隨機配備的整瓶專用固體氧化劑，放入500mL燒杯中，先加入200mL蒸餾水，再加入100mL濃硫酸，冷卻后置于500mL容量瓶中，以蒸餾水定容至標線，搖勻備用。

2.1.3 專用催化劑

取隨機配備的整瓶專用固體催化劑，溶于500mL濃硫酸中，搖勻放置1-2天，使其完全溶解。取上述溶液100mL再加入400mL濃硫酸，搖勻備用。

低量程5-100mg/L COD的標準溶液由100 mg/L標準溶液配制成系列標準溶液，見表1。

高量程100-1200 mg/L COD的標準溶液由1200 mg/L標準溶液配制成系列標準溶液，見表2。

2.2 實驗步驟

取3mL標準樣或工業廢水樣品置于清洗干凈的反應管中，每只反應管依次加1mL專用氧化劑，5mL專用催化劑，具塞搖勻。將反應管插入爐孔，在165℃，消解15-30min。后自然冷卻2min，再用水冷卻至室溫，向每只反應管加入3mL蒸餾水，具塞搖勻，用化學耗氧量測定儀測得樣品的吸光度，換算COD值。為了考察測定值的準確性，采用重鉻酸鉀法，對各樣品COD值進行測定。

3 實驗結果與討論

3.1 消解時間對試驗樣品濃度的影響

快速消解分光光度法測定試驗樣品時，首先需要確定合理的消解時間， 考慮到水樣中的有機成分在較短時間內消解氧化程度的問題，取其COD理論值為400 mg/L的標準溶液，將消解時間依次定為15、20、25、30、35、40 min，分別測定其質量濃度結果如表3所示。

表3 標準樣品測定值

表3所示結果表明樣品消解時間在15至30 min時其測值準確度較高，超過30 min測定濃度值的偏離及誤差較大?？紤]到各種水樣成分的復雜性，短時間內水體中揮發性有機物氧化程度不完全，可按所測水樣的來源類型相應調整消解時間，但不宜超過30 min，本檢測確定消解時間為15min。

3.2 標定曲線

采用消解時間為15min的情況下，對系列標準樣進行測定，得到對應標準COD值（用Y表示）的吸光度（用X表示），采用最小二乘法進行直線擬合，獲得Y-X檢量線關系式：

低濃度范圍：Y= 571.4X+55.86，相關度R=0.999。高濃度范圍：Y=1288.5X+4.3，相關度R=0.999。由線性相關度可知，標準樣的COD值和該溶液吸光度線性關系可靠。

3.3 工業廢水中COD值的測定

用改進后的高量程方法和低量程方法對廢水水樣進行測定，并與重鉻酸鹽法進行對比，見表4。結果表明，改進后的高量程方法和低量程方法的相對誤差分別在3.64%～2.72%之間和2.63%～5.00%之間，均與重鉻酸鹽法的COD測定結果吻合較好，能夠滿足該工廠工業廢水的COD測定要求。

表4 高量程方法和低量程方法的相對誤差比較

4 結論

用重鉻酸鉀回流法測定廢水COD值雖具有重現性好，準確度和精密度高的優點，但存在測量時間過長，效率低下，且對光譜樣品的測定有一定的局限性；通過使用快速消解分光光度法測定廢水中COD值，在能保證有較高的測定精密度、準確度的情況下，滿足工業廢水COD分析的要求，還可以節省分析試劑，降低分析儀器操作的復雜程度。

參考文獻：

［1］GB 11914-1989 水質化學需氧量的測定.重鉻酸鹽法［S］．

［2］黃功浩.謝少熊.林文惠.消解光度法測定化學需氧量［J］.大連鐵道學院學報,1998,19（02）：71-73．

［3］酒井馨等.環境監測儀器分析［M］.北京：中國標準出版社,1992：379.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.053