生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液中COD_Cr的測(cè)定

段永勃

摘要：化學(xué)需氧量作為水質(zhì)污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)，在廢水分析中占有重要的地位。一般采用重鉻酸鉀回流滴定法測(cè)定。對(duì)于高濃度的滲濾液的CODCr檢測(cè)，使用重鉻酸鉀法會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間。利用微波消解法進(jìn)行CODCr測(cè)量，能便捷的對(duì)水樣快速分析。

Abstract： Chemical oxygen demand is an important indicator of water pollution level and plays an important role in wastewater analysis. It is generally determined by potassium dichromate reflux titration. For CODCr detection of high concentrations of leachate， it takes a lot of time to use the potassium dichromate method. The use of microwave digestion for CODCr measurement allows for quick and easy analysis of water samples.

關(guān)鍵詞：滲濾液;CODCr;重鉻酸鉀法;微波消解

Key words： leachate;CODCr;potassium dichromate method;microwave digestion

中圖分類號(hào)：X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）26-0247-03

1? 緒論

1.1 生活垃圾滲濾液概述

生活垃圾滲濾液為垃圾降解產(chǎn)生的高濃度廢水，滲濾液的污染物成分復(fù)雜，COD濃度是更是生活污水的數(shù)百倍，對(duì)其指標(biāo)監(jiān)測(cè)可以科學(xué)掌握填埋場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)，指導(dǎo)滲濾液處理設(shè)施運(yùn)行提供重要依據(jù)。

1.2 CODCr測(cè)定方法的簡(jiǎn)介

污水的CODCr的測(cè)定方法主要采用重鉻酸鉀氧化法可以比較精確地測(cè)定有機(jī)物的總量。此外CODCr值的測(cè)定方法還有微波消解法、分光光度法、庫(kù)侖法、電化學(xué)法、極譜法、原子吸收法、光催化法等。

1.3 本論文的研究意義

本實(shí)驗(yàn)采用微波消解-重鉻酸鹽法，通過(guò)與HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同濃度的水樣CODCr實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比及國(guó)家質(zhì)控樣品數(shù)值對(duì)比，探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度以及消解時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

2? 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)原理

微波消解法的原理是在微波能量的作用下加快分子運(yùn)動(dòng)速度，從而縮短消解時(shí)間。微波消解法與標(biāo)準(zhǔn)回流法一樣采用硫酸-重鉻酸鉀消解體系，水樣經(jīng)微波加熱消解后，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定，計(jì)算出CODCr值。

2.2 干擾和消除

本方法的主要干擾物為氯化物，可加入硫酸汞溶液去除。硫酸汞溶液的用量可根據(jù)水樣中氯離子的含量，按質(zhì)量比m[HgSO4]：m[Cl-]≥20：1的比例加入，最大加入量為0.4g。

2.3 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

實(shí)驗(yàn)時(shí)所用試劑均為符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭瑢?shí)驗(yàn)用水均為蒸餾水或同等純度的水。

2.3.1 試劑

鄰菲啰啉、濃硫酸、硫酸亞鐵、硫酸汞、硫酸銀、重鉻酸鉀基準(zhǔn)試劑、重鉻酸鉀、硫酸亞鐵銨。

2.3.2 主要儀器

COD恒溫加熱器（濟(jì)南精銳分析儀器有限公司）;

WMX-Ⅲ-B型微波消解裝置（韶關(guān)市明天環(huán)保儀器有限公司）;

電子分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司）;

101型電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）。

2.3.3 操作步驟

微波消解-重鉻酸鹽法測(cè)CODCr，適用于滲濾液含CODCr值大于50mg/L的水樣，對(duì)未經(jīng)稀釋的水樣的測(cè)定的上限為700mg/L。若水樣理論CODCr含量大于測(cè)定700mg/L，則根據(jù)計(jì)算稀釋后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①吸取均勻水樣5.00mL于消解罐中，加入掩蔽劑（硫酸汞）0.4g，充分搖勻使Cl-與Hg2+完全絡(luò)合，加入5.00mL消解液（0.2500mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液），5.0mL催化劑（硫酸-硫酸銀試劑），搖勻。

②旋緊密封蓋，依次將消解罐均勻的放入裝置爐膛玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)周邊，關(guān)好門。

③設(shè)置消解好時(shí)間。（見(jiàn)表1）

④消解完畢后打開(kāi)爐門待其冷卻后將消解罐從爐中取出，待罐內(nèi)液體冷卻至室溫時(shí)待測(cè)。

⑤將樣品液轉(zhuǎn)移至150mL錐形瓶中，用20mL蒸餾水分三次沖洗消解罐及蓋的內(nèi)壁，沖洗液并入錐形瓶中，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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色變?yōu)榧t褐色即為終點(diǎn)。記錄硫酸亞鐵銨的消耗體積V1。

⑥按上述相同步驟以5.0mL實(shí)驗(yàn)用水代替水樣進(jìn)行空白試驗(yàn)，記錄下空白滴定時(shí)消耗硫硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V0。

⑦計(jì)算方法

按公式（1）計(jì)算樣品中化學(xué)需氧量的質(zhì)量濃度ρ（mg/L）。

式中：C——硫酸亞鐵銨溶液的濃度mol/L;

V0——空白試驗(yàn)消耗的硫酸亞鐵銨溶液的體積，mL;

V1——樣品滴定時(shí)消耗的硫酸亞鐵銨溶液的體積，mL;

V2——水樣體積，mL;

f——樣品稀釋倍數(shù);

8000——1/4O2的摩爾質(zhì)量以mg/L為單位的換算值。

3? 樣品測(cè)定

3.1 實(shí)際樣品測(cè)定

對(duì)生活垃圾滲濾液樣品實(shí)際采樣，使用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表2。

滲濾液中CODCr含量約為20000mg/L左右，故將滲濾液稀釋50倍后，取樣測(cè)定。

由表2可知，對(duì)生活垃圾滲濾液同一樣品分別用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測(cè)定六次，其平均值分別為24452mg/L、24469mg/L，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.66%、0.60%，均符合HJ 828-2017精密度要求。

3.2 國(guó)家質(zhì)控樣品測(cè)定

對(duì)國(guó)家質(zhì)控樣品（2001121），分別使用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表3。

由表3可知，對(duì)國(guó)家質(zhì)控樣品（2001121）分別用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測(cè)定六次，其平均值分別為245.4mg/L、244.7mg/L，其相對(duì)誤差分別為0.65%、0.89%，均符合HJ 828-2017準(zhǔn)確度要求，且檢測(cè)結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi)，準(zhǔn)確度符合要求。

3.3 微波消解時(shí)間對(duì)CODCr測(cè)定結(jié)果實(shí)驗(yàn)

對(duì)國(guó)家質(zhì)控樣品（2001121），微波消解法各測(cè)定三個(gè)平行樣加一空白樣品，測(cè)定結(jié)果如表4、圖1。

由表4和圖1可知，對(duì)國(guó)家質(zhì)控樣品（2001121）用微波消解法測(cè)定三次，6min結(jié)果偏低，7min分鐘后，結(jié)果平穩(wěn)，相對(duì)誤差均小于1%且測(cè)定結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi);當(dāng)消解時(shí)間變長(zhǎng)，消解時(shí)間為10min時(shí)，消解完畢后，消解罐會(huì)出現(xiàn)輕微變形，故消解時(shí)間不宜太長(zhǎng)，7min即可，或采用儀器推薦消解時(shí)間。

3.4 微波消解氯含量對(duì)CODCr測(cè)定結(jié)果實(shí)驗(yàn)

稱取2.045g氯化鉀溶于100mL水中，此溶液含氯10000mg/L;對(duì)國(guó)家質(zhì)控樣品（2001121），取樣5.00mL，加入配制好的氯化鉀溶液0.6mL，此溶液含氯離子約1000mg/L，微波消解法測(cè)定三個(gè)平行樣加一空白樣品，測(cè)定結(jié)果如表5。

由表5可知，對(duì)國(guó)家質(zhì)控樣品（2001121）加入1000mg/L氯離子，用微波消解法測(cè)定三次，平均結(jié)果為245.1mg/L，相對(duì)誤差均小于1%且測(cè)定結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi)，此方法對(duì)測(cè)定CODCr滿足HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)氯化物抗干擾能力。

由于生活垃圾滲濾液中氯含量約4000mg/L，稀釋50倍后，氯含量為80mg/L左右，故此方法滿足對(duì)生活垃圾滲濾液中CODCr的測(cè)定。

4? 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

①精密度：由表2得出，微波消解法測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果精密度可靠。對(duì)生活垃圾滲濾液進(jìn)行六次平行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.60%，說(shuō)明微波消解法測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果精密度較高。

②準(zhǔn)確度：從表3可見(jiàn)，對(duì)國(guó)家質(zhì)控樣品（2001121）分別用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測(cè)定六次，其平均值分別為245.4mg/L、244.8mg/L，其相對(duì)誤差分別為0.65%、0.89%，均符合HJ 828-2017準(zhǔn)確度要求，且檢測(cè)結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi)，準(zhǔn)確度符合要求。

③消解時(shí)間：從表4和圖1可見(jiàn)，對(duì)國(guó)家質(zhì)控樣品（2001121）用微波消解法測(cè)定三次，采用儀器推薦消解時(shí)間即可。

④由表5得出，微波消解對(duì)氯含量小于1000mg/L樣品測(cè)定，CODCr測(cè)定結(jié)果無(wú)影響。

5? 結(jié)語(yǔ)

化學(xué)需氧量（CODCr）作為水體有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)，是水質(zhì)檢測(cè)的一個(gè)重要參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)法（重鉻酸鉀法）測(cè)化學(xué)需氧量（CODCr）的測(cè)定值比較成熟和準(zhǔn)確，但重鉻酸鉀法測(cè)CODCr時(shí)，影響因素較多，且存在時(shí)間長(zhǎng)，費(fèi)用高，而且二次污染比較嚴(yán)重等問(wèn)題。本文主要目的是探究微波消解測(cè)定生活垃圾滲濾液中CODCr值，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，微波消解法耗時(shí)短且測(cè)得的結(jié)果可靠性較好，對(duì)滲濾液的處置，水體的評(píng)價(jià)都有極重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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