自配化學(xué)需氧量消解液在污水監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

宮宇嬌

摘要：本文選擇HACH公司研制的化學(xué)需氧量（簡(jiǎn)稱COD）測(cè)定儀檢測(cè)污水里的COD，便于操作、耗損試劑少，安全性高，在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面被推廣使用，但HACH企業(yè)的專用消解試劑費(fèi)用很高。為節(jié)約測(cè)定費(fèi)用，降低生態(tài)污染，結(jié)合COD的工作原理與實(shí)際情況展開探究，研發(fā)出能取代HACH消解液的自配樣品。將該取代試劑經(jīng)過(guò)實(shí)際樣本與COD標(biāo)準(zhǔn)樣本的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并與HACH試劑與國(guó)標(biāo)方法檢測(cè)結(jié)果相對(duì)比，結(jié)果顯示，采取自配管樣檢測(cè)COD，精準(zhǔn)度高，滿足國(guó)標(biāo)要求，而且大幅度節(jié)約成本。自配管樣于環(huán)境監(jiān)測(cè)方面能夠得到推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自配管樣;COD;消解液;污水監(jiān)測(cè);運(yùn)用分析

COD主要指在強(qiáng)酸且加熱環(huán)境下，以重鉻酸鉀用作氧化劑處置水樣時(shí)所耗損氧化劑的數(shù)量，以氧的mg/L來(lái)代表。COD體現(xiàn)了水里受還原性物質(zhì)影響的程度，水里還原性物質(zhì)涉及有機(jī)物、亞硝酸鹽、Fe2+、硫化物等。水受到有機(jī)物污染是比較常見的，所以COD也用作有機(jī)物相對(duì)含量的重要指標(biāo)，但僅能體現(xiàn)能被氧化的有機(jī)物影響，無(wú)法體現(xiàn)多環(huán)芳徑、PCB、二噁英等物質(zhì)的污染情況。CODcr是國(guó)家把控排放總量的重要指標(biāo)，所以，針對(duì)工業(yè)排污而言，COD的檢測(cè)就顯得非常關(guān)鍵。當(dāng)前，國(guó)外公司COD檢測(cè)相較于一般回流法而言更為便捷，但是針對(duì)工業(yè)分析而言，因?yàn)榉治鲱l率很大，耗損試劑很多，購(gòu)入國(guó)外公司的藥物十分昂貴，所以以自配消解液取代進(jìn)口藥物，在節(jié)省成本上有顯著作用。

1、實(shí)驗(yàn)方案選擇

當(dāng)前，市場(chǎng)上銷售的COD試樣主要包括兩類量程，即3-150mg/L樣本與0-1.5g/L的試樣，結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，所測(cè)定水樣COD的范圍大概在15-300mg/L之內(nèi)，因?yàn)椴捎昧砍滔嘟嚇拥谋O(jiān)測(cè)方可精準(zhǔn)，因此為了精準(zhǔn)的檢測(cè)水樣的COD，應(yīng)當(dāng)同時(shí)購(gòu)入這兩種量程的試樣，實(shí)際檢測(cè)中通常導(dǎo)致某種量程的試樣剩余，產(chǎn)生巨大浪費(fèi)。所以準(zhǔn)備配備一種量程的試樣，并覆蓋COD于15-300mg/L的水樣，保證節(jié)省藥物。

方案（1）：配備最大值是300mg/L的試樣。

優(yōu)點(diǎn)：該方法滿足公司水質(zhì)特征，而且因?yàn)楹康停虼斯?jié)省藥物。

缺點(diǎn)：因?yàn)樘砑拥难趸瘎㎏2Cr2O7較少，反應(yīng)過(guò)程溶液內(nèi)氧化性很低，無(wú)法保障將污水內(nèi)的還原性物質(zhì)完全反應(yīng)掉，導(dǎo)致COD較低，不能實(shí)施。

結(jié)論：否決。

方案（2）：根據(jù)國(guó)標(biāo)《水質(zhì)COD的監(jiān)測(cè)-重鉻酸鹽法》（GB/T11914-1989）等比重縮小配備。

優(yōu)點(diǎn)：有規(guī)定可依，科技門檻低且充滿權(quán)威性。

缺點(diǎn)：該國(guó)標(biāo)監(jiān)測(cè)COD，分成兩類加藥辦法，一種為當(dāng)污水里COD值低于50mg/L時(shí)，以0.025mol/L K2Cr2O7來(lái)氧化，此外是當(dāng)COD值處于50-700mg/L時(shí)以0.25mol/LK2Cr2O7來(lái)氧化，因此需要配備兩種含量的試樣，不利于集中，導(dǎo)致藥物耗費(fèi)。

結(jié)論：否決。

方案（3）：配備0-1.5g/L的試樣，自主繪制規(guī)范曲線。

優(yōu)點(diǎn)：采用自配辦法，僅配備一種規(guī)格的試樣，節(jié)省藥品，并采用自主原創(chuàng)的作業(yè)曲線，滿足公司的實(shí)際狀況。

難點(diǎn)：缺乏所加管樣的含量、添加體積、添加順序等基本內(nèi)容，繪制規(guī)范曲線需要配備諸多標(biāo)準(zhǔn)溶液，遵循繪制作業(yè)曲線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，難度很大。

結(jié)論：能采用實(shí)驗(yàn)室中有關(guān)儀器設(shè)施，經(jīng)檢測(cè)獲得所要的基礎(chǔ)信息，方案可行。

2、實(shí)驗(yàn)分析

2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備

哈希企業(yè)COD消解設(shè)備;DR2800分光光度計(jì)以及紫外分光光度計(jì)。

2.2常用試劑

結(jié)合國(guó)標(biāo)《COD檢測(cè)重鉻酸鹽法》（GB11914-89）內(nèi)消解液重點(diǎn)包括Ag2SO4、HgSO4、K2Cr2O7、H2SO4。所以，因此以下步驟明確各組分的濃度。

（1）Ag2SO4的濃度：Ag2SO4在消解液內(nèi)是用作催化劑，Ag2SO4的濃度在（GB11914-89）中是根據(jù)1L濃硫酸內(nèi)添加10g Ag2SO4的比例來(lái)搭配，通過(guò)實(shí)驗(yàn)顯示，該種配制比重是完全足夠的。

（2）HgSO4的濃度：COD實(shí)驗(yàn)過(guò)程，無(wú)機(jī)還原性成分如亞硝酸鹽、硫化物與二價(jià)鐵鹽均會(huì)令結(jié)果增加，這些需氧量用作水樣COD值的組成部分時(shí)是能夠接受的，所以水樣里的主要影響成分時(shí)氯化物。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程添加HgSO4的作用就是去除Cl-的影響。采用0.4g HgSO4絡(luò)合Cl-的最高量能達(dá)到40mg，如使用20mL水樣，則最高能絡(luò)合2g/L Cl-含量水樣，本實(shí)驗(yàn)內(nèi)水樣量時(shí)2mL，HgSO4的濃度是0.04g就能消除Cl-的影響。

（3）K2Cr2O7的濃度：配備不同含量的K2Cr2O7液體，在紫外-可見光譜中制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，如表1所示。

以K2Cr2O7質(zhì)量為x軸，410nm位置吸光度是y軸，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，即：

在相同條件下，檢測(cè)出哈希低含量消解液的吸光度是0.456，基于上式能計(jì)量K2Cr2O7的質(zhì)量是0.09067g。相同的方法，能得高含量消解液內(nèi)K2Cr2O7的質(zhì)量是0.9067克。

3、配制辦法

3.1硫酸-硫酸銀

以10g Ag2SO4溶解在1L濃硫酸內(nèi)，擱置1-2天，使之徹底溶解。

3.2 0-150mg/L COD消解液

精密稱取0.69mg/L K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)液放于5mL燒杯內(nèi)，提前在120℃烘干2小時(shí)的基準(zhǔn)K2Cr2O7 0.09067克，溶解在15mL蒸餾水里，將該溶液慢慢倒進(jìn)50mL 2.1溶液內(nèi)搖勻，放在室溫條件下。

3.3 0-1.5g/L的COD消解液

精密量取0.69mg/L K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)液體放在50mL燒杯內(nèi)，慢慢添加硫酸-硫酸銀液體150ml，倒進(jìn)200ml容量瓶?jī)?nèi)，加入硫酸-硫酸銀到標(biāo)線，晃勻。

4、結(jié)果及討論

4.1精準(zhǔn)度和準(zhǔn)確度探討

將配制好的試劑和購(gòu)入的哈試劑相比較實(shí)驗(yàn)，以COD標(biāo)準(zhǔn)樣本與本廠污水處置進(jìn)出水樣本作為檢測(cè)主體，采取國(guó)標(biāo)物質(zhì)探究展開精準(zhǔn)度與精準(zhǔn)性實(shí)驗(yàn)，如表2、表3所示。

根據(jù)《COD的檢測(cè)-重鉻酸鹽法》（國(guó)標(biāo)11914-89）中的要求，40個(gè)不一樣的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)COD值是500mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差時(shí)4%;而工藝廢水檢測(cè)的室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差時(shí)0.7-3%，由表2、表3得知對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣本的檢測(cè)，所配備的消解液不管是在精準(zhǔn)度與準(zhǔn)確性方面都滿足國(guó)標(biāo)要求。配備試劑相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差比購(gòu)入試劑相對(duì)誤差較大。

4.2價(jià)格對(duì)比

哈希公司的管樣大約20元/支，同時(shí)試劑用完僅能重新購(gòu)買，采取自配消解試劑，用完后能夠自配，試劑管也可以重復(fù)應(yīng)用，節(jié)約了支出。每支成本可以維持在5角。

5、結(jié)論

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)顯示，采用自配管樣在檢測(cè)結(jié)果時(shí)精準(zhǔn)度與準(zhǔn)確性都滿足國(guó)標(biāo)要求，和購(gòu)入的藥物比較在研究時(shí)并無(wú)明顯差異。從價(jià)格方面說(shuō)，自配藥物和購(gòu)入的藥物比較也有顯著優(yōu)勢(shì)，這個(gè)公司節(jié)省成本的要求相符合，所以，采用本實(shí)驗(yàn)獲得的方法配備消解液替代從哈希購(gòu)入藥物是完全有效的。

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