一种工业废水化学耗氧量测定的改进

北极星环保网讯:摘要：为了快速分析工业废水化学需氧量(COD或CODr值)，拟采用快速消解分光光度法予以改进，研究中确定了分析检量线，并对其进行了验证。

吉林石化公司某工厂排放的含有脂肪族化合物的废水，其化学需氧量(COD或CODr值)基本在50-1000mg/L范围内。传统的重铬酸盐法[1]测定过程时间较长，工作强度非常大。文献报道[2-3]，快速消解分光光度法是一种可选的方法，可以在一定范围内，解决上述测量矛盾，即在强酸溶液中，将一定量重铬酸钾作氧化剂加入废水水样中，在专用复合催化剂存在下，于165℃恒温加热消解，重铬酸钾被水中有机物还原为三价铬，而三价铬在波长610nm处具有特征峰，即可关联出三价铬的含量，再根据三价铬离子的量换算出消耗氧的质量浓度。因此，针对该工厂工业废水情况，使用分光光度法，确定出一种便捷、可靠的分析检测方案非常必要。

1 主要实验试剂与仪器

1.1 实验试剂

浓硫酸(分析纯)，东莞市原品化工有限公司;邻苯二甲酸氢钾(优级纯)，  杭州富强化工仪器有限公司;蒸馏水，自制;硫酸亚铁铵(分析纯)，徐州摩尔医药试剂厂;硫酸银(分析纯)，南京化学试剂股份有限公司;专用固体氧化剂，泰州大成分析仪器有限公司;专用固体催化剂，泰州大成分析仪器有限公司。(试剂没有纯度说明)。

1.2 实验仪器

HH-6型化学耗氧量测定仪，江苏江分电分析仪器有限公司;反应管，江苏江分电分析仪器有限公司;其它辅助器具等。

2 实验

2.1 实验准备

2.1.1 邻苯二甲酸氢钾标液

准确称取在105-110℃烘干两小时的邻苯二甲酸氢钾0.0425g，置于500mL容量瓶中，以蒸馏水定容至标线，摇匀备用，该标液的COD的理论值为100mg/L;准确称取在105-110℃烘干两小时的邻苯二甲酸氢钾(优级纯)0.5101g，置于500mL容量瓶中，以蒸馏水定容至标线，摇匀备用，该标液的COD的理论值为1200mg/L。

2.1.2 专用氧化剂

取随机配备的整瓶专用固体氧化剂，放入500mL烧杯中，先加入200mL蒸馏水，再加入100mL浓硫酸，冷却后置于500mL容量瓶中，以蒸馏水定容至标线，摇匀备用。

2.1.3 专用催化剂

取随机配备的整瓶专用固体催化剂，溶于500mL浓硫酸中，摇匀放置1-2天，使其完全溶解。取上述溶液100mL再加入400mL浓硫酸，摇匀备用。

低量程5-100mg/L COD的标准溶液由100 mg/L标准溶液配制成系列标准溶液，见表1。

高量程100-1200 mg/L COD的标准溶液由1200 mg/L标准溶液配制成系列标准溶液，见表2。

2.2 实验步骤

取3mL标准样或工业废水样品置于清洗干净的反应管中，每只反应管依次加1mL专用氧化剂，5mL专用催化剂，具塞摇匀。将反应管插入炉孔，在165℃，消解15-30min。后自然冷却2min，再用水冷却至室温，向每只反应管加入3mL蒸馏水，具塞摇匀，用化学耗氧量测定仪测得样品的吸光度，换算COD值。为了考察测定值的准确性，采用重铬酸钾法，对各样品COD值进行测定。

3 实验结果与讨论

3.1 消解时间对试验样品浓度的影响

快速消解分光光度法测定试验样品时，首先需要确定合理的消解时间， 考虑到水样中的有机成分在较短时间内消解氧化程度的问题，取其COD理论值为400  mg/L的标准溶液，将消解时间依次定为15、20、25、30、35、40 min，分别测定其质量浓度结果如表3所示。

表3所示结果表明样品消解时间在15至30 min时其测值准确度较高，超过30  min测定浓度值的偏离及误差较大。考虑到各种水样成分的复杂性，短时间内水体中挥发性有机物氧化程度不完全，可按所测水样的来源类型相应调整消解时间，但不宜超过30  min，本检测确定消解时间为15min。

3.2 标定曲线

采用消解时间为15min的情况下，对系列标准样进行测定，得到对应标准COD值(用Y表示)的吸光度(用X表示)，采用最小二乘法进行直线拟合，获得Y-X检量线关系式：

低浓度范围：Y= 571.4X+55.86，相关度R=0.999。

高浓度范围：Y=1288.5X+4.3，相关度R=0.999。

由线性相关度可知，标准样的COD值和该溶液吸光度线性关系可靠。

3.3 工业废水中COD值的测定

用改进后的高量程方法和低量程方法对废水水样进行测定，并与重铬酸盐法进行对比，见表4。结果表明，改进后的高量程方法和低量程方法的相对误差分别在3.64%～2.72%之间和2.63%～5.00%之间，均与重铬酸盐法的COD测定结果吻合较好，能够满足该工厂工业废水的COD测定要求。

4 结论

用重铬酸钾回流法测定废水COD值虽具有重现性好，准确度和精密度高的优点，但存在测量时间过长，效率低下，且对光谱样品的测定有一定的局限性;通过使用快速消解分光光度法测定废水中COD值，在能保证有较高的测定精密度、准确度的情况下，满足工业废水COD分析的要求，还可以节省分析试剂，降低分析仪器操作的复杂程度。

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