快速COD分析方法在污水處理中的應用

來源：http://m.ssygc.com/ 作者：余氯檢測儀時間：2019-07-31

　　摘要長嶺分公司環(huán)保監(jiān)測站目前COD快速分析儀所使用的重鉻酸鉀法，在污水處理廠的實際過程中的應用，與標準回流法的對比等一些問題進行分析、探討。

　　關鍵詞快速COD 廢水COD 存在問題對策

　　中圖分類號：O661 文獻標識碼：A

　　0前言

　　長嶺分公司環(huán)保監(jiān)測站以前的COD測定一直是采用重鉻酸鹽化學分析法，該方法雖然分析準確度較好，但是蒸餾回流時間較長，方法規(guī)定需要回流兩個小時，在加熱回流過程中需要耗費一定的電力和冷卻水，分析時需要消耗重鉻酸鉀和硫酸亞鐵銨試劑也較多，同時也給環(huán)境造成二次污染?；诖?，我分析站選用哈希生產的COD快速測定儀具有性能穩(wěn)定、所需用的試劑較少、能夠自動儲存工作曲線，進行自動計算，以及提供分析所用試試劑配方等優(yōu)點，將此方法應用在我廠水質分析中來。

　　1方法基本原理

　　COD(化學需氧量) 定義為：在一定的條件下，經重鉻酸鉀氧化處理，水樣中的溶解性物質和懸浮物所消耗的重鉻酸鉀相對應的氧濃度。1mol.L-1重鉻酸鉀(1/6K2Cr207)相當于1mol.L-1氧(1/2O2)。

　　試樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，在強硫酸介質中，以硫酸銀作為催化劑，經高溫消解后，用分光光度法測定COD值。

　　當試樣中COD值為100―1000mg/L時，在600nm波長處測定重鉻酸鉀被還原產生的三價鉻(Cr3+)的吸光度，試樣中COD值與三價鉻(Cr3+)的吸光度的增加值成正比例關系，將三價鉻(Cr3+)的吸光度換算成試樣的COD值。

　　當試樣中COD值為15―250mg/L時，在440nm波長處測定重鉻酸鉀未被還原的六價鉻(Cr6+)和被還原產生的三價鉻(Cr3+)的兩種鉻離子的總吸光度;試樣中COD值與六價鉻(Cr6+)的吸光度的減少值成正比例，與三價鉻(Cr3+)的吸光度的增加值成正比例，與總吸光度減少值成正比例，將總吸光度值換算成試樣的COD值。

　　2水樣的預處理

　　2.1一般水樣的預處理

　　(1)廢水中影響COD的主要因素為水體中乳狀的油和懸浮物，對不含有較大顆粒的樣品各取100ml ，分別進行30秒鐘攪拌器均化處理。

　　(2)對于100-1000mg.L-1的樣品，可將經均勻處理的樣品，注入250ml燒杯中，用一個磁性攪拌板輕輕的攪拌。

　　(3)經生化處理后的出水含有活性或惰性有機顆粒物，某些水樣還含有較大顆粒懸浮物，是水樣的重要污染物，而這些有機顆粒通常具有較高的COD值。不應過濾去除這類較大顆粒懸浮物。如果水樣僅靠手搖和攪拌而為采取理想的均化預處理措施，直接用2ml移液管吸取水樣，往往會因為移液管嘴過尖過窄的原因，而不能均勻地吸入顆粒物或更嚴重的是出現(xiàn)懸浮物堵塞移液管吸嘴的情況，這樣都將嚴重影響COD測定的準確度和精密度。并且，測試中取樣量愈少，造成的隨機誤差愈大。對于懸浮物含量較高的樣品(短程生物進水，短程生物出水，中和)，可采用相應措施達到使水樣中大顆粒分裂、均化、混合，使其水樣具有代表性。比如：水浴超聲器等。經過對比實驗得出結論，樣品經均化作用前，COD快速測定法分析值相差懸殊，水樣經均化，混勻處理后分析值與標準回流法分析值相差約10 mg.L-1，相對于未經均化處理的分析值更接近國標回流法分析值。

　　2.2含高氯離子的處理

　　氯離子是測定水中COD的主要干擾源，可造成COD結果偏高。試劑中包含硫酸汞，形成氯化汞復合物，可降低氯離子的干擾(表1)。

　　根據(jù)污水處理廠的工藝流程可以看出，廢水中氯離子的含量的范圍在100mg.L-1―4000mg.L-1之間，有時個別也會超出此范圍，這樣，就要求我們對含高氯廢水進行處理。

　　2.3處理方法

　　(1)在氯離子含量在500 mg.L-1以下，樣品消解過程中，加入硫酸汞絡合掩蔽氯離子的干擾。

　　(2)氯離子含量高，將樣品稀釋至氯離子含量在500 mg.L-1左右。樣品充分混合并取出至少10ml，溶液用于進行稀釋。稀釋方法是將樣品與一份或者多份去離子水混合，但不能稀釋到10倍以上。

　　目前我站所用的重鉻酸鉀濃度為0.025 mol.L-1，只適應于COD濃度為5-50 mg.L-1的樣品，而濃度為0.25 mg.L-1的重鉻酸鉀才適用于COD濃度高于50 mg.L-1的樣品。

　　2.4試驗部分

　　2.4.1國標法0.25 mol.L-1和0.025 mol.L-1溶解氧化法比對

　　由表2可知，0.025 mol.L-1重鉻酸鉀法分析結果在70 mg.L-1左右，0.25 mol.L-1重鉻酸鉀氧化法分析結果在180 mg.L-1左右，兩種方法分析結果相差約100 mg.L-1。而根據(jù)來水中COD濃度至少高于100 mg.L-1，適應于采用0.25 mol.L-1重鉻酸鉀法。

　　2.4.2高氯廢水稀釋試驗

　　針對污水處理廠低氨氮來水至短程生物出口這段廢水，按氯離子含量的分別進行稀釋，做加標回收試驗，試驗結果見表3。

　　由以上試驗可知：

　　(1)污水處理廠中低氨氮來水大部分為長煉催化劑廠廢水，水樣成分復雜，既有有機物，還含大量無機還原物質，0.025 mol.L-1重鉻酸鉀氧化能力弱，會導致水樣氧化不完全，分析結果偏低，不能代表真正含義的COD值;而0.25 mol.L-1重鉻酸鉀法氧化能力強，能氧化長煉催化劑廠廢水中大部分的有機物和無機還原性物質，反應真實的COD值。

　　(2)大量高氯廢水COD分析文獻以及我們自己的實驗研究表明，樣品中氯離子濃度控制在500 mg.L-1以下時，硫酸汞絡合掩蔽氯離子的效果才比較好，而長煉催化劑廢水中氯離子濃度高達2000 mg.L-1以上，樣品至少需要稀釋4倍以上，這樣用0.025 mol.L-1重鉻酸鉀法測定得到的樣品COD值接近檢測下限，結果準確度較差;而0.2500 mol.L-1重鉻酸鉀法，樣品只需按1：1稀釋，稀釋誤差小。進行4倍稀釋后，使氯離子濃度控制在500 mg.L-1左右，加入硫酸汞可基本掩蔽氯離子，此法得到結果與Cl校正法的結果基本一致。綜上所述，采用0.25 mol.L-1重鉻酸鉀法準確度相對較高。　　(3)通過樣品加標回收率校核，樣品經過稀釋，加標回收率在90%左右，基本可以滿足日常監(jiān)測需求。

　　3混合試劑的配制

　　配制動因：COD分析所用試劑為重鉻酸鉀、硫酸汞、硫酸銀和硫酸按一定比例配制而成的混合試劑，儀器購買時廠家提供了一盒混合試劑，計150支，價格要6000多元，每支只能夠分析一次樣品，相當于每支混合試劑40元的成本。而我站每天分析樣品較多，如果使用廠家提供的試劑，則分析成本太高，方法的改進就會失去意義。因此我們嘗試按照方法標準提供的配制方法自行配制混合試劑，以代替廠家提供的混合試劑，以節(jié)約分析成本。

　　配制方法：混合試劑的具體配制方法見下表7，在常溫避光條件下，可穩(wěn)定保存1年。

　　(1)水實驗室水為新制備的去離子水或者蒸餾水。

　　(2)硫酸： (H2SO4)=1.84g.ml-1

　　(3)(1+9)硫酸溶液。

　　(4)硫酸銀―硫酸溶液： (Ag2SO4)=10g.L-1

　　(5)硫酸汞溶液， (HgSO4)=0.24g.ml-1

　　(6)重鉻酸鉀標準溶液：c(1/6K2Cr2O7)=0.500mol.L-1。

　　(7)重鉻酸鉀標準溶液：c(1/6K2Cr2O7)=0.120mol.L-1。

　　3.1預裝混合試劑

　　在一支消解管中，按表4的要求加入重鉻酸鉀標準溶液，硫酸銀―硫酸溶液，擰緊蓋子，輕輕搖勻，冷卻至室溫，避光保存(表4)。

　　3.2校準曲線的繪制

　　(1)高量程(100―1000mg/L)濃度校準曲線的繪制結果，見表5。