化學(xué)需氧量(COD)反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度,同時(shí)也是表征水中有機(jī)物污染程度的指標(biāo)。我國測定COD值,基本采用重鉻酸鹽法(又稱標(biāo)準(zhǔn)回流法),該法測定結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好,但存在回流耗時(shí)長、操作煩瑣、試劑消耗量大、二次污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。

為了提高工作效率,現(xiàn)采用COD測定儀法(Standard method 5220D方法)代替標(biāo)準(zhǔn)回流法測定COD值,并對不同消解時(shí)間下的消解效果進(jìn)行研究,以期在保證消解效果的前提下,縮短消解時(shí)間,提高工作效率,更好地為環(huán)境管理和決策服務(wù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1. 1 主要儀器及試劑

DR5000分光光度計(jì),DRB200COD反應(yīng)器。

試劑:高濃度COD消解液,實(shí)驗(yàn)所用其他試劑均為分析純或以上。

1. 2 COD測定儀法操作步驟

取3mL高濃度的COD消解液于試管中,加2mL的水樣,旋緊瓶塞后混合均勻。將試管插入到DRB200COD反應(yīng)器中,150℃恒溫消解120min,冷卻后,采用DR5000分光光度計(jì),比色波長為620nm,以蒸餾水做參比檢測。

2 結(jié)果與討論

2. 1線性范圍

將0.850g鄰苯二甲酸氫鉀用重蒸水溶解后,轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中定容,得COD儲(chǔ)備液(1000mg/L).準(zhǔn)確吸取COD儲(chǔ)備液0,5,10,20,40,60和80mL,分別于100mL容量瓶中,重蒸水定容,得到ρ(COD) 為0,50,100,200,400,600和800mg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液系列。

按1.2 步驟對COD標(biāo)準(zhǔn)使用液系列進(jìn)行分析,以吸光度值與溶液中ρ(COD)為參數(shù)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果顯示,COD測定儀法在0~800mg/L范圍內(nèi)具有良好的線性相關(guān)性,r=0.9998,見表1。

2. 2 精密度與準(zhǔn)確度

對ρ(COD)為0,50,100,200,400,600,800mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液分析,平行測定3次,計(jì)算測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對誤差。結(jié)果顯示,測定COD的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.58%~2.65% ,相對誤差為-2.00%~-0.17%,見表2。滿足廢水測定要求,方法具有較高的準(zhǔn)確性和良好的精密性。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線測試結(jié)果

表2 COD標(biāo)準(zhǔn)溶液測試結(jié)果

2. 3 與標(biāo)準(zhǔn)回流法測定結(jié)果的比較

選取4 種不同類型的廢水,分別用COD測定儀法和標(biāo)準(zhǔn)回流法進(jìn)行測定.見表3。

表3 COD測定儀法與標(biāo)準(zhǔn)回流法測定的COD值比較  

由表3可見,2 種方法對不同種類廢水,其測定結(jié)果基本一致,測定結(jié)果的相對誤差為-3.37%~1.41%,符合廢水測定的要求,說明COD測定儀法測定的結(jié)果可信,用其代替標(biāo)準(zhǔn)回流法是可行的。

2. 4 工業(yè)廢水的最佳消解時(shí)間

對不同種類工業(yè)廢水采用1.2 步驟分析,消解時(shí)間分別設(shè)為45,60,90及120min,并將消解45,60及90min時(shí)測得的COD值與消解120min時(shí)測得的COD值(真值)進(jìn)行比較,結(jié)果見表4。

表4 不同消解時(shí)間測定工業(yè)廢水中的COD值比較

表4 不同消解時(shí)間測定工業(yè)廢水中的COD值比較

由表4可見,工業(yè)廢水在消解時(shí)間≥60min時(shí)相對誤差為-5.00%~7.69%,滿足廢水測定要求,故在確保測定結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度的前提下,從節(jié)省時(shí)間的角度考慮,60min為工業(yè)廢水COD測定的最佳消解時(shí)間。

2. 5 生活污水的最佳消解時(shí)間

對生活污水的測定與工業(yè)廢水測定的方式相同,測定結(jié)果見表5。

由表5可知,生活污水在消解時(shí)間≥90min時(shí)相對誤差在-2.94%~0%之間,其準(zhǔn)確度達(dá)到廢水測定要求。故在確保測定結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度的前提下,從節(jié)省時(shí)間的角度考慮,90min為生活污水的最佳消解時(shí)間。

表5 不同消解時(shí)間測定生活污水中的COD值比較

2. 6 地表水的最佳消解時(shí)間

對地表水的測定與工業(yè)廢水測定的方式相同,測定結(jié)果見表6。

由表6可知,地表水在消解時(shí)間≥90min時(shí)相對誤差在-3.95%~0%之間,其準(zhǔn)確度達(dá)到廢水測定的要求。故在確保測定結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度的前提下,從節(jié)省時(shí)間的角度考慮,地表水的最佳消解時(shí)間為90min。

表6 不同消解時(shí)間測定地表水中的COD值比較

表6 不同消解時(shí)間測定地表水中的COD值比較

3 結(jié)語

COD測定儀法具有較好的精密度和準(zhǔn)確度,且與標(biāo)準(zhǔn)回流法的測定結(jié)果的相對誤差較小,具有替代標(biāo)準(zhǔn)回流法的可行性。考慮到工業(yè)廢水、生活污水、地表水所含有機(jī)物組分各異,所需的最佳消解時(shí)間不同,本研究通過實(shí)驗(yàn)確定工業(yè)廢水的最佳消解時(shí)間為60min,生活污水和地表水的最佳消解時(shí)間為90min。改進(jìn)后的COD測定儀法根據(jù)分析水樣種類的不同,選擇合適的消解時(shí)間,縮短了消解用時(shí),使得COD測定儀法既保留了標(biāo)準(zhǔn)回流法的優(yōu)點(diǎn),簡化了操作步驟,同時(shí)相對縮短了消解用時(shí)。因此,相對于標(biāo)準(zhǔn)回流法,COD測定儀法更適用于批量較大、水質(zhì)成分較穩(wěn)定的監(jiān)督性監(jiān)測、應(yīng)急執(zhí)法監(jiān)測等。