洪玉娟

摘要：在針對(duì)化工廢水進(jìn)行監(jiān)測(cè)處理的過(guò)程中，化學(xué)需氧量COD是一個(gè)非常重要的內(nèi)容，能夠?qū)U水的污染情況較為直觀的反映出來(lái)。而在針對(duì)化工廢水中的化學(xué)需氧量進(jìn)行測(cè)定時(shí)，可以選擇重鉻酸鉀法或者高錳酸鉀法、電化學(xué)分析法等，本文采用前兩種方法測(cè)定化學(xué)廢水中的COD，并就測(cè)定結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)廢水中COD值較低時(shí)，重鉻酸鉀法測(cè)定的準(zhǔn)確性更好;當(dāng)廢水中COD值較高時(shí)，高錳酸鉀法測(cè)定的準(zhǔn)確性更好。

關(guān)鍵詞：化工廢水;化學(xué)需氧量;測(cè)定

中圖分類(lèi)號(hào)：X832 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2019）015-0373-02

前言

工業(yè)化進(jìn)程的加快，使得我國(guó)水環(huán)境污染問(wèn)題變得越發(fā)嚴(yán)重，尤其是工業(yè)廢水的大量排放，更是導(dǎo)致水體中污染物的增多?；U水本身成分復(fù)雜、毒性大，是工業(yè)廢水處理的一大難點(diǎn)，尤其是其中含有多種多樣的有機(jī)物，對(duì)于廢水處理工藝技術(shù)有著相當(dāng)嚴(yán)格的要求。對(duì)此，需要技術(shù)人員切實(shí)做好化工廢水的檢測(cè)處理工作，這里主要針對(duì)化工廢水中的COD進(jìn)行測(cè)定分析。

一、實(shí)驗(yàn)用水

于實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行COD標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置，從方便對(duì)比分析的角度，配置三種不同質(zhì)量濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液，一是50mg/L，可以將250mg/L的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行5倍稀釋后得到;二是125mg/L，可以將250mg/L的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行1倍稀釋后得到;三是250mg/L，將鄰苯二甲酸氫鉀放置在105-110℃的環(huán)境下，連續(xù)烘干2h，然后準(zhǔn)確稱(chēng)取0.2126g，加水定容到1000mL。

二、實(shí)驗(yàn)方法

在COD測(cè)定分析中，采用兩種不同的方法進(jìn)行測(cè)定：

（一）重鉻酸鉀法

1.儀器試劑

重鉻酸鉀法中使用的儀器包括了加熱裝置、化學(xué)耗氧量測(cè)定儀（HH-Ⅲ型）、消解杯、全玻璃回流裝置，使用的試劑包括硫酸一硫酸銀溶液（將10g硫酸銀添加到1L硫酸中配置而成）、20%硫酸汞、試亞鐵靈指示劑（于水中加入1.485g鄰菲羅啉以及0.695g硫酸亞鐵，充分溶解后，加水定容至1000mL）、重鉻酸鉀溶液f0.05mol/L1以硫酸鐵溶液（0.5mol/L，在1L蒸餾水中加入200g硫酸鐵，充分溶解后獲得）。

2.測(cè)定方法

利用重鉻酸鉀法對(duì)廢水樣品中的COD進(jìn)行測(cè)定，基本流程為：準(zhǔn)確量取10mL廢水樣品，加入到消解杯內(nèi)，利用滴定管加入1-2滴硫酸汞溶液，然后依次加入0.05mol/L的重鉻酸鉀溶液3mL以及硫酸一硫酸銀溶液17mL，混合均勻后進(jìn)行加熱回流?；亓?5min后，停止加熱等待溶液適當(dāng)冷卻，在加熱裝置的冷凝管上端，加入蒸餾水33mL，之后將消解杯取下，加入0.5mol/L的硫酸鐵溶液7mL，冷卻至室溫，然后搖晃均勻。將攪拌子放入消解杯內(nèi)，插入電極進(jìn)行攪拌，然后按下化學(xué)耗氧量測(cè)定儀的測(cè)定開(kāi)關(guān)，開(kāi)展庫(kù)倫滴定，儀器會(huì)自動(dòng)對(duì)終端進(jìn)行控制，同時(shí)將重鉻酸鉀對(duì)應(yīng)的COD測(cè)定結(jié)果顯示出來(lái)。

（二）高錳酸鉀法

1.儀器試劑

高錳酸鉀法中使用的儀器包括250mL錐形瓶、滴定管、移液管，電爐（1000W）等，試劑包括硫酸銀飽和溶液、10%氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀溶液（0.1mol/L），高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（0.01mol/L）以及草酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（0.01mol/L）。

2.測(cè)定方法

利用高錳酸鉀法對(duì)化工廢水中的COD進(jìn)行測(cè)定，需要從兩個(gè)方面著眼：一是酸性溶液環(huán)境。高錳酸鉀KMnO4屬于一種氧化劑，其本身的氧化能力與所處溶液的酸堿度密切相關(guān)，當(dāng)處于酸性溶液環(huán)境中時(shí)，KMnO4的氧化電位較高，能夠?qū)λ写嬖诘倪€原性物質(zhì)進(jìn)行氧化。實(shí)際測(cè)定流程為：結(jié)合實(shí)驗(yàn)要求，量取適量廢水樣本，放入到250mL錐形瓶中，加入1：3的硫酸溶液10mL并搖晃均勻。借助滴定管，向錐形瓶中就加入0.01mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液10mL，進(jìn)行加熱直至溶液沸騰，然后快速加入0.01mol/L的草酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，添加量同樣為10mL，對(duì)沒(méi)有參與反應(yīng)的KMn04進(jìn)行還原，溶液變回原本的無(wú)色狀態(tài)。利用0.01mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)過(guò)量的草酸鉀進(jìn)行回滴，直到溶液呈現(xiàn)為微紅色，對(duì)0.01mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗量v進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)果計(jì)算。二是堿性溶液環(huán)境。當(dāng)處于堿性環(huán)境時(shí)，KMnO4的氧化能力較弱，不過(guò)相比較酸性溶液環(huán)境，氧化有機(jī)物的反應(yīng)速度更加快捷。實(shí)際測(cè)定中，需要量取適量廢水樣本，放入到250mL錐形瓶中，添加10%氫氧化鈉溶液2mL，搖晃均勻，之后的測(cè)定步驟與酸性溶液環(huán)境下的步驟一致。

三、結(jié)果與討論

（一）精密度與準(zhǔn)確度

必須明確，上文提到的COD測(cè)定方法是實(shí)驗(yàn)方法而非分析方法，因此在測(cè)定完成后，還需要嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范開(kāi)展分析研究。分別利用重鉻酸鉀法和高錳酸鉀法針對(duì)三種不同質(zhì)量濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表1所示。

一是精密度。結(jié)合表1分析，當(dāng)COD標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為50mol/L時(shí)，高錳酸鉀法在堿性條件下測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最高，為2.56%;當(dāng)COD標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為250mol/L時(shí)，重鉻酸鉀法測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最低，為0.54%。兩者都具備較高的精密度，能夠被應(yīng)用到實(shí)踐中;二是準(zhǔn)確度。當(dāng)COD標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為50mol/L時(shí)，重鉻酸鉀法測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度較高錳酸鉀法要低，不過(guò)差距不大;當(dāng)COD標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為125mol/L時(shí)，重鉻酸鉀法測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度提高，高錳酸鉀測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度有所下降，尤其是酸性條件下更是下降明顯，呈現(xiàn)出了較為顯著的差異性。換言之，在實(shí)踐中，如果標(biāo)準(zhǔn)溶液的COD濃度較低，可以選擇高錳酸鉀法進(jìn)行測(cè)定，這一點(diǎn)與《GB/T15456-59工業(yè)循環(huán)冷卻水中COD測(cè)定——高錳酸鉀法》的相關(guān)要求一致;如果標(biāo)準(zhǔn)溶液中的COD濃度較高，從保證測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的角度，應(yīng)該選擇重鉻酸鉀法。當(dāng)然，即便是對(duì)于COD濃度較低的標(biāo)準(zhǔn)溶液，重鉻酸鉀法一樣可以得到較高的準(zhǔn)確度。

（二）案例分析

選擇某化肥廠排放的廢水進(jìn)行分析。從總出水口和生化處理單元分別采集樣本，編號(hào)為1和2，分別利用高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表2所示。

可以看出，1號(hào)水樣中的COD值相對(duì)較低，表明在經(jīng)過(guò)處理后，廢水中的COD含量有了明顯下降，水質(zhì)更加清潔。對(duì)比兩種方法，高錳酸鉀法對(duì)于1號(hào)水樣中COD的測(cè)定結(jié)果遠(yuǎn)低于重鉻酸鉀法，2號(hào)水樣測(cè)定結(jié)果同樣如此，這也表明兩種方法測(cè)定的COD值存在一定差別，尤其是對(duì)于2號(hào)水樣，測(cè)定結(jié)果的差異極其巨大。

對(duì)比兩種方法，酸性條件下，高錳酸鉀法的電極電位大于重鉻酸鉀法的電極電位，堿性條件下則剛好相反。在實(shí)際應(yīng)用中，重鉻酸鉀法的氧化率高，穩(wěn)定性好，適用于生活污水或者有機(jī)物含量較高的工業(yè)廢水COD測(cè)定，也可以對(duì)水樣中有機(jī)物的總量進(jìn)行測(cè)定，高錳酸鉀法氧化率低，不過(guò)操作簡(jiǎn)單，能夠?qū)λw中有機(jī)物含量的相對(duì)比較值進(jìn)行測(cè)定。

四、結(jié)語(yǔ)

結(jié)合上文分析，廢水中COD值較低時(shí)，重鉻酸鉀法測(cè)定的準(zhǔn)確性更好;當(dāng)廢水中COD值較高時(shí)，高錳酸鉀法測(cè)定的準(zhǔn)確性更好，而在精密度方面，兩種方法在面對(duì)任意濃度COD標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，都有著良好的精密度，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，可以在實(shí)踐中進(jìn)行推廣使用。