化学需氧量( COD) 反映了水中受还原性物质 污染的程度,同时也是表征水中有机物污染程度的 [1 - 2] 。我*测定 COD 值,基本采用重铬酸盐 指标 [3] ( 又称标准回流法) ,该法测定结果准确、重现 法 [4 - 5] ,但存在回流耗时长、操作烦琐、试剂消耗 性好 [5 - 7] 。 量大、二次污染严重等缺点 为了提高工作效率,现采用 COD 测定仪法 ( Standard method 5220D 方法) 代替标准回流法测 定 COD 值,并对不同消解时间下的消解效果进行 研究,以期在保证消解效果的前提下,缩短消解时 间,提高工作效率,更好地为环境管理和决策服务。 1 实验部分 1. 1 主要仪器及试剂 DR5000 分光光度计; DRB200 COD 反应器。 试剂: 高浓度 COD 消解液( HACH 公司提供) , 实验所用其他试剂均为分析纯或以上。 1. 2 COD 测定仪法操作步骤 取 3 mL HACH 高浓度的 COD 消解液于试管 中,加 2 mL 的水样,旋紧瓶塞后混合均匀。将试管 插入到 DRB200 COD 反应器中,150 ℃ 恒温消解 120 min,冷却后,采用 DR5000 分光光度计,比色波 [5] ,以蒸馏水做参比检测。 长为 620 nm 2 结果与讨论 2. 1 线性范围 将 0. 850 2 g 邻苯二甲酸氢钾用重蒸水溶解 后,转移** 1 [1] ,得 COD 储 000 mL 容量瓶中定容 备液( 1 000 mg /L) 。准确吸取 COD 储备液 0,5, 10,20,40,60 和 80 mL,分别于 100 mL 容量瓶中, 重蒸水定容,得到 ρ( COD) 为 0,50,100,200,400, 600 和 800 mg /L 的标准使用液系列。 按 1. 2 步骤对 COD 标准使用液系列进行分析,以吸光度值与溶液中 ρ( COD) 为参数绘制标准曲线。结果显示,COD 测定仪法在 0 ~ 800 mg /L 范围内具有良好的线性相关性,r = 0. 999 8,见
表 1。
2. 2 精密度与准确度
对 ρ ( COD ) 为 0,50,100,200,400,600, 800 mg /L的标准溶液分析,平行测定 3 次,计算测定结果的相对标准偏差和相对误差。结果显示,测定 COD 的相对标准偏差为 0. 58% ~ 2. 65% ,相对误差为 - 2. 00% ~ - 0. 17% ,见表 2。满足废水测
[1],
定要求 方法具有较高的准确性和良好的精
密性。
|
|
表 1 |
标准曲线测试结果 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
样品 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ( COD) |
0 |
50 |
100 |
200 |
400 |
600 |
|
800 |
/ ( mg·L - 1 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
吸光度值 |
0 |
0. 018 0. 041 |
0. 084 0. 165 |
0. 249 |
0. 328 |
标准曲线 |
|
y = 0. 000 4x - 0. 000 3 |
r = 0. 999 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
表 2 |
COD 标准溶液测试结果 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
标准值 / |
|
测定值 / ( mg·L - 1 ) |
|
平均值 / |
相对标准 |
相对误 |
( mg·L - 1 ) |
1 |
2 |
|
3 |
( mg·L - 1 ) |
偏差 /% |
差 /% |
50 |
48 |
50 |
|
49 |
49 |
1. 00 |
- 2. 00 |
100 |
99 |
99 |
|
100 |
99 |
0. 58 |
- 1. 00 |
200 |
198 |
199 |
|
198 |
198 |
0. 58 |
- 1. 00 |
400 |
397 |
398 |
|
399 |
398 |
1. 00 |
- 0. 50 |
600 |
597 |
598 |
|
602 |
599 |
2. 65 |
- 0. 17 |
800 |
795 |
798 |
|
797 |
797 |
1. 53 |
- 0. 38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. 3 与标准回流法测定结果的比较 |
选取 4 种不同类型的废水,分别用 COD 测定 |
仪法和标准回流法进行测定。见表 3。 |
由表 3 可见,2 种方法对不同种类废水,其测 |
定结果基本一致,测定结果的相对误差为 - 3. 37% |
[1] |
,说明 COD 测定 |
~ 1. 41% ,符合废水测定的要求 |
|
仪法测定的结果可信,用其代替标准回流法是可行的。
2. 4 工业废水的**佳消解时间
对不同种类工业废水采用 1. 2 步骤分析,消解时间分别设为 45,60,90 及 120 min,并将消解 45,
60 及 90 min 时测得的 COD 值与消解 120 min 时测得的 COD 值( 真值) 进行比较,结果见表 4。
|
表 4 |
不同消解时间测定工业废水中的 COD 值比较 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
样品种类 |
消解时间 /min |
|
测定值 / ( mg·L - 1 ) |
平均值 / ( mg·L - 1 ) |
相对误差 /% |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
制药废水 1 |
45 |
105 |
108 |
106 |
- 33. 44 |
|
60 |
152 |
152 |
152 |
- 5. 00 |
|
90 |
158 |
153 |
156 |
- 2. 50 |
|
120 |
160 |
161 |
160 |
— |
制药废水 2 |
45 |
44 |
39 |
42 |
- 19. 23 |
|
60 |
56 |
56 |
56 |
7 |
. 69 |
|
90 |
58 |
54 |
56 |
7 |
. 69 |
|
120 |
49 |
55 |
52 |
— |
染织废水 1 |
45 |
511 |
501 |
506 |
- 10. 28 |
|
60 |
560 |
558 |
559 |
- 0 |
. 89 |
|
90 |
564 |
578 |
571 |
1 |
. 24 |
|
120 |
563 |
565 |
564 |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
续表 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
样品种类 |
消解时间 /min |
|
|
测定值 / ( mg·L - 1 ) |
平均值 / ( mg·L - 1 ) |
相对误差 /% |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
染织废水 2 |
45 |
90 |
96 |
93 |
- 33 |
. 09 |
|
60 |
137 |
135 |
136 |
- 2 |
. 16 |
|
90 |
133 |
136 |
134 |
- 3 |
. 60 |
|
120 |
140 |
138 |
139 |
— |
|
|
由表 4 可见,工业废水在消解时间≥60 min 时相 |
对误差为-5. 00% |
|
[1] |
|
~7. 69% ,满足废水测定要求 ,故 |
在确保测定结果精密度和准确度的前提下,从节省时 |
间的角度考虑,60 min 为工业废水 COD 测定的**佳 |
|
消解时间。 |
|
|
2. 5 |
生活污水的**佳消解时间 |
|
|
对生活污水的测定与工业废水测定的方式相
同,测定结果见表 5。 |
由表 5 可知,生活污水在消解时间≥90 min 时 |
|
相对误差在 - 2. 94% ~ 0% 之间,其准确度达到废 |
[1] |
。故在确保测定结果精密度和准确 |
水测定要求 |
|
度的前提下,从节省时间的角度考虑,90 min 为生 |
活污水的**佳消解时间。 |
|
|
|
|
表 5 |
不同消解时间测定生活污水中的 COD 值比较 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
废水种类 |
消解时间 /min |
测定值 / ( mg·L - 1 ) |
|
平均值 / ( mg·L - 1 ) |
相对误差 /% |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
洗涤污水 |
45 |
54 |
50 |
52 |
- 23. 53 |
|
|
|
60 |
60 |
60 |
60 |
- 11. 76 |
|
|
|
90 |
68 |
64 |
66 |
- 2. 94 |
|
|
|
120 |
68 |
67 |
68 |
— |
|
|
生活垃圾污水 |
45 |
191 |
195 |
193 |
- 11. 47 |
|
|
|
60 |
196 |
196 |
196 |
- 10. 09 |
|
|
|
90 |
218 |
218 |
218 |
0 |
|
|
|
120 |
218 |
219 |
218 |
— |
|
|
农田污水 |
45 |
160 |
162 |
161 |
- 13. 44 |
|
|
|
60 |
165 |
163 |
164 |
- 11. 83 |
|
|
|
90 |
181 |
183 |
182 |
- 2. 15 |
|
|
|
120 |
185 |
186 |
186 |
— |
2. 6 |
地表水的**佳消解时间 |
|
对误差在 - 3. 95% ~ 0% 之间,其准确度达到废水 |
|
|
对地表水的测定与工业废水测定的方式相同, |
[1] |
。故在确保测定结果精密度和准确 |
|
|
|
测定的要求 |
|
|
测定结果见表 6。 |
|
度的前提下,从节省时间的角度考虑,地表水的** |
|
|
由表 6 可知,地表水在消解时间≥90 min 时相 |
佳消解时间为 90 min。 |
|
|
|
表 6 |
不同消解时间测定地表水中的 COD 值比较 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
样品种类 |
消解时间 /min |
测定值 / ( mg·L - 1 ) |
|
平均值 / ( mg·L - 1 ) |
相对误差 /% |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
西江桥 |
45 |
48 |
51 |
50 |
- 34. 21 |
|
|
|
60 |
57 |
60 |
58 |
- 23. 68 |
|
|
|
90 |
71 |
75 |
73 |
- 3. 95 |
|
|
|
120 |
76 |
76 |
76 |
— |
|
|
环城河 |
45 |
67 |
63 |
65 |
- 24. 42 |
|
|
|
60 |
75 |
79 |
77 |
- 10. 47 |
|
|
|
90 |
83 |
85 |
84 |
- 2. 32 |
|
|
|
120 |
86 |
87 |
86 |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
续表 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
样品种类 |
消解时间 /min |
|
|
测定值 / ( mg·L - 1 ) |
平均值 / ( mg·L - 1 ) |
相对误差 /% |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
风泽江 |
45 |
42 |
44 |
43 |
- 34. 85 |
|
60 |
51 |
53 |
53 |
- 19. 70 |
|
90 |
63 |
66 |
64 |
- 3. 03 |
|
120 |
66 |
67 |
66 |
— |
投醪河 |
45 |
162 |
164 |
163 |
- 19. 31 |
|
60 |
178 |
176 |
177 |
- 12. 38 |
|
90 |
202 |
201 |
202 |
0 |
|
|
120 |
201 |
203 |
202 |
— |
文理学院 |
45 |
156 |
158 |
157 |
- 18 |
. 65 |
校内瀑布 |
60 |
172 |
172 |
172 |
- 10 |
. 88 |
|
90 |
191 |
192 |
192 |
- 0 |
. 52 |
|
120 |
193 |
193 |
193 |
— |
3 结语
COD 测定仪法具有较好的精密度和准确度,且与标准回流法的测定结果的相对误差较小,具有
替代标准回流法的可行性。考虑到工业废水、生活污水、地表水所含有机物组分各异,所需的**佳消解时间不同,本研究通过实验确定工业废水的**佳消解时间为 60 min,生活污水和地表水的**佳消解
时间为 90 min。改进后的 COD 测定仪法根据分析水样种类的不同,选择合适的消解时间,缩短了消解用时,使得 COD 测定仪法既保留了标准回流法的优点,简化了操作步骤,同时相对缩短了消解用时。因此,相对于标准回流法,COD 测定仪法更适用于批量较大、水质成分较稳定的监督性监测、应
急执法监测等。