快速消解分光光度法在測定工業廢水中COD的應用

李小燕，張進榮

（寧夏石化分公司質檢中心，寧夏銀川 750006）

快速消解分光光度法在測定工業廢水中COD的應用

李小燕，張進榮

（寧夏石化分公司質檢中心，寧夏銀川 750006）

采用165℃高溫消解水樣20 min，通過分光光度法測定標準樣品和工業廢水中COD含量，并進行精密度、準確度和加標回收率實驗，從實驗結果可以看出，快速消解分光光度法能滿足工業廢水中COD含量的分析要求，且此法操作簡單、所需樣品量少、試劑用量少、能耗低，可實現快速、準確、大批量測定工業廢水中COD含量。

快速消解分光光度法；化學需氧量；精密度；準確度；加標回收率

化學需氧量（COD）是評價水質好壞，衡量水體被還原性物質污染程度的一項重要指標，也是工業廢水能否合格排放的一項主要指標。目前我國測定化學需氧量的標準方法是重鉻酸鉀法，此法雖然再現性好、準確度高，但在分析過程中普遍存在著所需樣品量較多，試劑用量較大且所用試劑均屬于有毒物質，回流裝置占的實驗空間大，水、電消耗較大，操作復雜，分析時間長，不適于大批量測定，在操作過程中容易產生操作誤差和過失誤差，并且實驗后的滴定廢液沒有回收處理，對環境造成二次污染。為此，人們開始研究測定COD的快速簡便方法，目前快速測定COD的方法有光度法、流動注射法、電化學法及其他方法。本文采用165℃的高溫消解水樣20 min，通過分光光度法測定標準樣品和工業廢水中COD含量，實驗表明，采用COD儀快速消解分光光度法測定工業廢水中COD含量，其相對偏差和相對誤差均小于5%，能滿足實驗要求，且操作簡單，所需樣品量少，試劑用量較少，樣品消耗能耗少，可快速、準確、大批量地處理樣品。

1 實驗原理

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

當試樣中COD含量為100 mg/L～1 000 mg/L，在600 nm±20 nm波長處測定重鉻酸鉀被還原產生的三價鉻的吸光度，試樣中COD含量與三價鉻的吸光度的增加值成正比列關系，將三價鉻的吸光度換算成試樣的COD含量。

當試樣中COD含量為15 mg/L～250 mg/L，在440 nm± 20 nm波長處測定重鉻酸鉀未被還原的六價鉻和被還原產生的三價鉻的兩種鉻離子的總吸光度，試樣中COD含量與三價鉻的吸光度的增加值成正比列關系，與六價鉻的吸光度減少值成正比例，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含量。

2 儀器及試劑

分光光度計:DR2800美國哈希公司；消解儀: DRB200美國哈希公司。

COD預制管試劑1#（美國哈希公司提供，用于標準范圍低濃度測定:3 mg/L～150 mg/L）。

COD預制管試劑2#:（美國哈希公司提供，用于標準范圍高濃度測定:20 mg/L～1 500 mg/L）。

COD儲備液:稱取0.850 2 g于105℃烘至恒重的鄰苯二甲酸氫鉀（優級純），用蒸餾水溶解后轉移至1 000 mL的容量瓶中，用蒸餾水稀釋至標線，此儲備液COD值為1 000 mg/L。

標準樣品溶液1#:取批號為200189標準樣品10 mL于250 mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至標線，此溶液濃度為232 mg/L，不確定度為±9 mg/L（此標準樣品購于原國家環境保護總局標準樣品研究所，有效期2019年 11月），此溶液臨用現配。

標準樣品溶液2#:取批號為200191標準樣品10 mL于250 mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至標線，此溶液濃度為63.9 mg/L，不確定度為±4.3 mg/L（此標準樣品購于原國家環境保護總局標準樣品研究所，有效期2019年11月），此溶液臨用現配。

3 分析步驟

用移液管準確移取2.0 mL水樣，加入COD預制管試劑管中，擰緊蓋帽，充分混合使其均勻，放置于預熱好的消解器內，165℃消解水樣20 min后取下，搖勻，置于試管架內使其冷卻至室溫，用分光光度計測其吸光度，同時做空白實驗。本實驗所用分光光度計含有COD內置標準曲線，儀器會自動將吸光度轉化為氧的消耗量，從而可直接由分光光度計讀出COD的值。

4 實驗過程

4.1 精密度實驗和準確度實驗

4.1.1 標準溶液對比實驗 在10個100 mL容量瓶中，分別加入 1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL、15.00 mL、30.00 mL、50.00 mL、75.00 mL、100.00 mLCOD儲備液加蒸餾水至標線，配制成其所對應的COD含量分別為10.0 mL、20.0 mL、30.0 mL、50.0 mL、1 00.0 mL、150.0 mL、300.0 mL、500.0 mL、750.0 mL、1 000.0 mg/L的一系列標準使用液。用重鉻酸鉀法（GB/ T11914-89）和快速消解分光光度法兩種方法同時測定其COD含量，計算其相對標準偏差（RSD）和相對誤差（RE），并用統計檢驗的方法確定兩種方法之間有無顯著性差異，實驗結果（見表1）。

從表1可以看出，快速消解分光光度法在測定標準樣品中的COD含量時，相對標準偏差和相對誤差均小于5%，說明快速消解分光光度法測定結果的精密度和準確度都非常高，并且經過F檢驗兩種方法無顯著性差異，快速消解分光光度法在分析標準樣品時準確可行。

4.1.2 工業廢水對比實驗 從現場采集10個不同濃度的水樣，仍然用兩種方法進行COD含量的對比測定，實驗結果（見表2）。

從表2可以看出，快速消解分光光度法在測定工業廢水中的COD含量時，也具有較高的精密度和準確度，說明快速消解分光光度法在分析實際工業廢水時也準確可行，此法能滿足工業廢水中COD含量的分析需要。

4.2 加標回收率實驗

為了驗證快速消解分光光度法的可靠性，取上述10個不同濃度的水樣中的5個水樣進行加標回收率實驗，實驗結果（見表3）。

表1 標準樣品對比實驗測量數據及計算結果

表2 實際水樣對比實驗測量數據及計算結果

表3 加標回收率實驗測量數據及計算結果

表3 加標回收率實驗測量數據及計算結果（續表）

如果加標回收率在90%～110%，說明該實驗方法可靠。由表3可以看出，5個水樣15次測量結果的加標回收率在93%～109%，說明該方法可靠。

5 結論

實驗結果表明，快速消解分光光度法的測定結果與重鉻酸鉀法的測定結果非常接近，準確度和精密度都符合監測技術規范要求，能滿足實驗分析要求。本方法大大縮短了分析時間，免除了因滴定帶來的誤差，且此法操作簡單、所需樣品量少、試劑用量少、能耗低，可實現快速、準確、大批量測定工業廢水中COD含量。

［1］劉珍.化驗員讀本（第四版）［M］.北京:化學工業出版社，2004.

［2］GB/T 11914-89.水質化學需氧量的測定［S］.重鉻酸鹽法.

［3］HJ/T 399-2007.水質化學需氧量的測定［S］.快速消解分光光度法.

［4］國家環境保護總局.水和水監測分析方法（第4版）［M］.北京:中國環境科學出版社，2002.

［5］謝蔚嵩，安裕敏，高庚申.COD儀快速消解分光光度法測定城鎮生活污水中的COD［J］.環保科技，2010，（16）:40-45.

［6］王喜全，鞠興華，楊培德.用分光光度法快速測定污水中的COD［J］.貴州環保科技，1998，（4）:1-3.

Application of rapid digestion spectrophotometry in determination of COD in industrial wastewater

LI Xiaoyan，ZHANG Jinrong
（Quality Inspection Center of Ningxia Petrochemical Company，Yinchuan Ningxia 750006，China）

The high temperature of 165℃ 20 min by the digestion of water samples,the content of COD spectrophotometric method for the determination of standard sample and industrial wastewater,and the precision,accuracy and recovery experiment,can be seen from the experimental results,can satisfy the analysis of COD in industrial wastewater requires fast digestion spectrophotometric method.And this method is simple in operation and a small quantity of sample required,less reagent consumption,low energy consumption,can achieve rapid and accurate mass determination of COD in industrial wastewater.

rapid digestion spectrophotometry；chemical oxygen demand；precision；accuracy；standard recovery

X832

A

1673-5285（2017）04-0127-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.04.032

2017－03-21