分光光度法測(cè)定工業(yè)廢水中的化學(xué)需氧量

張含平

【摘要】本文通過對(duì)工業(yè)廢水樣品的預(yù)處理、反應(yīng)條件的優(yōu)化，建立了一種快速直接測(cè)定工業(yè)廢水COD的測(cè)定方法，為工業(yè)廢水處理過程指標(biāo)的測(cè)定提供了一種有效的檢測(cè)方法。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)廢水 環(huán)境污染 化學(xué)需氧量 分光光度法

一、前言

化學(xué)需氧量（COD）是水體有機(jī)物含量評(píng)價(jià)的重要化學(xué)指標(biāo)，是環(huán)境檢測(cè)的主要測(cè)試項(xiàng)目之一。COD測(cè)定方法有多種，其中分光光度法以其簡(jiǎn)便、快速而成為是最常用的方法之一。工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對(duì)水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重，威脅人類的健康和安全。因此建立一種測(cè)定簡(jiǎn)便，有效的測(cè)定工業(yè)廢水COD的方法就顯得十分必要。本文以污水處理中采用較多的催化快速COD測(cè)定方法為基礎(chǔ)，經(jīng)過多項(xiàng)測(cè)定條件探索，建立了一種能直接測(cè)定工業(yè)廢水樣品COD的方法。

二、實(shí)驗(yàn)部分

1.儀器

721分光光度計(jì)，污水COD速測(cè)儀，電熱鼓風(fēng)干燥箱。

2.樣品

工業(yè)廢水樣品取自淡酸裝置真空池。

3.試劑

（1）稱取20.00 g分析純HgSO4，加入約700mL純水中，再加入100mL濃H2SO4，使其溶解。移入1000mL容量瓶中，用蒸餾水定溶至1000mL，搖勻備用。

（2）2.5moL/L K2Cr2O7：將化學(xué)純重鉻酸鉀粉末，放入烘箱內(nèi)于30℃烘至恒重，再冷卻至室溫，準(zhǔn)確稱取重鉻酸鉀粉末24.5150 g，溶于100mL蒸餾水中，加入11mL濃H2SO4，定容至200mL，搖勻備用。

（3）1g/100mL，1.5g/100mL，5g/100mL三個(gè)濃度的Ag2SO4溶液。

（4）先將鄰苯甲酸氫鉀放于烘箱中105℃-110℃下干燥2小時(shí)，準(zhǔn)確稱取鄰苯甲酸氫鉀4.2510g溶于蒸鎦水，定容至500mL，該標(biāo)準(zhǔn)溶液的理論COD值為10000mg/L。

4.工業(yè)廢水COD測(cè)定方法

（1）樣品的預(yù)處理

將從淡酸真空池所取的樣品進(jìn)行中和、撈毛、預(yù)沉半個(gè)小時(shí)，冷卻至室溫，用移液管準(zhǔn)確量取3mL備用。

（2）消化

準(zhǔn)確量取3mL淡酸真空池所取的樣品于試管中，用膠頭滴管依次滴加5滴HgSO4（20g/100mL）、5mL AgiSO4、2mL K2Cr2O7（2.5moL/L），將試管依次置人儀器加熱孔中，按消解鍵，在145±0.5℃消化10分鐘。

（3）測(cè)定

樣品冷卻后，定容至11mL，搖勻，取上清液體1mL稀釋10倍，搖勻，640nm下測(cè)定消光值。

三、消化反應(yīng)及測(cè)定條件優(yōu)化

（1）氧化劑和樣品量的確定

在COD測(cè)定中，氧化劑量應(yīng)大于樣品中可被氧化的有機(jī)物的量。樣品量與氧化劑量之間存在制約關(guān)系。在污水的快速COD法中，COD速測(cè)儀的測(cè)量范圍是20～1200mg/L COD。由于加樣量為3mL，即每消化反應(yīng)管中實(shí)際的COD為0～3mg，而工業(yè)廢水有機(jī)物含量為20～70%左右，即1mL工業(yè)廢水樣品COD值為159～558mg左右，故若直接測(cè)1mL樣品，則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過COD速測(cè)儀的測(cè)量范圍。因此解決方法有兩種：減少工業(yè)廢水樣品量或增加氧化劑用量。樣品量太少，則量取難度增加、誤差增大，又因樣品均一性差，亦會(huì)增加試驗(yàn)誤差，故選擇樣品范圍在20～70mL之間（相應(yīng)的COD為3～40mg左右），實(shí)際測(cè)定時(shí)取50mL左右。同時(shí)提高氧化劑濃度為2.5moL/L（進(jìn)一步增高將會(huì)出現(xiàn)溶解困難），受反應(yīng)管體積限制，加入體積為2mL，其理論COD測(cè)量范圍為0～40mg。

（2）氯掩蔽劑的影響

在COD測(cè)定中，氯離子是主要的干擾物。為排除其引起的干擾，需加入5滴20%（m/v）HgSO4作為掩蔽劑。快速COD法中加人幾滴硫酸汞，即可作用2.5mg氯離子，足以排除各種工業(yè)廢水樣品中因氯離子而引起的干擾。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不加掩敝劑的實(shí)驗(yàn)組結(jié)果明顯偏高，表明存在氯離子的干擾。掩蔽劑乃是在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加對(duì)結(jié)果并無明顯影響，故仍沿用上述劑量。

（3）催化劑的影響

硫酸銀在樣品消化過程中起催化作用，由于工業(yè)廢水成份復(fù)雜，催化劑對(duì)結(jié)果影響很顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不使用催化劑時(shí)COD數(shù)值明顯偏低，表明消化不徹底海管50nig Ag2SO4是廢水COD測(cè)定時(shí)的用量，當(dāng)從50mg增加至100mg用量時(shí)，COD值反而有所下降，增加至250mg時(shí)COD值與100mg時(shí)接近。說明催化劑合適用量仍是50mg。過大時(shí)反而不利于反應(yīng)的進(jìn)行，并且造成測(cè)定成本增加。故催化劑AgzSO4用量仍采用50mg的用量，即加入1g/100mL溶液5mL。

四、結(jié)論

針對(duì)工業(yè)廢水樣品的成分復(fù)雜、不均一等特點(diǎn)，本文通過樣品的中和、撈毛、預(yù)沉等措施，建立了工業(yè)廢水COD測(cè)定的快速方法，同時(shí)對(duì)氧化劑、催化劑、掩蔽劑等反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，具有簡(jiǎn)便快速、造成污染小、成本低的優(yōu)點(diǎn)，為工業(yè)廢水處理過程腐熟度的測(cè)定提供了一種有效的測(cè)定方法。

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