化肥廠廢水中化學耗氧量(COD)的快速測定

楊 紅，姜 洋

(1.錦西天然氣化工有限責任公司 遼寧葫蘆島 125001； 2.賽鼎工程有限公司 山西太原 030032)

在監測化肥廠廢水排放情況時，化學耗氧量(COD)是一項重要的技術指標。為了更準確及時地反映廢水處理情況，要求檢測速度快，但采用重鉻酸鉀法測定COD存在測定耗時長、試劑用量大的缺點。為了克服重鉻酸鉀法的缺點，開展了快速測定廢水中COD的研究，試驗結果表明快速測定法的精確度和準確度都較好，可以滿足檢測的要求。

1 原理

在強酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，采用硫酸亞鐵溶液返滴定，根據硫酸亞鐵溶液的消耗量來計算出水樣中還原性物質消耗氧的量。

2 試驗部分

2.1 主要儀器與試劑

(1) 主要儀器

帶標準磨口250 mL錐形瓶的全玻璃回流裝置[1]，變阻電爐，50 mL酸式滴定管。

(2) 主要試劑

C(1/6K2CrO7)=0.25 mol/L的重鉻酸鉀標準溶液，C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=0.1 mol/L的硫酸亞鐵銨標準溶液，試亞鐵靈指示液。

硫酸-硫酸銀溶液：于2 500 mL濃硫酸中加入22.5 g硫酸銀，放置1～2 d，不時搖動使硫酸銀溶解。

2.2 試驗方法

吸取10.00 mL二次蒸餾水和試樣分別置于干燥的250 mL三角燒瓶中，準確加入5.00 mL重鉻酸鉀標準溶液及數粒玻璃珠，連接回流裝置，從冷凝管上口緩慢加入20 mL硫酸-硫酸銀溶液[2]，輕輕搖動錐形瓶使溶液混勻；然后加熱回流20 min，冷卻后用65 mL水沖洗冷凝管管壁；取下錐形瓶，待溶液冷卻后加3滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，當溶液由黃色經紅藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。試驗結果按式(1)進行計算：

CCOD=(V0-V1)×C×1 000×8/V

(1)

式中：CCOD——水樣的化學耗氧量，mg/L；

V0——滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的耗量，mL；

V1——滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準溶液的耗量，mL；

V——水樣體積，mL；

C——硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度，mol/L；

8——氧(1/2)的摩爾質量；g/mol。

3 結果與討論

3.1 快速測定法的優點

(1) 快速測定法取樣量減少了10 mL，加入的重鉻酸鉀減少了5 mL；由于提高了硫酸濃度，使其氧化性增強，硫酸銀的用量減少了0.12 g，硫酸-硫酸銀溶液用量減少了10 mL。提高了試劑的使用率，與原有的測定方法相比，同等量的硫酸-硫酸銀溶液可多分析41個樣品。充分利用試劑在反應效果極佳的時間，提高了試劑在反應過程中的反應效果。

(2) 將硫酸物質的量濃度提高至10.5 mol/L，提高了其電極電位和氧化能力，增強了催化劑在反應體系中的催化能力，加快了反應速度，縮短了反應時間。

3.2 加熱回流時間的確定

化肥企業生產廢水中含有尿素、縮二脲、甲醇、磷系水穩劑等有機物，是較易氧化的。取化肥企業生產廢水進行測定時，加入硫酸-硫酸銀溶液10 min后，其COD就能達到最大值。為使廢水中的有機物得到充分氧化，設定快速測定法在加入硫酸-硫酸銀溶液后加熱回流時間為20 min。

3.3 方法的精密度和準確度

對COD質量濃度分別為100、200和600 mg/L的鄰苯二甲酸氫鉀標準樣品進行精密度和準確度試驗，試驗結果如表1所示。

表1 精密度和準確度試驗結果

COD真值/(mg·L-1)測定值/(mg·L-1)回收率/%相對標準偏差/%10098.298.21.8200203.2101.61.6600598.799.80.2

3.4 方法比較

對不同濃度的樣品分別用快速測定法和原方法進行測定，試驗結果如表2所示。

表2 不同測定方法測定結果比較

樣品編號快速測定法(A)/(mg·L-1)原方法(B)/(mg·L-1)A/B1#389.0390.40.9962#725.7726.01.0003#908.8909.11.0004#478.0479.50.9975#278.0279.00.9966#540.0542.00.9967#881.0882.00.9998#1330.01332.00.998

由表2可看出，快速測定法與原方法的測定結果基本一致，在分析誤差允許范圍內。