生活垃圾填埋場滲濾液中COD_Cr的測定

段永勃

摘要：化學(xué)需氧量作為水質(zhì)污染程度的一個重要指標(biāo)，在廢水分析中占有重要的地位。一般采用重鉻酸鉀回流滴定法測定。對于高濃度的滲濾液的CODCr檢測，使用重鉻酸鉀法會耗費(fèi)大量的時間。利用微波消解法進(jìn)行CODCr測量，能便捷的對水樣快速分析。

Abstract： Chemical oxygen demand is an important indicator of water pollution level and plays an important role in wastewater analysis. It is generally determined by potassium dichromate reflux titration. For CODCr detection of high concentrations of leachate， it takes a lot of time to use the potassium dichromate method. The use of microwave digestion for CODCr measurement allows for quick and easy analysis of water samples.

關(guān)鍵詞：滲濾液;CODCr;重鉻酸鉀法;微波消解

Key words： leachate;CODCr;potassium dichromate method;microwave digestion

中圖分類號：X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0247-03

1? 緒論

1.1 生活垃圾滲濾液概述

生活垃圾滲濾液為垃圾降解產(chǎn)生的高濃度廢水，滲濾液的污染物成分復(fù)雜，COD濃度是更是生活污水的數(shù)百倍，對其指標(biāo)監(jiān)測可以科學(xué)掌握填埋場運(yùn)行狀態(tài)，指導(dǎo)滲濾液處理設(shè)施運(yùn)行提供重要依據(jù)。

1.2 CODCr測定方法的簡介

污水的CODCr的測定方法主要采用重鉻酸鉀氧化法可以比較精確地測定有機(jī)物的總量。此外CODCr值的測定方法還有微波消解法、分光光度法、庫侖法、電化學(xué)法、極譜法、原子吸收法、光催化法等。

1.3 本論文的研究意義

本實(shí)驗采用微波消解-重鉻酸鹽法，通過與HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)對比實(shí)驗，對不同濃度的水樣CODCr實(shí)測值進(jìn)行對比及國家質(zhì)控樣品數(shù)值對比，探究實(shí)驗結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度以及消解時間對實(shí)驗結(jié)果的影響。

2? 實(shí)驗方法

2.1 實(shí)驗原理

微波消解法的原理是在微波能量的作用下加快分子運(yùn)動速度，從而縮短消解時間。微波消解法與標(biāo)準(zhǔn)回流法一樣采用硫酸-重鉻酸鉀消解體系，水樣經(jīng)微波加熱消解后，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定，計算出CODCr值。

2.2 干擾和消除

本方法的主要干擾物為氯化物，可加入硫酸汞溶液去除。硫酸汞溶液的用量可根據(jù)水樣中氯離子的含量，按質(zhì)量比m[HgSO4]：m[Cl-]≥20：1的比例加入，最大加入量為0.4g。

2.3 實(shí)驗儀器和試劑

實(shí)驗時所用試劑均為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純試劑，實(shí)驗用水均為蒸餾水或同等純度的水。

2.3.1 試劑

鄰菲啰啉、濃硫酸、硫酸亞鐵、硫酸汞、硫酸銀、重鉻酸鉀基準(zhǔn)試劑、重鉻酸鉀、硫酸亞鐵銨。

2.3.2 主要儀器

COD恒溫加熱器（濟(jì)南精銳分析儀器有限公司）;

WMX-Ⅲ-B型微波消解裝置（韶關(guān)市明天環(huán)保儀器有限公司）;

電子分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司）;

101型電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）。

2.3.3 操作步驟

微波消解-重鉻酸鹽法測CODCr，適用于滲濾液含CODCr值大于50mg/L的水樣，對未經(jīng)稀釋的水樣的測定的上限為700mg/L。若水樣理論CODCr含量大于測定700mg/L，則根據(jù)計算稀釋后進(jìn)行實(shí)驗。

①吸取均勻水樣5.00mL于消解罐中，加入掩蔽劑（硫酸汞）0.4g，充分搖勻使Cl-與Hg2+完全絡(luò)合，加入5.00mL消解液（0.2500mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液），5.0mL催化劑（硫酸-硫酸銀試劑），搖勻。

②旋緊密封蓋，依次將消解罐均勻的放入裝置爐膛玻璃轉(zhuǎn)盤周邊，關(guān)好門。

③設(shè)置消解好時間。（見表1）

④消解完畢后打開爐門待其冷卻后將消解罐從爐中取出，待罐內(nèi)液體冷卻至室溫時待測。

⑤將樣品液轉(zhuǎn)移至150mL錐形瓶中，用20mL蒸餾水分三次沖洗消解罐及蓋的內(nèi)壁，沖洗液并入錐形瓶中，溶液冷卻至室溫后，加入3滴試亞鐵靈指示劑溶液，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色變?yōu)榧t褐色即為終點(diǎn)。記錄硫酸亞鐵銨的消耗體積V1。

⑥按上述相同步驟以5.0mL實(shí)驗用水代替水樣進(jìn)行空白試驗，記錄下空白滴定時消耗硫硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V0。

⑦計算方法

按公式（1）計算樣品中化學(xué)需氧量的質(zhì)量濃度ρ（mg/L）。

式中：C——硫酸亞鐵銨溶液的濃度mol/L;

V0——空白試驗消耗的硫酸亞鐵銨溶液的體積，mL;

V1——樣品滴定時消耗的硫酸亞鐵銨溶液的體積，mL;

V2——水樣體積，mL;

f——樣品稀釋倍數(shù);

8000——1/4O2的摩爾質(zhì)量以mg/L為單位的換算值。

3? 樣品測定

3.1 實(shí)際樣品測定

對生活垃圾滲濾液樣品實(shí)際采樣，使用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測定，測定結(jié)果如表2。

滲濾液中CODCr含量約為20000mg/L左右，故將滲濾液稀釋50倍后，取樣測定。

由表2可知，對生活垃圾滲濾液同一樣品分別用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測定六次，其平均值分別為24452mg/L、24469mg/L，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.66%、0.60%，均符合HJ 828-2017精密度要求。

3.2 國家質(zhì)控樣品測定

對國家質(zhì)控樣品（2001121），分別使用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測定，測定結(jié)果如表3。

由表3可知，對國家質(zhì)控樣品（2001121）分別用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測定六次，其平均值分別為245.4mg/L、244.7mg/L，其相對誤差分別為0.65%、0.89%，均符合HJ 828-2017準(zhǔn)確度要求，且檢測結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi)，準(zhǔn)確度符合要求。

3.3 微波消解時間對CODCr測定結(jié)果實(shí)驗

對國家質(zhì)控樣品（2001121），微波消解法各測定三個平行樣加一空白樣品，測定結(jié)果如表4、圖1。

由表4和圖1可知，對國家質(zhì)控樣品（2001121）用微波消解法測定三次，6min結(jié)果偏低，7min分鐘后，結(jié)果平穩(wěn)，相對誤差均小于1%且測定結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi);當(dāng)消解時間變長，消解時間為10min時，消解完畢后，消解罐會出現(xiàn)輕微變形，故消解時間不宜太長，7min即可，或采用儀器推薦消解時間。

3.4 微波消解氯含量對CODCr測定結(jié)果實(shí)驗

稱取2.045g氯化鉀溶于100mL水中，此溶液含氯10000mg/L;對國家質(zhì)控樣品（2001121），取樣5.00mL，加入配制好的氯化鉀溶液0.6mL，此溶液含氯離子約1000mg/L，微波消解法測定三個平行樣加一空白樣品，測定結(jié)果如表5。

由表5可知，對國家質(zhì)控樣品（2001121）加入1000mg/L氯離子，用微波消解法測定三次，平均結(jié)果為245.1mg/L，相對誤差均小于1%且測定結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi)，此方法對測定CODCr滿足HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對氯化物抗干擾能力。

由于生活垃圾滲濾液中氯含量約4000mg/L，稀釋50倍后，氯含量為80mg/L左右，故此方法滿足對生活垃圾滲濾液中CODCr的測定。

4? 實(shí)驗結(jié)論

①精密度：由表2得出，微波消解法測得的實(shí)驗結(jié)果精密度可靠。對生活垃圾滲濾液進(jìn)行六次平行測定，測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.60%，說明微波消解法測得的實(shí)驗結(jié)果精密度較高。

②準(zhǔn)確度：從表3可見，對國家質(zhì)控樣品（2001121）分別用HJ 828-2017標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典回流法和微波消解法測定六次，其平均值分別為245.4mg/L、244.8mg/L，其相對誤差分別為0.65%、0.89%，均符合HJ 828-2017準(zhǔn)確度要求，且檢測結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi)，準(zhǔn)確度符合要求。

③消解時間：從表4和圖1可見，對國家質(zhì)控樣品（2001121）用微波消解法測定三次，采用儀器推薦消解時間即可。

④由表5得出，微波消解對氯含量小于1000mg/L樣品測定，CODCr測定結(jié)果無影響。

5? 結(jié)語

化學(xué)需氧量（CODCr）作為水體有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)，是水質(zhì)檢測的一個重要參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)法（重鉻酸鉀法）測化學(xué)需氧量（CODCr）的測定值比較成熟和準(zhǔn)確，但重鉻酸鉀法測CODCr時，影響因素較多，且存在時間長，費(fèi)用高，而且二次污染比較嚴(yán)重等問題。本文主要目的是探究微波消解測定生活垃圾滲濾液中CODCr值，通過實(shí)驗證明，微波消解法耗時短且測得的結(jié)果可靠性較好，對滲濾液的處置，水體的評價都有極重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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