淺析有機物濃度與COD 折算關系

張國

（天津渤化永利化工股份有限公司，天津 300452）

COD 主要反映的是水體受有機物污染的程度。作為企業(yè)來講在考慮環(huán)保問題的同時，更注重的是經(jīng)濟效益，但環(huán)境污染和經(jīng)濟效益并不是對立的。高濃度有機廢水的排出不僅造成了嚴重的水體污染，導致了環(huán)保稅的逐年增加，同時物料損失也造成了生產(chǎn)成本的增加，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失。因此，有機物濃度與COD 的折算系數(shù)將會更好的為企業(yè)提供基礎數(shù)據(jù)。

1 緒論

1.1 COD 簡介

1.1.1 COD 的定義

水中有機物和還原性物質(zhì)被化學氧化劑氧化所消耗的氧化劑量，折算成每升水樣消耗氧的毫克數(shù)，用mg/L 表示。

1.1.2 COD 測定方法簡介

經(jīng)過多年的發(fā)展，COD 測定方法已有很多種，從經(jīng)典的重鉻酸鉀法到各種快速法和比色法均得到較廣泛的應用。目前有重鉻酸鉀法、庫侖法、密閉催化消解法等。重鉻酸鉀法為國標方法，其測定準確，重現(xiàn)性好，但測定時間長，試劑用量大。庫侖法根據(jù)電位滴定和法拉定律來計算COD濃度，此方法方便快捷，但測定上限僅為100mg/L。密閉催化消解法方便、快速，試劑用量少，能測量范圍為0～1200mg/L（稀釋前）的有機溶液，多用于工業(yè)廢水監(jiān)測。針對我公司有機廢水監(jiān)測項目多、頻率高的特點，選用方便快捷的催化密閉消解法最為合適。

1.2 實驗目的及意義

COD 往往作為衡量水中有機物質(zhì)含量多少的指標?；瘜W需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。

現(xiàn)行的COD 濃度測定方法，如重鉻酸鉀法及密閉消解法等檢測時間需要數(shù)小時，無法體現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時性，不能在關鍵時刻為企業(yè)的生產(chǎn)起到指導作用。據(jù)此，特進行本實驗，針對本企業(yè)實際生產(chǎn)過程中可導致COD 濃度增加的各類原材料及污染物，摸索各種有機物濃度與COD 濃度之間的折算關系。旨在本企業(yè)生產(chǎn)過程中及時折算COD 大致排放濃度，物料大致?lián)p耗量，為企業(yè)的污染物減排及節(jié)能降耗起到輔助作用。

2 實驗地及有機物性質(zhì)概況

2.1 我公司有機項目概況

我公司以煤氣化為龍頭，碳一化工為核心，將海洋化工、碳一化工、石油化工有機結(jié)合。有機項目包括：22 萬 t/a 丁辛醇，20 萬 t/a 醋酸。

2.2 有機物性質(zhì)簡介

2.2.1 甲醇

無色澄清液體，有刺激性氣味。溶于水，可混溶于醇、醚等多數(shù)有機溶劑。沸點64.8℃。

2.2.2 正丁醇

無色、有酒氣味的液體。微溶于水，溶于乙醇、醚多數(shù)有機溶劑。沸點117.7°C。

2.2.3 異丁醇

無色透明液體，有特殊氣味。溶于水、乙醇和乙醚。沸點107℃。

2.2.4 醋酸

乙酸在常溫下是一種有強烈刺激性酸味的無色液體。沸點117.9℃。

2.2.5 丙酸

無色澄清油狀液體。稍有刺鼻的惡臭氣味。溶于水、乙醇、氯仿和乙醚。沸點141.1℃。

3 各有機物COD 測定方法

3.1 實驗目的

測定各有機物COD 濃度，根據(jù)各物質(zhì)濃度折算成該物質(zhì)對應的COD 濃度。

3.2 實驗儀器與試劑

江蘇江分HH-6 型COD 快速測定儀；專用氧化劑；專用催化劑；20%硫酸汞；蒸餾水。

3.3 實驗方法

3.3.1 實驗原理

HH-6 化學耗氧量測定儀采用密封催化消解法測定COD 值，在強酸性溶液中，加入一定量重鉻酸鉀做氧化劑，在專用復合催化劑存在下，于165℃恒溫加熱消解水樣10min，重鉻酸鉀被水中有機物還原為三價鉻，在波長610nm 處測定三價鉻離子含量，再根據(jù)三價鉻離子含量換算出消耗氧的質(zhì)量濃度。

3.3.2 供試化學試劑

選用分析純甲醇，醋酸，丙酸，正丁醇，異丁醇。

3.3.3 測定方法

因每日分析樣品數(shù)量多，頻率大，故我們選用簡便、快速、準確可靠的HH-6 COD 快速測定儀進行日常廢水COD 的測定。為縮小分析誤差，本實驗選用與日常分析方法一致的COD 快速測定儀進行實驗。

3.3.3.1 樣品稀釋

分別取2mL 甲醇、正丁醇、異丁醇、醋酸、丙酸、溶液于100mL 容量瓶中，再分別取1mL 稀釋后的甲醇、正丁醇、異丁醇、醋酸、丙酸、二氧五環(huán)、三聚甲醛溶液于100mL 容量瓶中。

3.3.3.2 空白COD 測定

取3mL 蒸餾水于消解管中，依次加入1mL 20%硫酸汞，1mL 專用氧化劑，5mL 專用催化劑，搖勻，將消解管擰嚴，加入165℃加熱爐中消解10min。將消解管拿出加熱爐，冷卻后加入2mL 蒸餾水，搖勻。靜置后進行比色。扣除空白值。

3.3.3.3 樣品測定

分別取3mL 樣品于消解管中，依次加入1mL20%硫酸汞，1mL 專用氧化劑，5mL 專用催化劑，搖勻，將消解管擰嚴，加入165℃加熱爐中消解10min。將消解管拿出加熱爐，冷卻后加入2mL蒸餾水，搖勻。靜置后進行比色，記錄COD 濃度。

4 測定結(jié)果與分析

4.1 各有機物COD 測定結(jié)果

讀取COD 快速測定儀數(shù)據(jù)，并根據(jù)稀釋倍數(shù)折算成100%該有機溶液所對應的COD 濃度。折算結(jié)果見表1。

表1 有機物與COD 折算關系

4.2 折算關系

根據(jù)折算后各有機溶液的COD 濃度來換算每t100%該有機溶液的COD 濃度（t），同時根據(jù)每t 有機廢水的處理費用，折算處理1t 該有機溶液所需處理費用。折算結(jié)果見表2。

表2 有機溶劑濃度與COD 折算關系及經(jīng)濟損失計算

4.3 實驗數(shù)據(jù)驗證

根據(jù)本實驗得出的折算數(shù)據(jù)，在日常的有機廢水監(jiān)測中進行分析驗證，分析折算結(jié)果見表3。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)驗證，最大偏差為8.52%，經(jīng)分析，造成數(shù)據(jù)偏差較大原因可能為該有機物含量較低，在測定物質(zhì)濃度及COD 濃度時產(chǎn)生的分析誤差較大，故而造成實測COD 濃度和折算COD濃度偏差較大。表中實驗數(shù)據(jù)偏差均在10%以內(nèi)。我們經(jīng)過多次實驗論證，此組折算數(shù)據(jù)基本可信。

表3 日常監(jiān)測數(shù)據(jù)折算

5 結(jié)論

本實驗數(shù)據(jù)的驗證過程充分說明實驗數(shù)據(jù)在企業(yè)生產(chǎn)實踐中的可行性。通過實驗得出的有機物質(zhì)與COD 濃度之間的折算關系能夠在較短時間內(nèi)較準確的了解企業(yè)生產(chǎn)過程中大多數(shù)有機物質(zhì)導致的COD 的排放濃度及排放量，推算出該COD 排放量導致的廢水處理費用。特別是在有機物發(fā)生泄漏或高損耗時，亦可推算出有機物的大致耗損量及由此產(chǎn)生的直接經(jīng)濟損失。

綜上所述，該實驗得出的有機物質(zhì)與COD濃度之間的折算關系可以應用于本企業(yè)現(xiàn)行生產(chǎn)狀況，并為企業(yè)的生產(chǎn)控制起到積極地輔助作用。