化学需氧量(COD)反映了水中受还原性物质污染的程度,同时也是表征水中有机物污染程度的指标。我国测定COD值,基本采用重铬酸盐法(又称标准回流法),该法测定结果准确、重现性好,但存在回流耗时长、操作烦琐、试剂消耗量大、二次污染严重等缺点。

为了提高工作效率,现采用COD测定仪法(Standard method 5220D方法)代替标准回流法测定COD值,并对不同消解时间下的消解效果进行研究,以期在保证消解效果的前提下,缩短消解时间,提高工作效率,更好地为环境管理和决策服务。

1 实验部分

1. 1 主要仪器及试剂

DR5000分光光度计,DRB200COD反应器。

试剂:高浓度COD消解液,实验所用其他试剂均为分析纯或以上。

1. 2 COD测定仪法操作步骤

取3mL高浓度的COD消解液于试管中,加2mL的水样,旋紧瓶塞后混合均匀。将试管插入到DRB200COD反应器中,150℃恒温消解120min,冷却后,采用DR5000分光光度计,比色波长为620nm,以蒸馏水做参比检测。

2 结果与讨论

2. 1线性范围

将0.850g邻苯二甲酸氢钾用重蒸水溶解后,转移至1000mL容量瓶中定容,得COD储备液(1000mg/L).准确吸取COD储备液0,5,10,20,40,60和80mL,分别于100mL容量瓶中,重蒸水定容,得到ρ(COD) 为0,50,100,200,400,600和800mg/L的标准使用液系列。

按1.2 步骤对COD标准使用液系列进行分析,以吸光度值与溶液中ρ(COD)为参数绘制标准曲线。结果显示,COD测定仪法在0~800mg/L范围内具有良好的线性相关性,r=0.9998,见表1。

2. 2 精密度与准确度

对ρ(COD)为0,50,100,200,400,600,800mg/L的标准溶液分析,平行测定3次,计算测定结果的相对标准偏差和相对误差。结果显示,测定COD的相对标准偏差为0.58%~2.65% ,相对误差为-2.00%~-0.17%,见表2。满足废水测定要求,方法具有较高的准确性和良好的精密性。

表1 标准曲线测试结果

表2 COD标准溶液测试结果

2. 3 与标准回流法测定结果的比较

选取4 种不同类型的废水,分别用COD测定仪法和标准回流法进行测定.见表3。

表3 COD测定仪法与标准回流法测定的COD值比较  

由表3可见,2 种方法对不同种类废水,其测定结果基本一致,测定结果的相对误差为-3.37%~1.41%,符合废水测定的要求,说明COD测定仪法测定的结果可信,用其代替标准回流法是可行的。

2. 4 工业废水的最佳消解时间

对不同种类工业废水采用1.2 步骤分析,消解时间分别设为45,60,90及120min,并将消解45,60及90min时测得的COD值与消解120min时测得的COD值(真值)进行比较,结果见表4。

表4 不同消解时间测定工业废水中的COD值比较

表4 不同消解时间测定工业废水中的COD值比较

由表4可见,工业废水在消解时间≥60min时相对误差为-5.00%~7.69%,满足废水测定要求,故在确保测定结果精密度和准确度的前提下,从节省时间的角度考虑,60min为工业废水COD测定的最佳消解时间。

2. 5 生活污水的最佳消解时间

对生活污水的测定与工业废水测定的方式相同,测定结果见表5。

由表5可知,生活污水在消解时间≥90min时相对误差在-2.94%~0%之间,其准确度达到废水测定要求。故在确保测定结果精密度和准确度的前提下,从节省时间的角度考虑,90min为生活污水的最佳消解时间。

表5 不同消解时间测定生活污水中的COD值比较

2. 6 地表水的最佳消解时间

对地表水的测定与工业废水测定的方式相同,测定结果见表6。

由表6可知,地表水在消解时间≥90min时相对误差在-3.95%~0%之间,其准确度达到废水测定的要求。故在确保测定结果精密度和准确度的前提下,从节省时间的角度考虑,地表水的最佳消解时间为90min。

表6 不同消解时间测定地表水中的COD值比较

表6 不同消解时间测定地表水中的COD值比较

3 结语

COD测定仪法具有较好的精密度和准确度,且与标准回流法的测定结果的相对误差较小,具有替代标准回流法的可行性。考虑到工业废水、生活污水、地表水所含有机物组分各异,所需的最佳消解时间不同,本研究通过实验确定工业废水的最佳消解时间为60min,生活污水和地表水的最佳消解时间为90min。改进后的COD测定仪法根据分析水样种类的不同,选择合适的消解时间,缩短了消解用时,使得COD测定仪法既保留了标准回流法的优点,简化了操作步骤,同时相对缩短了消解用时。因此,相对于标准回流法,COD测定仪法更适用于批量较大、水质成分较稳定的监督性监测、应急执法监测等。