废水中悬浮物与C OD的关系研究

赖志斌

（福建省永定县环境监测站，福建 永定 364100）

化学需氧量（COD），是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量，它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等,但主要的是有机物，因此化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾法，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值时，可以采用。重铬酸钾法，氧化率高，再现性好，适用于测定水样中有机物的总量。

1 实验方法

根据污染源普查调查情况，选择永定县3种有代表性行业的废水，分别为造纸行业—可生化性高的废水，恒发污水处理厂—可生化一般的废水、煤炭行业—可生化性差的废水。污水的悬浮物和COD的测定方法均采用国家标准分析方法GB1901-1989和GB1914-1989。

1.1 悬浮物测定部分

（1）试剂。蒸馏水或同等纯度的水。

（2）仪器。①常用实验室仪器和以下仪器。②全玻璃或有机玻璃微孔滤膜过滤器。③滤膜（孔径0.45um、直径40mm）、定量滤纸（中速、直径90mm）。④吸滤瓶、真空泵、布氏漏斗。⑤无齿扁嘴镊子、普通镊子。⑥称量瓶，内径30～50mm。

（3）采样。所用聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶要用洗涤剂洗净。再依次用自来水和蒸馏水冲洗干净。在采样之前，再用即将采集的水样清洗三次。然后，采集具有代表性的水样500～1000mL,盖严瓶塞。注：漂浮或浸没的不均匀固体物质不属于悬浮物质，应从水样中除去。

（4）步骤：①滤纸准备：用镊子夹取微孔滤纸放于事先恒重的托盘，移入烘箱中于103～105℃烘干半小时后取出置干燥器内冷却至室温，称其重量。反复烘干、冷却、称量，直至两次称量的重量差≤0.2mg。将恒重的滤纸正确的放在布氏漏斗。以蒸馏水湿润滤膜，并不断吸滤。②测定：量取充分混合均匀的试样100mL抽吸过滤。使水分全部通过滤纸。再以每次10mL蒸馏水连续洗涤三次，继续吸滤以除去痕量水分。停止吸滤后，仔细取出载有悬浮物的滤纸对折后，放在托盘上，移入烘箱中于103～105℃下烘干一小时后移入干燥器中，使冷却到室温，称其重量。反复烘干、冷却、称量，直至两次称量的重量差≤0.4mg为止。

（5）计算。悬浮物含量C(mg/L)按下式计算：

式中：C为水中悬浮物浓度 (mg/L)；A为悬浮物＋滤膜或滤纸(g)；B为滤膜或滤纸(g)；V为试样体积(ml)。

1.2 化学需氧量的测定部分（重铬酸钾法）

（1）仪器：①500mL全玻璃回流装置。②加热装置(电炉)。③25mL或50mL酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。

（2）试剂：①重铬酸钾标准溶液(1/6K2CrO7=0.2500mol/L)；称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至标线，摇匀。②试亚铁灵指示液：称取 1.485g 邻菲罗啉(C12H8N2·H2O)，0.695g 硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)溶于水中，稀释至100mL，贮于棕色瓶中。③硫酸亚铁铵标准溶液[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L]：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。④硫酸-硫酸银溶液：于500mL浓硫酸中加入5g硫酸银。放置1～2d，不时摇动使其溶解。⑤硫酸汞：结晶或粉末。

（3）标定方法：准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中，加水稀释至110mL左右，缓慢加入30mL浓硫酸，摇匀。冷却后，加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15mL)，用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。

式中：C为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L)；V为硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml)。

（4）测定步骤：①取20.00mL混合均匀的水样（或适量水样稀释至20.00mL）置于250mL磨口的回流锥形瓶中，准确加入10mL重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加入30mL硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2h(自开始沸腾计时)。对于化学需氧量高的进水样，采用上述操作所需体积的1/10的废水样和试剂于15×150mm硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否呈绿色。如果溶液呈绿色，再适当减少废水取样量，直至溶液不变绿色为止，从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时，所取废水水样量不得少于5mL，如果化学需氧量很高，则废水样应多次稀释。废水中氯离子含量超过30mg/L时，应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中，再加入20.00mL废水（或适量废水稀释至20.00mL），摇匀。②冷却后，用90.00mL水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140mL，否则因酸度太大，滴定终点不明显。③溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。④测定水样的同时，取20.00mL重蒸馏水，按同样操作步骤作空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

（5）计算。

式中：C为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L)；V0为滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量 (ml)；V1为滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液用量(ml)；V为水样的体积(ml)；8为氧（1/2O）摩尔质量（g/mol）。

2 实验结果与分析

通过对恒发污水处理厂进水，永峰纸厂污水处理站进水，东中煤矿沉淀池进水进行采样分析，三种行业废水各采10个频次。化学需氧量用密码样及10%的平行样进行质量控制，悬浮物用10%的平行样进行质量控制。污水悬浮物及COD的测定结果见表1。

（1）实验结果。

表1 3种类型污水悬浮物及COD的测定结果

（2）分析。

图1 永峰纸厂数据分析

图2 污水处理厂数据分析

从图1、2、3可以看出，三组图数据中的悬浮物的含量与其对应的COD都存在较好的线性关系。对3种类型的污水监测分析表明，对于同一类废水悬浮物越高，COD值越大，悬浮物下降时，COD也会有明显的下降，具有良好的线性关系。在不具备较高的检测条件时，对废水成分较单一或是比较简单的情况下，我们是可以从悬浮物的含量来间接的了解水的污染程度，甚至能通过测定污水的悬浮物的量来估算COD。但对成分复杂的工业废水、微污染原水、悬浮物相对较高的污水还需试验证明该结论能否同样成立。如煤矿废水悬浮物浓度相对较高，但进水COD浓度变化不大，因此需要进一步研究煤质的成分，提高实验频次，确定线性关系。

3 结语

（1）通过对3个有代表性行业废水COD和悬浮物监测数据进行分析和验证，结果表明，两者具有很好的线性关系，可以利用悬浮物来预测COD的宏观情况，在环境监测方面可以达到省时省力的目的；便于对工业废水COD监测与宏观控制，具有较高的应用价值。

（2）COD和悬浮物为污染源监测及监视性监测的必测项目，特别对于污水处理厂、造纸行业利用已测定的悬浮物来求得COD更显方便。除了进水以外，可以同时建立总排放口、单元处理出水等的COD和悬浮物的回归方程。随着各地污水集中处理厂建设的加快，该方法具有普遍实际意义和应用价值。

（3）由于污水处理厂水量较大，抗冲击负荷能力较强，水质相对稳定，所以建立的回归方程在一定时期内具有相对稳定性；但若时间跨度较大，由于行业生产的季节性变化或纳管企业的明显增加(减少)而影响水量水质，将对预测结果的准确性产生影响。因此定期(如一个季度或每两个月)更新回归方程将得到更为理想的结果。

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