化学需氧量（COD）COD在线监测仪校准方法的研究

2016-09-02山西省计量科学研究院田丹

大众标准化 2016年6期

● 山西省计量科学研究院田丹

● 山西省计量科学研究院田丹

介绍了化学需氧量（COD）在线自动监测系统的校准方法，解决了在检定过程中所遇到的UV法、TOC法不适用检定规程的问题；同时通过对所选取测量点的修改克服了之前测量结果不完整的难题，为提高化学需氧量（COD）在线自动监测系统的检定和校准效率提供了一种完备、可靠的方法。

化学需氧量在线监测校准方法

引言

化学需氧量（COD）是指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量。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重要指标，COD值越高，说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量（COD）在线监测仪主要用于环保部门监测和企业等相关单位对污水的化学耗氧量的检测分析。化学需氧量（COD）在线监测设备一般安装在企业总排污入口及出口，安装后会被接入到各级环保部门的污染监控平台，用于时时监控企业的排污情况。

研究的必要性

随着仪器分析方法的不断改进以及人们对赖以生存的自然环境日益重视，基于不同测量原理的化学需氧量（COD）在线监测仪被广泛应用于各领域的水体污染在线监测，而与之形成鲜明对比的是我国目前执行的JJG1012-2006《化学需氧量（COD）在线监测仪计量检定规程》对采用新原理如UV法（基于污水中的COD在紫外光区具有的吸收特性原理）和TOC法（基于高温燃烧后测量样品中的总碳浓度原理）等生产的仪器设备的检定并没有明确技术要求，国内其他省市也没有可供参考的地方检定规程和校准规范，无法保证量值溯源的准确可靠以及监测结果的及时、公正、有效。

此外，目前计量检定规程JJG1012-2006只规定了（30～1000）mg/L量程范围的检定方法，而处理后的污水化学需氧量（COD）一般都在50 mg/L以下，处理后的中水化学需氧量（COD）一般都在30 mg/L以下，因此，对于低量程仪器的检定、校准方法进行研究以弥补检定规程的空白，为计量机构开展检定校准工作提供技术依据的同时也为生产厂家提高产品计量性能提供有力的技术保障就显得格外重要。

研究的主要创新点

1.增选葡萄糖溶液作为校准用标准物质

由于葡萄糖分子中含有的醛基具有很强的还原性，能与重铬酸钾水溶液发生还原反应：CH2OH（CHOH）4CHO+2Cr2O7（加热消解）+4H→ 6CO2+8H2O+4Cr3+，使分子中的六价铬定量的被还原成三价铬，因此在采用国家计量检定规程规定的COD标准溶液标准物质的基础上，我们增选具有国家一级标准物质认定证书的葡萄糖纯度标准物质（GBW10062，U≤3%，k=2）作为计量标准，以实现不同测量原理、测量范围的在线监测仪的校准。

2.量程及应用范围的扩展

（1）UV法和TOC法化学需氧量（COD）在线自动监测仪校准计量性能要求

在对我省目前化学需氧量在线自动监测设备的安装及使用情况进行调研后我们发现，仅我省晋城地区的TOC法化学需氧量在线监测仪就占当地化学需氧量在线监测仪的80%以上，UV法的化学需氧量在线自动监测仪在我省多个地市，也有相当数量的安装，因此，根据UV法和TOC法化学氧量（COD）在线自动监测仪生产企业的技术说明和JJG1012-2006中对重铬酸钾法和电化学法化学需氧量（COD）在线监测仪的计量性能要求，我们设计了UV法和TOC法化学氧量（COD）在线自动监测仪校准计量性能要求。

表1 UV法和TOC法在线自动监测仪校准计量性能要求

表2 所选取用于实验的在线自动监测仪

（2）零点漂移校准

表3 所选仪器零点漂移实验汇总结果

（3）示值误差的校准

根据经验，在依据JJG1012-2006进行检定时，对在线仪器的示值误差最多只能做到两点判定，故我们设计了根据在线自动监测仪器所使用满量程的25%、50%和80%三个浓度点分别进行3次测量，计算每个测量点的算术平均值与已知标准溶液浓度值的相对误差，取相对误差的最大值作为仪器示值误差的最终判定值。

表4 所选仪器示值误差实验汇总结果

（4）示值稳定性的校准

现行计量检定规程JJG1012-2006对示值稳定性的检定方法是使用500 mg/L的COD标准溶液，在24 h内1次/h测量，取24个测量结果中偏离初始测量结果最大之差值相对于标准溶液初始测量值的百分比作为仪器示值稳定性。由于测量需要，现在安装使用的化学需氧量（COD）监测仪器有很大一部分量程没有到500 mg/L，导致此类量程仪器的示值稳定性无法进行判定。

本校准方法根据在线自动监测仪器的满量程80%作为示值稳定性校准点。