COD速测仪法与重铬酸盐法的对比分析

2020-09-16王晶晶李梁梁刘露露

天津科技 2020年9期

王晶晶，李梁梁，高旭，刘露露

(天津膜天膜科技股份有限公司膜材料与膜应用国家重点实验室天津300457)

0 引言

化学需氧量(COD)可以反应水体受有机物污染的程度[1-2]，是水处理过程中工艺调节以及排放标准中重要的考察指标[3-4]。目前测试方法主要有重铬酸钾法[5-6]、库仑法[7-8]、快速密闭催化消解法(含光度法)[9-10]、氯气校正法(高氯废水)[11-12]。HJ 828—2017《水质化学需氧量的测定：重铬酸盐法》是在1989年标准重铬酸钾法基础上进行修订[13]，虽将取样体积减半，在一定程度上减少了有毒物质消耗和污染，但仍有不足，并且仅消解时间就需要 2h，检测效率很低[14]。为遵循环保理念并且提高效率，市面上已有很多参考快速消解分光光度法原理研发的速测仪[15]，现针对实验室已有6B-1800型速测仪，将其与重铬酸盐法进行实验对比，考察该速测仪在 COD测定过程中结果的精密度和准确度。

1 实验部分

1.1 重铬酸盐法

1.1.1 主要实验仪器

6B-12型回流消解仪(江苏盛奥华)。

1.1.2 测定步骤

采用标准回流消解滴定法，具体操作步骤参考HJ 828—2017《水质化学需氧量的测定：重铬酸盐法》。

1.2 速测仪法

1.2.1 主要实验仪器和试剂

6B-1800型水质多参数速测仪(江苏盛奥华)、6B-24型双温区智能消解仪(江苏盛奥华)、C1、C2专用试剂。

1.2.2 测定原理

该仪器采用已知量的重铬酸钾溶液，在强酸溶液中，以配套试剂作为氧化剂和催化剂，经 165℃高温消解 10min后，重铬酸钾被水中的有机物还原成Cr3+，在一定检测波长下测定 Cr3+含量并通过比色测定COD值。

1.2.3 测定步骤

①将消解器打开预热，温度升至 165℃提示音3声并保持恒温。

②分别取3mL蒸馏水(空白)和待测样于消解管中并编号，依次加入C1试剂1mL、C2试剂5mL，摇匀放入消解器，消解10min。

③空气冷却 2min，依次放入 3mL蒸馏水，充分摇匀后放置试管架后排冷水槽架中水冷至室温后测定COD值。

2 数据与讨论

2.1 标准溶液测定

用2种方法分别进行标准样品的测定，其结果见表 1。

表1 测定标准样品结果Tab.1 Determination results of standard samples

由表1看出，两种方法结果均在标准样品有效值范围内，并且标准偏差及相对误差均较低，说明这两种测试方法的精密度和准确度都符合环境监测技术要求。

2.2 两种方法对比实验

将预先经过105℃干燥2h的邻苯二甲酸氢钾配制成 100、500、700mg/L标准溶液，使用重铬酸盐法和速测仪法分别进行测定，结果见表2。

表2 测定邻苯二甲酸氢钾标准溶液结果Tab.2 Determination results of potassium hydrogen phthalate standard solution

分析表2可知，使用2种方法进行测量的3组实验，速测仪法的标准偏差在 1.21～2.89，相对误差均在5%以下，重铬酸盐法标准偏差在0.58～1.73，相对误差均在 3%以下。进一步对比验证了速测仪法的精密度和准确度。

2.3 测试环境水样

分别选择不同浓度及种类的水样进行测定，结果见表3。

表3 2种方法对排放废水的监测结果Tab.3 Monitoring results of discharged wastewater by two methods

由表 3看出工业废水及生活废水由于来源和成分复杂，悬浮物浊度会对结果产生一定影响，故速测仪法相较于重铬酸盐法有一定误差，但在可控范围内，能够基本满足多种水质的大批量监测需求。

3 讨论

化学需氧量在测定时需要严格按照操作规范进行实验，在速测仪使用过程中，提出几个容易被忽视的建议，以期提高整个实验过程的稳定性和准确性。

使用后的消解试管经超声清洗后，再依次使用自来水及蒸馏水洗涤并烘干。

用于测定空白样的比色皿应单独使用，不应与其他试样混合使用。比色皿的清洁度是影响测试结果准确性的重要因素，比色皿用完及时清洗，并且不建议使用洗涤剂，以免有机物质残留在比色皿内壁，可以采用无水乙醇清洗或者1∶1的盐酸溶液浸泡后再依次使用自来水和蒸馏水洗涤。测试前若需要润洗不应使用过多待测液体，应保证测试时待测液体达到比色皿高度的 2/3。倒入待测液时建议紧贴比色皿内壁使其缓慢流入，这样可减少因产生气泡影响结果。

根据自身使用频次，每半月或一月进行标准溶液的测定。速测仪取样量较少，试样应具有代表性，充分混合均匀后尽快取样。