化肥厂废水中化学耗氧量(COD)的快速测定

Rapid Determination of Chemical Oxygen Demand (COD) in Chemical Fertilizer Plant Wastewater

杨红 Hong YANG , 姜洋 Yang JIANG

1 锦西天然气化工有限责任公司辽宁葫芦岛 125001 Jinxi Natural Gas Chemical Co., Ltd., Huludao 125001, China 2 赛鼎工程有限公司山西太原 030032 Sedin Engineering Co., Ltd., Taiyuan 030032, China

摘要：

针对原有废水中化学耗氧量(COD)的测定存在耗时长而不能及时反映废水处理情况的不足，试验研究了化肥厂生产废水中COD快速测定方法，即通过将反应液中硫酸物质的量浓度增大至10.5 mol/L，提高了氧化剂的电极电位，加快了反应速度。试验结果表明，快速测定法与国家标准规定的测定方法的测定结果基本一致，可以满足生产要求。

关键词：

废水; COD; 快速测定;

Abstract：

n connection with the deficiencies of the original method for measuring chemical oxygen demand (COD) in wastewater, which takes a long time and cannot reflect the wastewater treatment situation in time, the rapid determination method of COD in fertilizer plant production wastewater is studied. By increasing the Molar concentration of sulfuric acid in the reaction solution to 10.5 mol/L, the electrode potential of the oxidant is increased, and the reaction rate is accelerated. The experimental results show that the measurement results of the rapid determination method are basically consistent with the measurement results of the measurement method specified by the national standard, and can meet the production requirements.

Keyword：

wastewater; COD; rapid determination;

在监测化肥厂废水排放情况时，化学耗氧量(COD)是一项重要的技术指标。为了更准确及时地反映废水处理情况，要求检测速度快，但采用重铬酸钾法测定COD存在测定耗时长、试剂用量大的缺点。为了克服重铬酸钾法的缺点，开展了快速测定废水中COD的研究，试验结果表明快速测定法的精确度和准确度都较好，可以满足检测的要求。

1 原理

在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，采用硫酸亚铁溶液返滴定，根据硫酸亚铁溶液的消耗量来计算出水样中还原性物质消耗氧的量。

2 试验部分

2.1 主要仪器与试剂

(1) 主要仪器

带标准磨口250 mL锥形瓶的全玻璃回流装置^[1]，变阻电炉，50 mL酸式滴定管。

(2) 主要试剂

C(1/6K₂CrO₇)=0.25 mol/L的重铬酸钾标准溶液，C[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]=0.1 mol/L的硫酸亚铁铵标准溶液，试亚铁灵指示液。

硫酸-硫酸银溶液：于2 500 mL浓硫酸中加入22.5 g硫酸银，放置1~2 d，不时摇动使硫酸银溶解。

2.2 试验方法

吸取10.00 mL二次蒸馏水和试样分别置于干燥的250 mL三角烧瓶中，准确加入5.00 mL重铬酸钾标准溶液及数粒玻璃珠，连接回流装置，从冷凝管上口缓慢加入20 mL硫酸-硫酸银溶液^[2]，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀；然后加热回流20 min，冷却后用65 mL水冲洗冷凝管管壁；取下锥形瓶，待溶液冷却后加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，当溶液由黄色经红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。试验结果按式(1)进行计算：

图 1

$ {C_{{\rm{COD}}}} = ({V_0} - {V_1}) \times C \times 1 000 \times 8/V $

式中：C_COD——水样的化学耗氧量，mg/L；

V₀——滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的耗量，mL；

V₁——滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的耗量，mL；

V——水样体积，mL；

C——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L；

8——氧(1/2)的摩尔质量；g/mol。

3 结果与讨论

3.1 快速测定法的优点

(1) 快速测定法取样量减少了10 mL，加入的重铬酸钾减少了5 mL；由于提高了硫酸浓度，使其氧化性增强，硫酸银的用量减少了0.12 g，硫酸-硫酸银溶液用量减少了10 mL。提高了试剂的使用率，与原有的测定方法相比，同等量的硫酸-硫酸银溶液可多分析41个样品。充分利用试剂在反应效果极佳的时间，提高了试剂在反应过程中的反应效果。

(2) 将硫酸物质的量浓度提高至10.5 mol/L，提高了其电极电位和氧化能力，增强了催化剂在反应体系中的催化能力，加快了反应速度，缩短了反应时间。

3.2 加热回流时间的确定

化肥企业生产废水中含有尿素、缩二脲、甲醇、磷系水稳剂等有机物，是较易氧化的。取化肥企业生产废水进行测定时，加入硫酸-硫酸银溶液10 min后，其COD就能达到最大值。为使废水中的有机物得到充分氧化，设定快速测定法在加入硫酸-硫酸银溶液后加热回流时间为20 min。

3.3 方法的精密度和准确度

对COD质量浓度分别为100、200和600 mg/L的邻苯二甲酸氢钾标准样品进行精密度和准确度试验，试验结果如表 1所示。

表 1

精密度和准确度试验结果

COD真值/(mg·L^-1)	测定值/(mg·L^-1)	回收率/%	相对标准偏差/%
100	98.2	98.2	1.8
200	203.2	101.6	1.6
600	598.7	99.8	0.2

3.4 方法比较

对不同浓度的样品分别用快速测定法和原方法进行测定，试验结果如表 2所示。

表 2

不同测定方法测定结果比较

样品编号	快速测定法(A)/(mg·L^-1)	原方法(B)/(mg·L^-1)	A/B
1^#	389.0	390.4	0.996
2^#	725.7	726.0	1.000
3^#	908.8	909.1	1.000
4^#	478.0	479.5	0.997
5^#	278.0	279.0	0.996
6^#	540.0	542.0	0.996
7^#	881.0	882.0	0.999
8^#	1 330.0	1 332.0	0.998

由表 2可看出，快速测定法与原方法的测定结果基本一致，在分析误差允许范围内。

ckwx 参考文献

国家环保局.水和废水监测分析方法[ M].北京:中国环境科学出版社, 1989 :354.

严瑛华,董佳玲.废水中UV吸光值与有机物含量的相关测定[J].上海环境科学，1988(10):29-29.