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COD测定仪法测定不同水样COD消解时间的差异性

发布时间：2019/12/20   点击次数：次

摘要:通过实验证实COD测定仪法具有较好的精密度和准确性，与标准回流法的分析结果比较，相对误差为－3.37%～1.41%，具有替代标准回流法的可行性。由于水样性质不同，所需最佳消解时间不同，通过比较不同消解时间下COD测定的结果，得到COD测定仪法测定水中COD所需的最佳消解时间分别为:工业废水60min，生活污水和地表水90min。

关键词:COD测定仪法;消解时间;工业废水;生活污水;地表水

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(Standardmethod5220D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

仪器：TR 6900A型COD快速测定仪、TDR-16A型多功能智能快速消解仪。

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。将试管插入到消解仪中，150℃恒温消解120min，冷却后，采用COD快速测定仪，比色波长为610nm，以蒸馏水做参比检测。

2.  结果与讨论

2.1 线性范围将0.8502g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 标准曲线测试结果样品

样品 1 2 3 4 5 6 7
ρ(COD)/(mg/L) 0 50 100 200 400 600 800
吸光度值 0 0.018 0.041 0.084 0.165 0.249 0.328
标准曲线 y=0.0004x－0.0003   r=0.999

表2 COD标准溶液测试结果

标准值 测定值 平均值 相对标准偏差 相对误差
1 2 3
50 48 50 49 49 1.00 -2.00
100 99 99 100 99 0.58 -1.00
200 198 199 198 198 0.58 -1.00
400 397 398 399 398 1.00 -0.50
600 597 598 602 599 2.65 -0.17
800 795 798 797 797 1.53 -0.38

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

废水种类 测定结果 二者相对误差
COD测定仪法 标准回流法
医疗废水 172 178 －3.37
纺织废水 144 142 1.41
制药厂废水 95 98 －3.06
印染废水 220 218 0.92

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

样品种类 消解时间 测定值 平均值 相对误差
1 2
制药废水1 45 105 108 106 -33.44
60 152 152 152 -5.00
90 158 153 156 -2.50
120 160 161 160 --
制药废水2 45 44 39 42 -19.23
60 56 56 56 7.69
90 58 54 56 7.69
123 49 55 52 --
染织废水1 45 511 501 506 -10.28
60 560 558 559 -0.89
90 564 578 571 1.24
123 563 565 564 --
染织废水2 45 90 96 93 -33.09
60 137 135 136 -2.16
90 133 136 134 -3.60
120 140 138 139 --

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

样品种类 消解时间 测定值 平均值 相对误差
1 2
洗涤废水 45 54 50 52 -23.53
60 60 60 60 -11.76
90 68 64 66 -2.94
120 68 67 68 --
生活垃圾废水 45 191 195 193 -11.47
60 196 196 196 -10.09
90 218 218 218 0
123 218 219 218 --
农田废水 45 160 162 161 -13.44
60 165 163 164 -11.83
90 181 183 182 -2.15
120 185 186 186 --

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。

表6不同消解时间测定地表水中的COD值比较

样品种类 消解时间 测定值 平均值 相对误差
1 2
西江桥 45 48 51 50 -34.21
60 57 60 58 -23.68
90 71 75 73 -3.95
120 76 76 76 --
环城河 45 67 63 65 -24.42
60 75 79 77 -10.47
90 83 85 84 -2.32
120 86 87 86 --
风泽江 45 42 44 43 -34.85
60 51 53 53 -19.70
90 63 66 64 -3.03
120 66 67 66 --
投醪河 45 162 164 163 -19.31
60 178 176 177 -12.31
90 202 201 202 0
120 201 203 202 --
文理学院校内瀑布 45 156 158 157 -18.65
60 172 172 172 -10.88
90 191 192 192 -0.52
120 193 193 193 --

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。

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。

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