李 艷,涂 薇(湖北省襄陽市環(huán)境保護監(jiān)測站,湖北 襄陽 441021)
化驗室COD快速測定方法探究
李 艷,涂 薇
(湖北省襄陽市環(huán)境保護監(jiān)測站,湖北 襄陽 441021)
摘 要:化驗室COD測定一般都采用國標法,因此會大量浪費測定人員的精力和時間,同時還會消耗大量的化學試劑,所以可以說化驗室COD測定是既浪費人力,又浪費財力。所以我們就對化驗室COD的測量方法進行探究,希望能夠得出比國際標準用法更加省時、省力、省錢的化驗室COD快速測定方法。
關(guān)鍵詞:化驗室;COD測定方法;國標法
COD是指水或污染水所需要的氧量,英文簡稱COD。化驗室COD檢測也主要被應用于檢測水污染領(lǐng)域。目前的化驗室COD測定都是使用國標法。也就是以Ag2SO4作為催化劑,固定加熱回流的市場是2小時,以此作為評定水中COD含量的標準。這種測試現(xiàn)在被普遍應用于化驗室COD測定之中,但此方法并不是最優(yōu)方式。近年,隨著科技的發(fā)展,出現(xiàn)了許多比國標法更簡便有效的化驗室COD測定方法,可以快速測定水中COD。
1.1 以動力學為原理的化驗室COD快速測定法
這種方法是以反應動力學為基礎(chǔ),將所需的化學試劑加入到儀器中,然后記錄水中有機物的氧化過程和 COD回流反映,之后觀察COD的反應歷時曲線。這里有兩種情況需要設(shè)置:其一假設(shè)加熱回流時間為0時,也就是沒有進行加熱回流時水中的COD數(shù)值;其二是當加熱回流時間大于0,那么根據(jù)之前描繪的歷時曲線得出一級反應的速度,得到了一級反應速度的數(shù)據(jù),就可以進行化驗室COD快速測定方法了。
1.2 以線性為原理的化驗室COD快速測定法
這種化驗室COD測定方法是不在實驗過程中添加催化劑,并取消大部分的加熱回流時間,也就是H2SO4-Ag2SO4換為H2SO4,將原來實驗所需的2h減少到5min,以這樣的速度來測定水中的COD數(shù)值。這種化驗室COD測定方法的速度更快,過程更加簡潔化,可以節(jié)省實驗過程中的大部分時間,并且這種快速的檢測COD的方法仍然保持著與原來的國標法的線性關(guān)系。所以這種快速測定COD的試驗方法將會很快被運用到各個工廠之中。
1.3 在常溫條件下的化驗室COD測定方法
下面這種實驗方法是直接取締了加熱回流的時間,不過運用的化學試劑仍然是國標法中必須要用到的——重鉻酸鉀。經(jīng)過在某污水廠取得的樣本的測定結(jié)果,筆者發(fā)現(xiàn),在常溫條件下直接省略加熱回流并把沖鉻酸鉀投入到酸性溶液尊重反應5min之后就直接滴定的得到COD數(shù)值結(jié)果與使用國標法測定的結(jié)果相差無幾。也就是說,國標法中的加熱回流2h這一步驟可以適當?shù)販p短甚至省略。具體的實驗對比結(jié)果如圖所示。
葡萄糖500mg/L 鄰苯二甲酸氫鉀500mg/L 生活污水項目COD 回收率(%) COD 回收率相對誤差(%)國標法 444.3 461.2 (%) COD 平均COD 89.1 91.8 484.0 485.0 96.4 97.1 156.5 146.7 152.1 12.9常溫法 446.2 450.6 89.5 90.0 498.4 491.9 99.5 98.6 130.0 133.9 132.0
由圖表我們可以看出,常溫條件下省略回流加熱時間的COD測量方法與COD國標測量方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果是相差無幾的。這兩種測量方法的相對誤差大約在12.9%左右,這個數(shù)值對COD測量來說已經(jīng)算是微乎其微了。因為污水中的葡萄糖、鄰苯二甲酸氫鉀、有機物的含量通常都是不固定的,所以得到的COD數(shù)值也會不一樣。所以這種測定方法可以說是與國標法測定的準確程度實不相上下的。
總之,隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在的COD國標測定法已經(jīng)不再適用于現(xiàn)在的時代,筆者上面介紹的這三種COD測定方法無論在節(jié)省時間上還是在節(jié)省資金上都是優(yōu)于國標法的。所以現(xiàn)在這三種COD測定方法已經(jīng)逐漸應用到檢測污水的試驗中來。
在進行COD測定的過程中,主要是測定污水中的有機物、葡萄糖以及重金屬顆粒,以達到評定水污染程度的目的。但是在COD測定的實驗過程中,需要消耗大量的重金屬化學試劑,才能達到水與化學試劑的反應要求,從而評測出水污染指數(shù)。所以,這就需要我們盡量優(yōu)化COD測定方法,使COD測定實驗時間縮短,成本投入減少,在實驗的準確性的基礎(chǔ)上節(jié)省時間和資金。
在化驗室COD測定實驗時,一般都是利用強酸溶液與作為催化劑的重鉻酸鉀反應而得出實驗結(jié)果的。在重鉻酸鉀與酸性溶液的反應的過程中,水中的還原性物質(zhì)會被K2Cr2O7逐漸氧化,在此過程中會生成Cr3+,生成的Cr3+會與測定的污水中的COD數(shù)值成正比,通過對Cr3+的反映的觀察和測定,就可以得出與其成正比的污水中的COD數(shù)值。那么就是說檢測COD數(shù)值主要依靠的就是氧化反映的原理。因此,在實驗過程中就應該加快氧化的速度,并減少不完全氧化的幾率,使化學試劑在沒有催化劑的作用下也能快速氧化,這樣就可以節(jié)省大部分實驗的時間,還能節(jié)省化學試劑的用量。
在實驗過程中,實驗室的設(shè)備直接關(guān)系到實驗結(jié)果的準確性。所以必須對實驗儀器進行嚴格的檢測,以達到實驗結(jié)果準確無誤的目的。在化驗室COD測定中一般需要的儀器有光分光光度計和試驗用消解器。COD 消解器是一種質(zhì)優(yōu)價廉的實驗儀器,價格較低,而且操作起來也是十分方便,所以Ian在COD消解器已經(jīng)逐漸被應用在各個COD測定化驗室中。利用COD消解器配置消解液能夠有效地完成COD測定實驗,這種測定COD的實驗叫做指示液法。不過消解液試劑的不足之處是試劑的黏度較大,在進行測量是會十分麻煩,所以一定要注意消解液試劑的用量。
化驗室COD測定是測定水污染指數(shù)的重要指標,這種實驗方法已經(jīng)普遍用在污水處理廠以及污水排放廠。因此我們必須要對化驗室COD測定的方法進行優(yōu)化,讓化驗室COD測定方法真正達到高效率,低成本,為我國的污水處理作出進一步的貢獻。
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