污水處理知識篇：COD化學需氧量 你真的了解嗎？

【資料簡介】

　　化學需氧量又稱化學耗氧量(chemicaloxygendemand)，簡稱COD。是利用化學氧化劑(如高錳酸鉀)將水中可氧化物質(如有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等)氧化分解，然后根據殘留的氧化劑的量計算出氧的消耗量。它和生化需氧量(BOD)一樣，是表示水質污染度的重要指標。COD的單位為ppm或毫克/升，其值越小，說明水質污染程度越輕。
 

　　水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此，化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。化學需氧量(COD)的測定，隨著測定水樣中還原性物質以及測定方法的不同，其測定值也有不同。目前應用zui普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀(KMnO4)法，氧化率較低，但比較簡便，在測定水樣中有機物含量的相對比較值及清潔地表水和地下水水樣時，可以采用。重鉻酸鉀(K2Cr2O7)法，氧化率高，再現性好，適用于廢水監測中測定水樣中有機物的總量。
 

　　有機物對工業水系統的危害很大。含有大量的有機物的水在通過除鹽系統時會污染離子交換樹脂，特別容易污染陰離子交換樹脂，使樹脂交換能力降低。有機物在經過預處理時(混凝、澄清和過濾)，約可減少50%，但在除鹽系統中無法除去，故常通過補給水帶入鍋爐，使爐水pH值降低。有時有機物還可能帶入蒸汽系統和凝結水中，使pH降低，造成系統腐蝕。在循環水系統中有機物含量高會促進微生物繁殖。因此，不管對除鹽、爐水或循環水系統，COD都是越低越好，但并沒有統一的限制指標。在循環冷卻水系統中COD(KMnO4法)>5mg/L時，水質已開始變差。
 

　　一、COD的測定方法
 

　　重鉻酸鉀標準法，也稱為回流法
 

　　(一)、原理
 

　　在水樣中加入一定量的重鉻酸鉀和催化劑硫酸銀，在強酸性介質中加熱回流一定時間，部分重鉻酸鉀被水樣中可氧化物質還原，用硫酸亞鐵銨滴定剩余的重鉻酸鉀，根據消耗重鉻酸鉀的量計算COD的值。
 

　　由于此標準制定于1989年，所以用現在的標準衡量存在很多缺點：
 

　　1、耗時太多，每測定一個樣需回流2個小時；
 

　　2、回流設備占用的空間大，使批量測定出現困難；
 

　　3、分析費用較高，特別是硫酸銀；
 

　　4、測定過程中，回流水的浪費驚人；
 

　　5、毒性的汞鹽易造成二次污染；
 

　　6、試劑用量大，耗材成本高；
 

　　7、測試過程復雜，不宜于推廣
 

　　(二)、設備
 

　　1.250mL全玻璃回流裝置
 

　　2.加熱裝置(電爐)
 

　　3.25mL或50mL酸式滴定管，錐形瓶，移液管，容量瓶等。
 

　　(三)、試劑
 

　　1.重鉻酸鉀標準溶液(c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)
 

　　2.試亞鐵靈指示液
 

　　3.硫酸亞鐵銨標準溶液[c(NH4)2Fe(SO4)2˙6H2O≈0.1mol/L](使用前標定)
 

　　4.硫酸-硫酸銀溶液
 

　　重鉻酸鉀標準法
 

　　(四)、測定步驟
 

　　硫酸亞鐵銨標定：準確吸取10.00mL重鉻酸鉀標準溶液于500mL錐形瓶中，加水稀釋至110mL左右，緩慢加入30mL濃硫酸，搖勻。冷卻后，加入3滴試亞鐵靈指示液(約0.15mL)，用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點。
 

　　(五)、測定
 

　　取20mL水樣(必要時酌情少取加水至20或稀釋后再取)，加入10mL的重鉻酸鉀，插上回流裝置，再加入30mL硫酸硫酸銀，加熱回流2h
 

　　冷卻后，用90.00mL水沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶。
 

　　溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。
 

　　測定水樣的同時，取20.00mL重蒸餾水，按同樣操作步驟作空白實驗。記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。
 

　　重鉻酸鉀標準法
 

　　(六)、計算
 

　　CODCr(O2，mg/L)=[8×1000(V0-V1)˙C]/V
 

　　(七)、注意事項
 

　　1、使用0.4g硫酸汞絡合氯離子的最高量可達40mg，如取用20.00mL水樣，即最高可絡合2000mg/L氯離子濃度的水樣。若氯離子的濃度較低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞：氯離子=10:1(W/W)。若出現少量lv化gong沉淀，并不影響測定。
 

　　2、本方法測定COD的范圍為50—500mg/L。對于化學需氧量小于50mg/L的水樣，應改用0.0250mol/L重鉻酸鉀標準溶液?；氐螘r用0.01mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液。對于COD大于500mg/L的水樣應稀釋后再來測定。
 

　　3、水樣加熱回流后，溶液中重鉻酸鉀剩余量應為加入量的1/5—4/5為宜。
 

　　4、用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液檢查試劑的質量和操作技術時，由于每克鄰苯二甲酸氫鉀的理論CODCr為1.176g，所以溶解0.4251g鄰苯二甲酸氫鉀(HOOCC6H4COOK)于重蒸餾水中，轉入1000mL容量瓶，用重蒸餾水稀釋至標線，使之成為500mg/L的CODcr標準溶液。用時新配。
 

　　5、CODCr的測定結果應保留四位有效數字。
 

　　6、每次實驗時，應對硫酸亞鐵銨標準滴定溶液進行標定，室溫較高時尤其注意其濃度的變化。(也可在滴定后的空白中再加入10.0ml重鉻酸鉀標準溶液，用硫酸亞鐵銨滴定至終點。)
 

　　7、水樣應保證新鮮，盡快測定。
 

　　二、快速消解分光光度法
 

　　(一)、原理
 

　　試樣加入已知量的重鉻酸鉀溶液，在強硫酸介質中，以硫酸銀作為催化劑，經高溫消解后，用光度法設備測定COD值。
 

　　由于此方法測定時間短、二次污染小、試劑量小費用低，所以目前大部分實驗室都采用此種方法，但此方法儀器成本較高，使用成本較低，適合于長期需要檢測COD單位使用。
 

　　(二)、設備
 

　　國外的設備發展較早，但是價格很高，而且測定時間較長，試劑價格一般用戶無法承擔，精度不是很高，因為國外儀器的監測標準與我國不同，主要是國外水處理水平和管理制度與我國不同；
 

　　快速消解分光光度法主要是根據國產儀器的通行方法，催化快速測定COD的方法是此方法的制定標準，早在80年代初就已經發明出來，經過30多年的應用，成為環境保護行業標準，國內的5B型儀器已經在科研、監測廣泛應用。國產儀器憑借價格優勢，售后及時已得到了廣泛的應用。
 

　　(三)、測定步驟
 

　　取2.5ml試樣——加入試劑——消解10分鐘——冷卻2分鐘——倒入比色皿——設備顯示屏直接顯示試樣COD濃度。
 

　　(四)、注意事項
 

　　1、高氯水樣應采用高氯試劑。
 

　　2、廢液10ml左右，但酸性較大，應集中回收處理。
 

　　3、保證比色皿的透光面清潔。