再生水化学需氧量测定方法的研究

（中国石油乌鲁木齐石化公司研究院，新疆 乌鲁木齐 830019）

再生水化学需氧量测定方法的研究

李 红 郭景玉

（中国石油乌鲁木齐石化公司研究院，新疆 乌鲁木齐 830019）

针对再生水中化学需氧量测定方法消解时间、催化剂的加入量、硫酸的加入量进行条件优选，采用该方法，测定结果的准确度高，精密度好，测定结果的相对标准偏差不大于1.30%，对环境污染小，耗时短，适用于再生水化学需氧量的测定。

再生水 化学需氧量 准确度

0 引言

再生水是对回收水源经适当处理后可在一定范围内重复利用的水资源。化学耗氧量是判断再生水能否满足回用要求的重要依据。准确可靠的分析数据才能提供良好的工程设计依据，才能正确引导生产运行。根据再生水的水质特点和工艺需求，研究比较快速的化学耗氧量测定方法，使水质检测和工艺调整能较好的匹配，对指导生产具有重要意义。 而目前在我国尚未建立再生水化学耗氧量的测定标准。制定再生水中化学耗氧量的测定方法标准便于试验室的标准化管理和量化考核。为了适应我国再生水回用技术发展的要求，为生产运行水质监测和试验提供较合适的化学耗氧量指标测定方法。化学耗氧量是一项表征水体污染程度的综合性指标，即使是再生水，由于原水的情况不同，再生工艺的差别， 运行效果的差别，使再生水中的COD组成也有所不同。建立再生水化学耗氧量测定方法，为公司污水深度处理回用项目配套分析监测方法。

1 实验部分

1.1 方法原理

在水样中加入已知量的重铬酸钾标准溶液，在强酸介质下以硫酸锰、硫酸高铈作催化剂，加热使之充分反应，再以1,10-菲啰啉-亚铁指示液为指示剂，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定水样中未被还原的重铬酸钾，由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度[1]。

1.2 试剂和材料

（1）硫酸锰（MnSO4）溶液:50g/L；

（2）硫酸高铈（Ce(SO4)2）溶液:50g/L，溶液有沉淀，用时摇匀；

（3）邻苯二甲酸氢钾标准溶液

称取0.4251g预先在（105±2）℃干燥2h的邻苯二甲酸氢钾，精确至0.2mg，溶于水中，并稀释至1000mL，混匀。再稀释10倍得到理论COD值为50mg/L的标准溶液；

（4）重铬酸钾标准溶液

c(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L

称取2.4516g预先在 （105±2） ℃干燥2h后的重铬酸钾， 精确至0.2mg， 溶于水中， 定量转移至1000mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀备用；

（5）硫酸亚铁铵标准滴定溶液

c[(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O]约 0.020mol/L

溶解8g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O]于水中，加入2mL硫酸，待其溶液冷却后稀释至1000mL。

每次临用前，用重铬酸钾标准溶液准确标定此溶液的浓度；

（6）1,10-菲啰啉-亚铁指示液

溶解0.7g硫酸亚铁（FeSO4.7H2O）于70mL水中，加2滴硫酸，加入1.5g 1,10-菲啰啉，溶解后，稀释至100mL。该溶液现用现配

1.3 实验步骤

水样的测定

将水样充分摇匀，移取10mL于250mL锥形瓶中，加入5mL重铬酸钾标准溶液，摇匀。缓慢加入3.3mL硫酸锰溶液和1mL硫酸高铈溶液，再缓慢加入18mL硫酸，边加边轻轻摇动锥形瓶，使之混合均匀。（若加入硫酸后或加热后颜色出现绿色，表示水样的耗氧量过高，应该稀释后测定）。

锥形瓶口上倒扣小烧杯，放入温度不高于120℃的干燥箱中，待干燥箱升温到155℃后开始计时，在155℃～160℃加热35min后取出， 冷却至室温后，

用水瓶沿瓶壁从瓶口冲一下， 调整溶液体积至约70mL，加入三滴1,10-菲啰啉-亚铁指示液，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记录硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V1。 同时进行空白试验[1]。再生水的化学需氧量（COD）以质量浓度ρ计，数值以毫克每升（mg/L）表示，按式（2）计算:

式中:

V0—空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）；

V1—测定水样所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）；

c—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度的准确数值，单位为摩尔每升（mol/L）；

M—氧的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/ mol）(M=16.0)；

V—水样的体积的数值，单位为毫升（mL）。

表1 消解时间的选择试验

2 结果与讨论

2.1 消解时间的选择

查阅国内有关密封罐消解测定COD的科技文献，消解温度一般都在135 ～ 170℃之间，在本方法中使用160℃在烘箱中加热消解时间从5～45min不等，消解温度与时间是与氧化剂浓度、酸度以及水样性质有关系的。取理论COD值50mg/L的标样进行检测[2]。

从表1中可以看出，用20min时间消解不太完全，而45min与35min时间消解结果相似，选择35min的时间已可消解完全，确定在本标准方法中使用35min的消解时间。

1.表演式阅读。顾名思义，这一阅读方法主要是指借助角色扮演来完成阅读过程，通过深入参与到表演过程中来，小学低年级学生将能更好地理解绘本中描述的故事情节，同时也能很好地调动学生积极性。以《猜猜我有多爱你》这一绘本为例，教师可以邀请学生分别扮演小兔和妈妈，并通过表演性的阅读来辅助学生理解绘本中传达的“母子情深”。

2.2 催化剂加入量的选择

在废水中CODcr测定中利用硫酸锰和硫酸铈协同催化代替硫酸银质量比为 2∶1，催化剂总量在0.2g时取得了好的效果。在这个条件附近进行了多次试验，最终从催化剂用量和溶液配制方面考虑，确定将硫酸铈和硫酸锰都配制成0.05g/mL的水溶液，取理论COD值50mg/L的标样进行检测。然后进行不同配比催化剂的试验，测试结果见表2。

由表2试验可见，当硫酸锰和硫酸铈分别加入3.3mL和1.0mL时，取得最好的效果。

2.3 硫酸加入量的选择

表2 催化剂加入量的选择试验

表3 硫酸加入量的选择

样品消解时硫酸的加入是为了调节消解体系的酸度加酸量太少会导致消解不完全，太多造成试剂浪费。取理论COD值50mg/L的标样进行检测。

3 实验方法验证

3.1 实验样品测定

样品个数:6个；平行试验组数:3组；试验数据如表4和表5所示。

表4 实验样品测定

平行试验组数:6组；结果如表5所示。

表5测定结果表明，本标准制定的方法切实可行，测定结果具有良好的平行度和重现性。

3.3 不同实验室进行检测

由标准化委员会安排仪征工程塑料厂按照方法进行检测。

3.3.1 标准样品测定

取理论COD值50mg/L的标样进行检测。

3.3.2 实验水样样品测定

对某厂的再生水装置采样点的不同时间所采水样进行检测。

从表6和表7的实验数据看以看出，不同的实验室采用此方法，对标准样品和实验水样进行检测，准确度和精密度都达到要求，而且具有耗时短、低污染等优点。

4 结论

（1）消解样品时锥形瓶请勿直接放入升温至155℃的干燥箱中，避免发生试样暴沸，导致酸液溅出。也不可使用具塞锥形瓶。试样在加热消解过程中有气相产生，为避免瓶塞被压力顶出，导致酸液溅出，所以使用小烧杯倒扣在锥形瓶上，平衡压力，并阻止气体大量蒸发；

表5 标准样品测定

表6 不同实验室标准样品测定

表7 不同实验室实验水样样品测定

（2）由于再生水成分复杂，装置中水质情况的变化，对分析检测的影响因素有些尚不明确， 在日常检测中，严格按标准规定的进行测定，随时用标准溶液进行质量控制，提高分析检测的准确度；

（3）根据国家标准化管理委员会国标委综合[2007]105号文《关于下达2007年第四批国家标准制修订计划的通知》的要求，本标准由全国标准化委员会水处理剂分会提出，由全国化学标准化技术委员会水处理剂分会（SAC/TC63/SC5）归口，2008年本标准由乌鲁木齐石化公司研究院制定，2012年进行修订。

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫局. GB/T22597-2012再生水化学需氧量的测定 重铬酸钾 [s]，北京:中国标准出版社，2013

[2]邓保军. 高盐废水中化学需氧量测定方法的研究[J].化学分析计量,2013,1:64

Reclaimed Water Chemical Oxygen Demand (cod) Determination Method of Research

LI Hong GUO Jing-yu
(Research Institute of Urumqi Petrochemical Company, PetroChina, Urumqi 830019, China)

In view of the reclaimed water chemical oxygen demand (cod) determination method is the addition of digestion time, catalyst amount, addition amount of sulfuric acid conditions optimization, by using this method, the determination results of high accuracy, good precision, relative standard deviation of determination results is not more than 1.30%, the environmental pollution is small, short time-consuming, apply to reclaimed water content determination of chemical oxygen demand (cod).

reclaimed water; chemical oxygen; demand (cod) accuracy

X832

A

10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2016.11.077.04

李红（ 1966—），女，新疆乌鲁木齐人，大专，助理工程师，主要从事化工水质分析监测和计量检定/校准工作，国家二级注册计量师。