化肥厂废水中化学耗氧量(COD)的快速测定

杨 红，姜 洋

(1.锦西天然气化工有限责任公司 辽宁葫芦岛 125001； 2.赛鼎工程有限公司 山西太原 030032)

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：

CCOD=(V0-V1)×C×1 000×8/V

(1)

式中：CCOD——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/%10098.298.21.8200203.2101.61.6600598.799.80.2

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/B1#389.0390.40.9962#725.7726.01.0003#908.8909.11.0004#478.0479.50.9975#278.0279.00.9966#540.0542.00.9967#881.0882.00.9998#1330.01332.00.998

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。