什么是化學(xué)需氧量
化學(xué)需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)是以化學(xué)方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量。廢水,、廢水處理廠出水和受污染的水中,,能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)(一般為有機(jī)物)的氧當(dāng)量。在河流污染和工業(yè)廢水性質(zhì)的研究以及廢水處理廠的運(yùn)行管理中,它是一個重要的而且能較快測定的有機(jī)物污染參數(shù),,常以符號COD表示,。
測定方法:重鉻酸鹽法、高錳酸鉀法,、分光光度法,、快速消解法、快速消解分光光度法符合國家標(biāo)準(zhǔn)HJ-T399-2007水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定,。
重鉻酸鹽法
化學(xué)需氧量測定的標(biāo)準(zhǔn)方法以我國標(biāo)準(zhǔn)GB11914《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽法》和標(biāo)準(zhǔn)ISO6060《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定》為代表,,該方法氧化率高,再現(xiàn)性好,,準(zhǔn)確可靠,,成為社會普遍*的經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法。
其測定原理為:在硫酸酸性介質(zhì)中,,以重鉻酸鉀為氧化劑,,硫酸銀為催化劑,硫酸汞為氯離子的掩蔽劑,,消解反應(yīng)液硫酸酸度為9mol/L,,加熱使消解反應(yīng)液沸騰,148℃±2℃的沸點(diǎn)溫度為消解溫度,。以水冷卻回流加熱反應(yīng)反應(yīng)2h,,消解液自然冷卻后,加水稀釋至約140ml,,以試亞鐵靈為指示劑,,以硫酸亞鐵銨溶液滴定剩余的重鉻酸鉀,根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的消耗量計(jì)算水樣的COD 值,。所用氧化劑為重鉻酸鉀,,而具有氧化性能的是六價鉻,故稱為重鉻酸鹽法,。
然而這一經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法還是存在不足之處:回流裝置占的實(shí)驗(yàn)空間大,,水、電消耗較大,,試劑用量大,,操作不便,難以大批量快速測定,。
化學(xué)需氧量高錳酸鉀法
以高錳酸鉀作氧化劑測定COD,,所測出來的稱為高錳酸鉀指數(shù)。
化學(xué)需氧量分光光度法
以經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法為基礎(chǔ),,重鉻酸鉀氧化有機(jī)物物質(zhì),,六價鉻生成三價鉻,,通過六價鉻或三價鉻的吸光度值與水樣COD 值建立的關(guān)系,來測定水樣COD 值,。采用上述原理,,國外zui主要代表方法是美國環(huán)保局EPA.Method 0410.4 《自動手動比色法》、美國材料與試驗(yàn)協(xié)會ASTM:D1252—2000《水的化學(xué)需氧量的測定方法B—密封消解分光光度法》和標(biāo)準(zhǔn)ISO15705—2002《水質(zhì)化學(xué)需氧量(COD)的測定小型密封管法》,。我國是國家環(huán)??偩纸y(tǒng)一方法《快速密閉催化消解法(含分光度法)》。
化學(xué)需氧量快速消解法
經(jīng)典的標(biāo)準(zhǔn)方法是回流2h 法[2] ,,人們?yōu)樘岣叻治鏊俣?,提出各種快速分析方法。主要有兩種方法:一是提高消解反應(yīng)體系中氧化劑濃度,,增加硫酸酸度,,提高反應(yīng)溫度,增加助催化劑等條件來提高反應(yīng)速度的方法,。國內(nèi)方法以GB/T14420—1993《鍋爐用水和冷卻用水分析方法化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鉀快速法》及國家環(huán)??偩滞扑]的統(tǒng)一方法《庫侖法》和《快速密閉催化消解法(含光度法)》為該方法的代表。國外以德國標(biāo)準(zhǔn)方法DIN38049 T.43 《水的化學(xué)需氧量的測定快速法》為代表,。
上述方法同經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法相比,,消解體系硫酸酸度由9.0mg/l 提高到10.2mg/l,反應(yīng)溫度由150℃提高到165℃,,消解時間由2h 減少到10min~15min。二是改變傳統(tǒng)的靠導(dǎo)熱輻射加熱消解的方式,,而采用微波消解技術(shù)提高消解反應(yīng)速度的方法,。由于微波爐種類繁多,功率不一,,很難試驗(yàn)出統(tǒng)一功率和時間,,以求達(dá)到的消解效果。微波爐的價格也很高,,較難制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法,。
化學(xué)需氧量快速消解分光光度法
化學(xué)需氧量(COD)測定方法無論是回流容量法、快速法還是光度法,,都是以重鉻酸鉀為氧化劑,,硫酸銀為催化劑,硫酸汞為氯離子的掩蔽劑,,在硫酸酸性條件測定COD 消解體系為基礎(chǔ)的測定方法,。在此基礎(chǔ),人們?yōu)檫_(dá)到節(jié)省試劑減少能耗,、操作簡便,、快速,、準(zhǔn)確可靠為目的開展了大量研究工作??焖傧夥止夤舛确ňC合了上述各種方法的優(yōu)點(diǎn),,是指采用密封管作為消解管,取小計(jì)量的水樣和試劑于密封管中,,放入小型恒溫加熱皿中,,恒溫加熱消解,并用分光光度法測定COD 值,;密封管規(guī)格為φ16mm 長度100mm~150 mm壁厚度為1.0mm~1.2 mm 的開口為螺旋口,,并加有螺旋密封蓋。該密封管具有耐酸,,耐高溫,,抗壓防爆裂性能。一種密封管可作為消解用,,稱為消解管,。另一種型密封管即可作為消解用,還可作為比色管用于比色用,,稱為消解比色管,。小型加熱消解器以鋁塊為加熱體,加熱孔均勻分布,??讖?phi;16.1mm,孔深50mm ~100mm,,設(shè)定的加熱溫度為消解反應(yīng)溫度,。同時,由于密封管適宜的尺寸,,消解反應(yīng)液占據(jù)密封管適宜的空間比例,。盛有消解反應(yīng)液的密封管一部分插入加熱器加熱孔中,密封管底部恒定165℃溫度加熱,;密封管上部高出加熱孔而暴露在空間,,在空氣自然冷卻下使管口頂部降到85℃左右;溫度的差異確保了小型密封管中反應(yīng)液在該恒溫下處于微沸騰回流狀態(tài),。緊湊的COD 反應(yīng)器可放置25 只密封管,。采用密封管消解反應(yīng)后,消解液轉(zhuǎn)入比色皿可在一般光度計(jì)上測定,,用密封比色管消解后可直接用密封比色管在COD 光度計(jì)上測定,。在600nm 波長可測定COD 值為100mg/L~1000mg/L 的試樣,在440nm 波長處可測定COD 值為15mg/L~250mg/L 的試樣,。該方法具有占用空間小,,能耗小,,試劑用量小,廢液減到zui小程度,,能耗小,,操作簡便,安全穩(wěn)定,,準(zhǔn)確可靠,,適宜大批量測定等特點(diǎn),彌補(bǔ)了經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法的不足,。