刘广东 （石油大学环境科学与工程系，山东 257061）

 

    摘要 研究了微波消解法测定ABS树脂废水中COD_Cr的方法。通过对消解时间及催化剂用量的选择，确定了测定絮凝处理前后、生化处理后COD_Cr的最佳条件。该法与标准方法相比，具有消解时间短、操作简便、精密度好的特点，该法的测定结果与标准方法的测定结果基本一致。

关键词： 微波消解  化学需氧量  ABS树脂废水

 

1 前言

化学需氧量的测定方法通常采用重铬酸钾加热回流的标准方法^[1]，但由于该法消解时间长（2h）操作繁琐，难以满足当前环境监测中及时、快速的要求。近年来在这方面开展的研究较多，其中有比色法^[2]、COD_Cr快速开管测定法^[3]、库仑法^[4]等。但是与标准法试剂相同的微波消解法还不多见。本文研究了ABS树脂废水中COD_Cr的最佳测定条件等，该法简便、快速，是测定ABS树脂废水中COD_Cr的较好方法之一。

 

2 实验

2.1 仪器与试剂

    WP800A微波炉、聚四氟乙烯密封消解罐、回流装置。

     K₂CrO₇标准溶液（0.25mol/L）：称取优级纯重铬酸钾溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

    试亚铁灵指示液：称取邻菲罗林溶于水中，稀释至100mL，贮于棕色瓶中。

    硫酸亚铁铵标准溶液：称取硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。

    硫酸-硫酸银溶液：500mL浓硫酸加入5g硫酸银。

    硫酸汞溶液：称取4g HgSO₄置于50mL的烧杯中，加入20mL H₂SO₄（3mol/L），稍加热使其溶解，冷却后移入试剂瓶中。

2.2 实验方法

准确移取水样5.00mL（若COD_Cr值较高，可适当稀释），置于消解罐中，准确加入1.00mL硫酸汞溶液、1.00mL重铬酸钾溶液、3.00mL硫酸-硫酸银溶液，摇匀。旋紧消解罐，将消解罐置于微波炉中，消解15min。取出消解罐，冷却后转移至锥形瓶中，用适量蒸馏水冲洗消解罐，冲洗液并入锥形瓶中，加入2～3滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，溶液的颜色由黄色变为红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。同时做空白试验，根据硫酸亚铁铵的用量差计算出COD_Cr的含量。

 

3 结果与讨论

3.1 消解时间的选择

分别取ABS树脂原水、絮凝处理后及生化处理后的废水，按实验方法进行试验，测定其不同消解时间的COD_Cr，同时用标准方法做对比试验。试验结果见表1、

 

表1 不同消解时间对ABS树脂原水、絮凝处理后及

生化处理后的废水 COD_Cr测定结果的影响(mg/L)

时间(min)	原水	絮凝处理后	生化处理后
5	1724.6	784.4	132.4
10	1758.3	802.5	149.3
15	1787.5	819.7	158.5
20	1789.2	820.8	159.5
25	1790.4	821.4	160.2
30	1799.1	827.6	168.5
标准方法	1783.2	820.9	159.0

 

从表1可见，消解时间在5～10min时，ABS树脂原水、絮凝处理后及生化处理后废水的COD_Cr逐渐增大；当消解时间为15～25min时，测定结果基本上是恒定不变，其测定结果与标准方法也基本相同。因此本实验选择15min为测定ABS树脂废水COD_Cr的最佳消解时间。

3.2 硫酸-硫酸银溶液加入量的选择

分别取ABS树脂原水、絮凝处理后及生化处理后的废水，在其它条件不变的情况下，改变硫酸-硫酸银的加入量，测定其COD_Cr，同时用标准方法做对比试验。试验结果见表2。

 

            表2硫酸-硫酸银的加入量对ABS树脂原水、絮凝处理后及生化处理后废水COD_Cr测定结果的影响(mg/L)

加入量（mL）	原水	絮凝处理后	生化处理后
1.00	1701.4	763.4	122.3
2.00	1738.5	789.2	142.7
3.00	1787.5	819.7	158.5
4.00	1792.2	821.3	159.0
5.00	1798.4	820.9	159.2
6.00	1798.1	824.9	163.3
标准方法	1783.2	820.9	159.0

 

    从表2可见，硫酸-硫酸银的加入量为1.00～3.00mL时，COD_Cr测定值也逐渐增加；当加入量为3.00～6.00mL时，COD_Cr的测定值基本不变，其测定值与标准方法的测定值基本相同。因此，本实验硫酸-硫酸银的加入量选择3.00mL。

3.3 精密度试验

分别取4份ABS树脂原水、絮凝沉淀后废水和生化处理后废水，按实验方法测定其COD_Cr值，结果见表3。

 

表3 ABS树脂废水平行试验测定结果 (mg/L)

	测定值				平均值	相对偏差	标准偏差
原水	1785.9	1786.1	1787.5	1789.0	1787.1	0.80	1.44
絮凝处理后	820.9	817.6	819.7	822.1	820.1	1.42	1.92
生化处理后	156.9	157.2	158.5	157.0	157.4	0.50	0.74

 

    从表3可见，平行试验结果的相对偏差1.42，标准偏差1.92。说明用微波消解法测定ABS树脂废水的COD_Cr具有较高的精密度。

 

3.4 对比试验

用本法和标准方法分别对ABS树脂废水的COD_Cr进行测定，结果见表4。

 

表4 本法与标准方法的对比试验结果(mg/L)

		测定值				平均值	标准偏差	与标准方法的相对误差（%）
原水	本法	1785.9	1786.1	1787.5	1789.0	1787.1	1.44	0.04
	标准法	1784.1	1782.2	1783.5	1783.0	1783.2	0.80
絮凝处理后	本法	820.9	817.6	819.7	822.1	820.1	1.92	0.06
	标准法	819.2	821.6	820.4	822.4	820.9	1.40
生化处理后	本法	156.9	157.2	158.5	157.0	157.4	0.74	-0.26
	标准法	157.5	159.8	158.7	160.0	159.0