生活污水中COD的控制

生活污水處理過(guò)程中，對(duì)水質(zhì)COD的監(jiān)測(cè)濃度大致可分為4個(gè)范圍：

①較高濃度的原水，COD約為1000mg/L；

②處理后的中等濃度出水，COD約為500mg/L；

③處理后的低濃度出水，COD約為150mg/L；

④處理后基本達(dá)標(biāo)的出水，COD約為30mg/L。

除了③和④為基本均勻的水質(zhì)外，①和②中都含有大量難以分散的懸浮物，在對(duì)這樣的污水進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析時(shí)，必須采取特殊的控制方式。

1關(guān)鍵性因素——樣品的代表性

由于生活污水處理中被監(jiān)測(cè)的水樣極不均勻，要想得到準(zhǔn)確的COD監(jiān)測(cè)結(jié)果，關(guān)鍵是取樣要有代表性。要達(dá)到這一要求，需要注意以下幾點(diǎn)。

1.1充分振搖水樣

對(duì)原水①和處理后水②的測(cè)定，取樣前應(yīng)將樣瓶塞塞緊充分振搖，使得水樣中的粒、塊狀懸浮物盡量分散開(kāi)，以便移取到較為均勻、有代表性的水樣。對(duì)處理后已變得較清的出水③和④，也要將水樣搖勻后再取樣測(cè)定。對(duì)大量的生活污水水樣進(jìn)行COD測(cè)定時(shí)發(fā)現(xiàn)，充分振搖后水樣的測(cè)定結(jié)果不易出現(xiàn)較大偏差。說(shuō)明取樣較有代表性。

1.2水樣搖勻后立即取樣

由于污水中含有大量不均勻的懸浮物，若搖勻后不快速取樣，懸浮物會(huì)很快下沉。取樣的移液管吸口在樣瓶的上、中、下不同位置取得的水樣濃度，特別是懸浮物的組成會(huì)大不一樣，都不能代表該污水實(shí)際狀況，測(cè)得的結(jié)果也沒(méi)有代表性。搖勻后立即快速取樣，雖然由于振搖產(chǎn)生了氣泡(在移取水樣的過(guò)程中部分氣泡會(huì)消散)，取樣的體積會(huì)因殘余氣泡的存在而在量上存在一點(diǎn)誤差，但這點(diǎn)量上的減少所引起的分析誤差與樣品代表性的不符所造成的誤差相比可以忽略不計(jì)。

搖樣后放置不同時(shí)間的水樣與搖樣后立即快速取樣分析的測(cè)定對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，前者測(cè)出的結(jié)果與實(shí)際水質(zhì)狀況有較大偏差。

1.3取樣量不能太少

取樣量太少，污水特別是原水中某種導(dǎo)致高耗氧的顆粒因分布不均很可能移取不上，這樣測(cè)出的COD結(jié)果與實(shí)際污水的需氧量會(huì)相差很大。對(duì)同一樣品采用2.00、10.00、20.00、50.00mL取樣量做同等條件測(cè)定實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)取2.00mL原水或zui終出水所測(cè)定的COD結(jié)果與實(shí)際水質(zhì)往往不符，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)律性也很差；取10.00、20.00mL水樣測(cè)定的結(jié)果規(guī)律性大有改善；取50.00mL水樣測(cè)定的COD結(jié)果規(guī)律性非常好。

所以對(duì)于COD濃度較大的原水不應(yīng)一味采用減少取樣量的方法去滿足測(cè)定中重鉻酸鉀加入量及滴定液濃度的要求，而應(yīng)該在保證樣品有足夠的取樣量、有充分代表性的前提下去調(diào)整重鉻酸鉀的加入量及滴定液的濃度來(lái)滿足樣品特殊水質(zhì)的要求，這樣測(cè)定的數(shù)據(jù)才準(zhǔn)確。

1.4改造移液管，修正刻度線

由于水樣中懸浮物粒徑一般都大于移液管的出口管口徑，因而用標(biāo)準(zhǔn)移液管移取生活污水樣時(shí)，水樣中的懸浮物總是很難取上。這樣測(cè)定的只是部分去除懸浮物的污水COD值。另一方面，即使移取到一部分細(xì)小的懸浮物，由于移液管吸口太小，取滿刻度需要的時(shí)間較長(zhǎng)、污水中已搖均勻的懸浮物逐漸下沉，移取出的也是極不均勻、并不代表實(shí)際水質(zhì)狀況的水樣，這樣測(cè)出的結(jié)果勢(shì)必誤差很大。因此用細(xì)吸口的移液管吸取生活污水樣品測(cè)定COD無(wú)法測(cè)出正確的結(jié)果。所以移取生活污水水樣特別是有著大量懸浮大顆粒的水樣時(shí)，一定要將移液管稍加改造，將細(xì)孔的口徑加大，使懸浮物可以快速吸入，再將刻度線進(jìn)行校正，使測(cè)定更加方便。

2調(diào)整重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度或加入量

在標(biāo)準(zhǔn)COD分析方法中，重鉻酸鉀的濃度一般為0.25mol/L，在樣品測(cè)定時(shí)的加入量為10.00mL，污水取樣量為20.00mL。當(dāng)污水的COD濃度較高時(shí)，一般采用少取樣品或稀釋樣品的方法來(lái)滿足以上條件對(duì)實(shí)驗(yàn)的限制。但對(duì)于生活污水特別是原水來(lái)說(shuō)，無(wú)論是少取樣還是稀釋水樣都不能保證所取樣品有足夠的代表性，這時(shí)應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度或加入量，以提供充分的氧化劑。對(duì)于上述出水③和④來(lái)說(shuō)，即使將取樣量提高到50.00mL，加入10.00mL濃度為0.25mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，對(duì)二者較低的COD水質(zhì)來(lái)說(shuō)仍顯過(guò)大。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)低重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度或加入量，以使反應(yīng)后樣液中剩余的重鉻酸鉀適量。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)重鉻酸鉀濃度降低到0.025mol/L時(shí)，分析的滴定終點(diǎn)不易觀察，色變不顯著，所以對(duì)COD較小的出水③和④，建議用濃度為0.05 mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液；對(duì)于高濃度的原水用濃度為0.5mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整加入量使zui后樣品的滴定體積與滴定空白的體積有顯著的差減量。

3 調(diào)整滴定液硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度

硫酸亞鐵銨濃度計(jì)算公式如下：

C[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.250×10.00/V[(NH4)2Fe(SO4)2]

當(dāng)硫酸亞鐵銨濃度為0.1mol/L時(shí)，10.00mL、0.25mol/L的重鉻酸鉀一點(diǎn)都不被消耗，需滴定硫酸亞鐵銨的體積為25.00mL；當(dāng)重鉻酸鉀被樣品中的還原性物質(zhì)消耗一半時(shí)，zui后硫酸亞鐵銨的滴定體積為12.50mL。從減少分析滴定誤差的角度來(lái)看，應(yīng)使滴定體積在20～50mL為佳。因此建議將硫酸亞鐵銨濃度調(diào)整為稍大于0.05mol/L(若小于0.05mol/L，空白消耗硫酸亞鐵銨的體積將大于滴定管的容積50.00mL，起始點(diǎn)和終點(diǎn)就要讀數(shù)兩次，將加大分析誤差)。一般以0.055mol/L為宜。這樣使滴定空白的體積控制在45mL左右，使樣品的消耗體積與滴定體積較為適當(dāng)。

COD的計(jì)算公式：

CODCr=(V0-V1)×C×8×1000/V

式中C——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L

V——水樣體積，mL

V0——滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL

V1——滴定水樣時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL

8——氧(1/2)摩爾質(zhì)量，g/mol

(C×8×1 000)/V相當(dāng)于硫酸亞鐵銨對(duì)O2的滴定度TO2/(NH4)2Fe(SO4)2，即

T=C×8×1000/V

當(dāng)V=20mL，C=0.1mol/L時(shí)，T=(0.1×8×1000)/20=40mg/mL；

當(dāng)C=0.05mol/L時(shí)，T=(0.05×8×1000)/20=20mg/mL。

可見(jiàn)，當(dāng)C減小時(shí)，T也減小，可以減小滴定誤差，對(duì)提高測(cè)定的準(zhǔn)確度較為有利。

當(dāng)C=0.05mol/L，V=50mL時(shí)，T=(0.05×8×1000)/50=8mg/mL。

如此小的滴定度，滴定誤差自然很小。

綜上所述，對(duì)生活污水進(jìn)行水質(zhì)COD的監(jiān)測(cè)分析，zui關(guān)鍵的控制因素是樣品的代表性，如不能保證這一點(diǎn)，或忽略了影響水質(zhì)代表性的任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都將造成測(cè)定分析結(jié)果的錯(cuò)誤而導(dǎo)致錯(cuò)誤的技術(shù)性結(jié)論。