生活垃圾填埋场渗滤液中CODCr的测定

段永勃

摘要：化学需氧量作为水质污染程度的一个重要指标，在废水分析中占有重要的地位。一般采用重铬酸钾回流滴定法测定。对于高浓度的渗滤液的CODCr检测，使用重铬酸钾法会耗费大量的时间。利用微波消解法进行CODCr测量，能便捷的对水样快速分析。

Abstract： Chemical oxygen demand is an important indicator of water pollution level and plays an important role in wastewater analysis. It is generally determined by potassium dichromate reflux titration. For CODCr detection of high concentrations of leachate， it takes a lot of time to use the potassium dichromate method. The use of microwave digestion for CODCr measurement allows for quick and easy analysis of water samples.

关键词：渗滤液;CODCr;重铬酸钾法;微波消解

Key words： leachate;CODCr;potassium dichromate method;microwave digestion

中图分类号：X703                                        文獻标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）26-0247-03

1  绪论

1.1 生活垃圾渗滤液概述

生活垃圾渗滤液为垃圾降解产生的高浓度废水，渗滤液的污染物成分复杂，COD浓度是更是生活污水的数百倍，对其指标监测可以科学掌握填埋场运行状态，指导渗滤液处理设施运行提供重要依据。

1.2 CODCr测定方法的简介

污水的CODCr的测定方法主要采用重铬酸钾氧化法可以比较精确地测定有机物的总量。此外CODCr值的测定方法还有微波消解法、分光光度法、库仑法、电化学法、极谱法、原子吸收法、光催化法等。

1.3 本论文的研究意义

本实验采用微波消解-重铬酸盐法，通过与HJ 828-2017标准对比实验，对不同浓度的水样CODCr实测值进行对比及国家质控样品数值对比，探究实验结果的准确度和精密度以及消解时间对实验结果的影响。

2  实验方法

2.1 实验原理

微波消解法的原理是在微波能量的作用下加快分子运动速度，从而缩短消解时间。微波消解法与标准回流法一样采用硫酸-重铬酸钾消解体系，水样经微波加热消解后，过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定，计算出CODCr值。

2.2 干扰和消除

本方法的主要干扰物为氯化物，可加入硫酸汞溶液去除。硫酸汞溶液的用量可根据水样中氯离子的含量，按质量比m[HgSO4]：m[Cl-]≥20：1的比例加入，最大加入量为0.4g。

2.3 实验仪器和试剂

实验时所用试剂均为符合国家标准的分析纯试剂，实验用水均为蒸馏水或同等纯度的水。

2.3.1 试剂

邻菲啰啉、浓硫酸、硫酸亚铁、硫酸汞、硫酸银、重铬酸钾基准试剂、重铬酸钾、硫酸亚铁铵。

2.3.2 主要仪器

COD恒温加热器（济南精锐分析仪器有限公司）;

WMX-Ⅲ-B型微波消解装置（韶关市明天环保仪器有限公司）;

电子分析天平（赛多利斯科学仪器（北京）有限公司）;

101型电热鼓风干燥箱（北京中兴伟业仪器有限公司）。

2.3.3 操作步骤

微波消解-重铬酸盐法测CODCr，适用于渗滤液含CODCr值大于50mg/L的水样，对未经稀释的水样的测定的上限为700mg/L。若水样理论CODCr含量大于测定700mg/L，则根据计算稀释后进行实验。

①吸取均匀水样5.00mL于消解罐中，加入掩蔽剂（硫酸汞）0.4g，充分摇匀使Cl-与Hg2+完全络合，加入5.00mL消解液（0.2500mol/L的重铬酸钾标准溶液），5.0mL催化剂（硫酸-硫酸银试剂），摇匀。

②旋紧密封盖，依次将消解罐均匀的放入装置炉膛玻璃转盘周边，关好门。

③设置消解好时间。（见表1）

④消解完毕后打开炉门待其冷却后将消解罐从炉中取出，待罐内液体冷却至室温时待测。

⑤将样品液转移至150mL锥形瓶中，用20mL蒸馏水分三次冲洗消解罐及盖的内壁，冲洗液并入锥形瓶中，溶液冷却至室温后，加入3滴试亚铁灵指示剂溶液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记录硫酸亚铁铵的消耗体积V1。

⑥按上述相同步骤以5.0mL实验用水代替水样进行空白试验，记录下空白滴定时消耗硫硫酸亚铁铵标准溶液体积V0。

⑦计算方法

按公式（1）计算样品中化学需氧量的质量浓度ρ（mg/L）。

式中：C——硫酸亚铁铵溶液的浓度mol/L;

V0——空白试验消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积，mL;

V1——样品滴定时消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积，mL;

V2——水样体积，mL;

f——样品稀释倍数;

8000——1/4O2的摩尔质量以mg/L为单位的换算值。

3  样品测定

3.1 实际样品测定

对生活垃圾渗滤液样品实际采样，使用HJ 828-2017标准经典回流法和微波消解法测定，测定结果如表2。

渗滤液中CODCr含量约为20000mg/L左右，故将渗滤液稀释50倍后，取样测定。

由表2可知，对生活垃圾渗滤液同一样品分别用HJ 828-2017标准经典回流法和微波消解法测定六次，其平均值分别为24452mg/L、24469mg/L，其相对标准偏差分别为0.66%、0.60%，均符合HJ 828-2017精密度要求。

3.2 国家质控样品测定

对国家质控样品（2001121），分别使用HJ 828-2017标准经典回流法和微波消解法测定，测定结果如表3。

由表3可知，对国家质控样品（2001121）分别用HJ 828-2017标准经典回流法和微波消解法測定六次，其平均值分别为245.4mg/L、244.7mg/L，其相对误差分别为0.65%、0.89%，均符合HJ 828-2017准确度要求，且检测结果均在质控范围内，准确度符合要求。

3.3 微波消解时间对CODCr测定结果实验

对国家质控样品（2001121），微波消解法各测定三个平行样加一空白样品，测定结果如表4、图1。

由表4和图1可知，对国家质控样品（2001121）用微波消解法测定三次，6min结果偏低，7min分钟后，结果平稳，相对误差均小于1%且测定结果均在质控范围内;当消解时间变长，消解时间为10min时，消解完毕后，消解罐会出现轻微变形，故消解时间不宜太长，7min即可，或采用仪器推荐消解时间。

3.4 微波消解氯含量对CODCr测定结果实验

称取2.045g氯化钾溶于100mL水中，此溶液含氯10000mg/L;对国家质控样品（2001121），取样5.00mL，加入配制好的氯化钾溶液0.6mL，此溶液含氯离子约1000mg/L，微波消解法测定三个平行样加一空白样品，测定结果如表5。

由表5可知，对国家质控样品（2001121）加入1000mg/L氯离子，用微波消解法测定三次，平均结果为245.1mg/L，相对误差均小于1%且测定结果均在质控范围内，此方法对测定CODCr满足HJ 828-2017标准规定对氯化物抗干扰能力。

由于生活垃圾渗滤液中氯含量约4000mg/L，稀释50倍后，氯含量为80mg/L左右，故此方法满足对生活垃圾渗滤液中CODCr的测定。

4  实验结论

①精密度：由表2得出，微波消解法测得的实验结果精密度可靠。对生活垃圾渗滤液进行六次平行测定，测定结果的相对标准偏差为0.60%，说明微波消解法测得的实验结果精密度较高。

②准确度：从表3可见，对国家质控样品（2001121）分别用HJ 828-2017标准经典回流法和微波消解法测定六次，其平均值分别为245.4mg/L、244.8mg/L，其相对误差分别为0.65%、0.89%，均符合HJ 828-2017准确度要求，且检测结果均在质控范围内，准确度符合要求。

③消解时间：从表4和图1可见，对国家质控样品（2001121）用微波消解法测定三次，采用仪器推荐消解时间即可。

④由表5得出，微波消解对氯含量小于1000mg/L样品测定，CODCr测定结果无影响。

5  结语

化学需氧量（CODCr）作为水体有机物污染的综合指标，是水质检测的一个重要参数。标准法（重铬酸钾法）测化学需氧量（CODCr）的测定值比较成熟和准确，但重铬酸钾法测CODCr时，影响因素较多，且存在时间长，费用高，而且二次污染比较严重等问题。本文主要目的是探究微波消解测定生活垃圾渗滤液中CODCr值，通过实验证明，微波消解法耗时短且测得的结果可靠性较好，对渗滤液的处置，水体的评价都有极重要的意义。

参考文献：

[1]HJ 828-2017 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法.

[2]GB 11914-89 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法.

[3]国家环保局.水和废水检测分析方法编委会.水和废水监测分析方法[M].四版.北京：中国环境科学出版社，2007：210-213.

[4]杜宏伟，刘延芳.两级DTRO工艺处理建制镇垃圾渗滤液工程实例[J].价值工程，2017，36（06）：110-112.