摘 要：本文旨在優(yōu)化分析煤化工廢水中COD檢測的相對誤差。研究方法包括調(diào)整COD檢測方法和樣品稀釋倍數(shù)，以提高測定結(jié)果的準確性和穩(wěn)定性。試驗結(jié)果顯示，在工業(yè)廢水中，大量的Cl-對COD檢測會產(chǎn)生干擾，通常導(dǎo)致COD測定結(jié)果偏高。為了消除這種干擾，增加HgSO4使用量并加入了AgNO3。通過這一方法成功地減少了煤化工廢水中COD檢測的相對誤差。本研究為煤化工廢水COD檢測提供了重要的參考和指導(dǎo)，對提高COD檢測結(jié)果的準確性和可靠性具有積極的作用。

關(guān)鍵詞：煤化工廢水；COD檢測；相對誤差

中圖分類號：X 703" " 文獻標志碼：A

煤化工廢水中COD（化學需氧量）的檢測是評估廢水處理效果和監(jiān)測水質(zhì)的重要指標之一[1]。然而，由于廢水中存在復(fù)雜的有機物和其他干擾物，COD檢測結(jié)果往往存在一定的誤差[2]。相對誤差是衡量測定結(jié)果準確性的重要指標之一，因此對其進行優(yōu)化分析具有重要的理論和實際意義。

1 樣品數(shù)據(jù)比較

在煤化工廢水COD的檢測中，研究人員發(fā)現(xiàn)我廠處理后的混合廢水要求COD值應(yīng)該小于100mg/L，然而實際處理后的混合廢水COD檢測值遠遠大于100mg/L，嚴重超出工藝設(shè)計值要求。為了配合工藝排查原因，研究人員決定抽取1—3月各連續(xù)10批次的煤化工廢水檢測值進行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表1。

觀察每月的COD平均值可知，1—3月的平均值分別在800mg/L～860mg/L之間波動。表明在這段時間內(nèi)，處理后的廢水COD平均值未能穩(wěn)定在100mg/L以下。觀察每月內(nèi)的COD平均值變化趨勢發(fā)現(xiàn)，1月的平均值從800mg/L逐漸升至860mg/L，2月的平均值從821mg/L降至787mg/L，3月的平均值從802mg/L升至867mg/L。這顯出COD平均值在不同月份之間存在較大的波動。在每月的COD平均值中觀察到一些明顯偏離平均值的數(shù)值，例如1月的860mg/L和3月份的867mg/L，這些數(shù)值代表異常情況或特殊事件，需要進一步調(diào)查和分析。比較不同月份的COD平均值發(fā)現(xiàn)，2月的平均值相對較低，而1月和3月的平均值相對較高。這暗示2月的廢水處理工藝或其他因素發(fā)生了一些變化，導(dǎo)致COD平均值下降。

檢測數(shù)據(jù)比對統(tǒng)計見表2，觀察每個樣品編號在不同月份的機構(gòu)檢測數(shù)據(jù)和小組檢測結(jié)果之間的相對誤差百分比發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)樣品的相對誤差在25%～28.5%。表示機構(gòu)檢測數(shù)據(jù)和小組檢測結(jié)果之間存在一定的差異。根據(jù)表1中提供的數(shù)據(jù)可知，平均相對誤差為26.43%，機構(gòu)檢測數(shù)據(jù)和小組檢測結(jié)果的平均相對誤差為26.43%。

2 誤差原因分析

2.1 工藝排查

經(jīng)過反滲透處理后，COD值明顯降低。反滲透工藝的主要作用是去除水中的陰陽離子，而并沒有專門設(shè)計用于改善COD值[3]。通過比較廢水處理后和反滲透后的COD值，廢水處理后和反滲透后的COD值必定有一個檢測結(jié)果不準確。由于經(jīng)過反滲透處理后的水接近純凈水，初步推斷，廢水COD值的檢測結(jié)果產(chǎn)生較大誤差的原因是水中含有陰陽離子。這些陰陽離子的存在干擾了COD的測定，導(dǎo)致檢測結(jié)果不準確。進一步的分析和調(diào)查將有助于確定陰陽離子對COD檢測結(jié)果的影響程度，并找出改善COD檢測準確性的方法和措施。需要考慮使用其他適合的分析方法或者預(yù)處理廢水樣品，以減少陰陽離子對COD測定的干擾。

根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)可以看出，廢水處理前的1—3月的COD值都比較高，分別為3641 mg/L、3665 mg/L和3659 mg/L。

而經(jīng)過廢水處理后，COD值明顯下降，分別為880 mg/L、890 mg/L和840 mg/L。這表明廢水處理工藝能夠有效地降低廢水中的有機物含量。另外，反滲透工藝是一種高效的廢水處理工藝，可以進一步降低COD值。反滲透工藝后的COD值為89 mg/L、89 mg/L和80 mg/L，明顯比廢水處理后的COD值低，這說明反滲透工藝能夠進一步提高廢水的處理效果，使COD值得到進一步降低。通過計算平均值可以得出，廢水處理前的平均COD值為3655 mg/L，廢水處理后的平均COD值為870 mg/L，而反滲透工藝后的平均COD值為86 mg/L。這進一步驗證了廢水處理工藝和反滲透工藝的有效性，能夠顯著降低廢水中的有機物含量。

2.2 干擾離子確定

廢水中各類離子組成統(tǒng)計見表4，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，Cl-離子在廢水中的比重較大，約為93.60%。其次是NH4+離子，約為3.20%。Fe2+離子約為2.09%，SO42-離子約為0.81%，而Ca2+離子約為0.30%。前2個離子類型（Cl-和NH4+）的累計百分比為96.80%，前3個離子類型（Cl-、NH4+和Fe2+）的累計百分比為98.89%，前4個離子類型（Cl-、NH4+、Fe2+和SO42-）的累計百分比為99.70%，而所有5個離子類型的累計百分比為100%。因此確定Cl-為主要干擾離子。

2.3 Cl-干擾程度

當Cl-含量為50mg/L時，COD實際測定值為3013mg/L，與COD標準濃度的誤差為13mg/L，相對誤差為0.43%。隨著Cl-含量增加，COD測定誤差逐漸增加。當Cl-含量為1000mg/L時，COD實際測定值為3179mg/L，與COD標準濃度的誤差為179mg/L，相對誤差為5.96%。當Cl-含量為10000mg/L時，COD實際測定值為3464mg/L，與COD標準濃度的誤差為464mg/L，相對誤差為15.47%。隨著Cl-含量增加，COD測定的相對誤差也逐漸增加。Cl-含量增加對COD測定結(jié)果產(chǎn)生了更大的干擾，導(dǎo)致COD測定的準確性降低，相關(guān)數(shù)據(jù)見表5。

3 干擾消除

3.1 HgSO4使用量增加

當反應(yīng)時間為30min時，剩余Cl-含量為19887mg/L，可以被視為基準值。隨著反應(yīng)時間增加，剩余Cl-含量在19914mg/L～19925mg/L波動。這說明反應(yīng)時間的延長對剩余Cl-的去除效果有一定的改善，但是變化的范圍相對較小。同樣，當反應(yīng)時間為30min時，COD檢測值為3778mg/L。隨著反應(yīng)時間增加，COD檢測值在3769mg/L～3799mg/L波動。這表明反應(yīng)時間的延長對COD檢測結(jié)果有一定的影響，但是變化范圍相對較小。此外，不同反應(yīng)時間下的COD測定相對誤差在25.63%～26.63%波動。相對誤差的波動范圍相對較大，表明反應(yīng)時間的變化對COD測定結(jié)果的準確性有一定的影響，相關(guān)數(shù)據(jù)見表6。

隨著Cl-濃度增加，加入的HgSO4掩蔽劑的量也增加，以保證剩余Cl-濃度低于檢測限[4]。表明HgSO4掩蔽劑有效地掩蔽了Cl-，使其在測定過程中不被檢測出來，相關(guān)數(shù)據(jù)見表7。

當Cl-濃度為200mg/L時，經(jīng)過HgSO4掩蔽劑處理后，COD測定平均值為3024mg/L。隨著Cl-濃度增加，COD測定平均值在3015mg/L～3055mg/L波動。不同Cl-濃度下的COD測定相對誤差在0.50%～1.83%波動。這表明，在經(jīng)過HgSO4掩蔽劑處理后，不同的Cl-濃度對COD測定平均值和相對誤差都有一定的影響。當Cl-濃度為200mg/L時，經(jīng)過HgSO4掩蔽劑處理后，COD測定平均值為3024mg/L，可以被視為基準值。隨著Cl-濃度增加，COD測定平均值在3015mg/L～

3055mg/L波動，說明Cl-濃度的變化對COD測定結(jié)果有一定的影響。此外，不同Cl-濃度下的COD測定相對誤差在0.50%～1.83%波動。相對誤差的波動范圍相對較大，表明在經(jīng)過HgSO4掩蔽劑處理后，Cl-濃度的變化對COD測定結(jié)果的影響較為顯著。隨著Cl-濃度增加，相對誤差也略有增加，這可能是由于高濃度的Cl-對COD測定結(jié)果產(chǎn)生了較大的干擾，相關(guān)數(shù)據(jù)見表8。

3.2 AgNO3沉淀法

當Cl-濃度為200mg/L時，在加入0.002g的AgNO3后，剩余Cl-濃度低于檢測限，即＜5mg/L。這說明通過加入0.002g的AgNO3可以有效地沉淀樣品中的Cl-，使剩余Cl-濃度降低到無法被檢測的水平。隨著Cl-濃度增加，加入的AgNO3的量也逐漸增加。當Cl-濃度分別為500mg/L、1000mg/L、3000mg/L、5000mg/L和10000mg/L時，加入的AgNO3的量分別為0.005g、0.010g、0.029g、0.048g和0.096g。盡管加入的AgNO3的量增加，但剩余Cl-濃度仍然低于檢測限。這說明無論Cl-濃度的高低，加入適量的AgNO3都能有效地使剩余Cl-濃度降低到無法被檢測的水平，相關(guān)數(shù)據(jù)見表9。根據(jù)試驗結(jié)果可以看出，AgNO3作為一種有效的試劑，可以用于檢測和測定樣品中的Cl-濃度。通過與Cl-反應(yīng)生成不溶性的AgCl沉淀，AgNO3能夠有效地將Cl-從樣品中去除，使剩余Cl-濃度降低到檢測限以下。這為準確測定樣品中的Cl-濃度提供了一種可靠的方法。

3.3 稀釋+掩蔽法

3.3.1 稀釋200倍

當Cl-濃度為200mg/L時，在加入0.002g的AgNO3后，COD測定平均值為3015mg/L。隨著Cl-濃度增加，COD測定平均值在2976mg/L～3021mg/L波動。不同Cl-濃度下的COD測定相對誤差在0.37%～1.27%波動。這表明，在經(jīng)過AgNO3沉淀處理后，不同的Cl-濃度對COD測定平均值和相對誤差都有一定的影響。當Cl-濃度為200mg/L時，在加入AgNO3后，COD測定平均值為3015mg/L，這可以被視為基準值。隨著Cl-濃度增加，COD測定平均值在2976mg/L～3021mg/L波動，說明Cl-濃度的變化對COD測定結(jié)果有一定的影響。此外，不同Cl-濃度下的COD測定相對誤差在0.37%～1.27%波動。相對誤差的波動范圍相對較小，表明在經(jīng)過AgNO3沉淀處理后，Cl-濃度的變化對COD測定結(jié)果的影響較小。然而，隨著Cl-濃度增加，相對誤差也略有增加，這可能是由于高濃度的Cl-對COD測定結(jié)果產(chǎn)生了一定的干擾[5]，相關(guān)數(shù)據(jù)見表10。

樣品經(jīng)過200倍稀釋后，進行COD測定的結(jié)果在不同日期之間有一定的差異。根據(jù)表11中的數(shù)據(jù)可以看到，在不同試驗日期下，平均誤差值分別為-206mg/L、68mg/L、

264mg/L、-182mg/L和181mg/L。平均誤差表示儀器結(jié)果和測定結(jié)果之間的平均差異。負數(shù)表示儀器結(jié)果低于測定結(jié)果，正數(shù)表示儀器結(jié)果高于測定結(jié)果。平均誤差的絕對值越小，表示儀器結(jié)果和測定結(jié)果的一致性越好。根據(jù)表11中的數(shù)據(jù)可以看到，在不同試驗日期下，相對誤差值分別為6.87%、2.27%、8.8%、6.07%和6.03%。相對誤差表示儀器結(jié)果和測定結(jié)果之間的相對差異。相對誤差越小，表示儀器結(jié)果和測定結(jié)果的一致性越好。然而，平均誤差和相對誤差都保持在較小的范圍內(nèi)，說明稀釋方法對COD測定的影響相對較小。

3.3.2 稀釋20倍

在樣品稀釋倍數(shù)為20倍的情況下，測定結(jié)果的相對誤差小于2%。通過20倍稀釋后進行COD測定，可以得到相對準確的結(jié)果，見表12。相對誤差是衡量測定結(jié)果與實際值之間的差異程度的指標，較低的相對誤差表示測定結(jié)果與實際值更接近。然而，需要注意的是，該方法只適用于Cl-濃度小于2000mg/L的試樣。在高濃度情況下，樣品中的Cl-含量會對稀釋后的測定結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，導(dǎo)致相對誤差超過2%。因此，當使用該方法時，需要確保樣品中的Cl-濃度不超過2000mg/L，以保證測定結(jié)果的準確性。這是因為在稀釋過程中，Cl-的濃度也會被稀釋，導(dǎo)致其對測定結(jié)果的影響減小。當Cl-濃度較高時，即使進行稀釋，仍然會存在較高的Cl-濃度，從而對測定結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。因此，在高濃度情況下，需要采取其他適當?shù)姆椒▉磉M行COD測定，以確保結(jié)果的準確性。

4 結(jié)語

本研究對煤化工廢水中COD檢測相對誤差的優(yōu)化進行深入分析和試驗研究。通過選擇適當?shù)南♂尡稊?shù)和測定方法，有效降低相對誤差，提高COD檢測結(jié)果的準確性和可靠性。然而，仍需要進一步研究和優(yōu)化，以滿足不同樣品和實際應(yīng)用的需求。本研究為煤化工廢水COD檢測提供了重要的參考和指導(dǎo)，對廢水處理和環(huán)境監(jiān)測具有一定的理論和實踐意義。

參考文獻

[1]張興軍，王偉，趙雙宏，等.煤化工高鹽廢水COD檢測技術(shù)研究進展[J].山東化工，2021，50（19）：3.

[2]王永登，張偉，王吉忠.煤化工廢水零排放系統(tǒng)中蒸發(fā)母液COD的測定及處理分析[J].石油石化物資采購，2020（5）：76-76.

[3]劉孟博.典型煤化工園區(qū)生產(chǎn)廢水處理工程案例[J].山東化工，2023，52（12）：244-246.

[4]周志遠，徐春艷.生物增濃工藝處理煤化工廢水的工程應(yīng)用[J].2020，15（7）：11-14.

[5]鄭俊.煤化工廢水處理技術(shù)與工藝應(yīng)用改進[J].化工設(shè)計通訊，2020，46（2）：2.