于 東，程家運，劉成剛，李紅艷，任艷芬

(1.中國石油吉林石化公司 研究院，吉林 吉林 132021；2.中國石油吉林石化公司，吉林 吉林 132021)

苯乙烯單體是一種重要的有機化工原料，主要用于聚苯乙烯、ABS樹脂、丁苯橡膠、不飽和樹脂等產(chǎn)品的生產(chǎn)。此外，還可用于制藥、染料或制取農(nóng)藥乳化劑及選礦劑等，用途十分廣泛。苯乙烯裝置越建越多，產(chǎn)生了大量苯乙烯生產(chǎn)廢水，作者就苯乙烯生產(chǎn)廢水污染指標化學需氧量(COD)和總有機碳(TOC)的相關(guān)性關(guān)系進行了討論。

COD是在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量,是衡量水中有機物污染程度的重要指標[1]。同時部分還原性無機物也影響了COD的測定，使測定結(jié)果偏高。TOC指溶解或懸浮在水中的有機物含碳量(以質(zhì)量濃度表示)，是以含碳量表示水體中有機物總量的綜合指標。它能較全面的反映出水中有機物污染程度。在COD實際測定中，只能將水中部分有機物氧化，加熱回流步驟使測定時間較長，而且使用了硫酸銀、硫酸汞等試劑，監(jiān)測成本高，易造成二次污染[2]。TOC測定一般采用燃燒法，能將水中有機物全部氧化，方法簡便，精密度和準確度相對較高[3]。理論上，TOC和COD二者具有一定的相關(guān)性[4-5]，國內(nèi)外也利用這點通過對TOC的監(jiān)測，進而通過相關(guān)性轉(zhuǎn)換成COD，實現(xiàn)在線監(jiān)測。同一類水質(zhì)越穩(wěn)定，二者相關(guān)性越好。苯乙烯生產(chǎn)廢水污染大，但成分固定，如果能在二者中找到線性相關(guān)關(guān)系，則可在一定范圍內(nèi)用TOC分析取代傳統(tǒng)的COD分析，使分析更加簡便，快捷，準確[6]。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

鄰苯二甲酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉：試藥特級，NACALAI TESQUEINC KYDTO；鹽酸：分析純，天津化學試劑一廠；磷酸：分析純，沈陽新興化學試劑廠；超純水：自制。

TOC-VCPH總有機碳分析儀：日本島津公司。

1.2 實驗方法

COD檢測用GB11914—89中的重鉻酸鉀法，TOC檢測用HJ501—2009中的非色散紅外線吸收法。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品測定結(jié)果

實驗以苯乙烯生產(chǎn)廢水為對象，對裝置及污水處理設(shè)施當天排放的廢水取樣分析，共采14 次。水樣中的COD和TOC測定結(jié)果見表1。

表1 水樣中TOC和COD

2.2 COD與TOC的變化關(guān)系

通過一組檢測數(shù)據(jù)可以看出，這些水樣COD與TOC的比值變化范圍2.85～3.39，由于該生產(chǎn)廢水成分比較單一，主要污染物為苯系物，可生化性較強，因此，COD與TOC比值非常接近，具體見圖1。

樣品號圖1 COD與TOC的變化關(guān)系

由圖1 可以看出，TOC和COD 2條線型的起伏變化趨勢基本一致，說明兩者變化規(guī)律上具有良好的相關(guān)性，故對兩者進行線性回歸，做相關(guān)性研究[5]。

2.3 相關(guān)性研究

對測定的TOC和COD數(shù)據(jù)進行線性回歸，得到TOC和COD的線性關(guān)系圖，由此得出y=2.995 6x+9.249 6，相關(guān)系數(shù)r=0.997 1，可見COD值與TOC值相關(guān)性良好，具體見圖2。

TOC/(mg·L-1)圖2 TOC和COD的線性回歸方程

2.4 精密度實驗

對苯乙烯生產(chǎn)廢水中的TOC與COD進行6 次平行樣分析，根據(jù)TOC值，通過TOC與COD線性回歸方程計算出COD值，進行精密度實驗，結(jié)果見表2。

表2 精密度實驗

由表2 計算結(jié)果可知，TOC測定結(jié)果的精密度好于COD測定結(jié)果的精密度，把TOC值代入y=2.995 6x+9.249 6線性回歸方程，COD計算平均值與COD測試平均值非常接近，并且相對誤差小。

2.5 準確度實驗

為了驗證TOC測定的準確性，對苯乙烯實際生產(chǎn)廢水進行了加標回收率實驗，加入TOC為42.0 mg/L，結(jié)果見表3。

表3 準確度實驗

通過加標回收率實驗，實驗數(shù)據(jù)表明，平均回收率為96%，整體回收率90%～106%，結(jié)果比較滿意，符合環(huán)境監(jiān)測定量分析的要求，方法準確度完全可以接受。

3 結(jié) 論

實驗結(jié)果表明苯乙烯廢水中TOC與COD之間具有良好的相關(guān)性。苯乙烯生產(chǎn)廢水中TOC值的測定，方法更快速、簡便，準確，精密度高，根據(jù)線性回歸方程式可直接推算出COD值，從而在苯乙烯生產(chǎn)有機廢水的監(jiān)測過程中，可以通過測定TOC值來快速推算出COD值，在實際應(yīng)用中取得了滿意的效果。重鉻酸鉀法測定COD值，作為國標方法，在測定過程中要使用大量的硫酸汞、硫酸銀、和重鉻酸鉀，樣品測定過程時間長，而且測定后產(chǎn)生了含有汞和銀的含鉻廢水，必須經(jīng)過相應(yīng)的處理才能夠排放，又將產(chǎn)生二次環(huán)境污染；TOC的測定方法消耗試劑少，分析時間短，在實際分析工作中采用分析TOC方法代替測定COD的方法，更有實際意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 國家環(huán)境保護總局.水和廢水分析方法[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，2002：211-213.

[2] 胡利芳，李雪英，孫省利，等. 深圳灣COD與TOC分布特征及相關(guān)性[J].海洋環(huán)境科學，2010，29(2)：221-224.

[3] 楊璐，杜益敏，顧 超. 宜興地區(qū)7月份地表水TOC與COD相關(guān)性研究[J].污染防治技術(shù)，2012,25 (5)：41-43.

[4] 徐運，蔣蕾蕾，許丹丹.造紙廢水中TOC和COD的相關(guān)性研究[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2009,19(4):916-917.

[5] 林樺一，李娟，矯志超，等.酵母廢水TOC與COD相關(guān)性研究[J].中國環(huán)境科學與技術(shù),2007,30(1):32-34.

[6] 劉尚超，薛改鳳，周敬宣，等.焦化生化外排水COD與TOC相關(guān)性研究[J].工業(yè)水處理，2013,33(4)：75-76.