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COD測(cè)定中消除氯離子干擾的方法(上)

時(shí)間:2023-05-31 09:46:40   訪客:442

       在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法(鉻法)測(cè)定COD的過(guò)程中,水樣中存在的Cl-極易被氧化劑氧化;從而消耗氧化劑的量導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏高,而且還與Ag2SO4反應(yīng)生成AgCl沉淀使催化劑中毒,因此Cl-成為廢水COD測(cè)定的主要干擾物,尤其是對(duì)于高氯低COD的廢水,采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法所測(cè)數(shù)據(jù)幾乎不具有參考價(jià)值。長(zhǎng)期以來(lái)廣大環(huán)保工作者就如何消除Cl-的干擾進(jìn)行了不懈的努力,先后提出汞鹽法、標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法、Ag+沉淀法、低濃度氧化劑法、密封消解法及*氣吸收校正法等方法,本文對(duì)各種方法作一概述。 
Cl-干擾消除方法 
1、汞鹽法 

  汞鹽法是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定COD時(shí)采用的消除Cl-干擾的方法,通常硫酸汞掩蔽劑的加入量按HgSO4和Cl-質(zhì)量比為10:1為宜。對(duì)Cl-的質(zhì)量濃度小于2000mg/L的水樣,該方法效果很顯著,但當(dāng)廢水中Cl-的質(zhì)量濃度超過(guò)2000mg/L,甚至高達(dá)10000—20000mg/l而COD低時(shí),該方法則顯得力不從心,說(shuō)明了重鉻酸鉀法(標(biāo)準(zhǔn)法)測(cè)定高濃度Cl-廢水時(shí)產(chǎn)生的誤差。 
  為了擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)法的應(yīng)用范圍,對(duì)于高氯廢水,亦有人通過(guò)加大硫酸汞的用量來(lái)達(dá)到目的。由于硫酸汞本身為劇毒,并且試樣廢液中的汞鹽很難處理掉,會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。因此現(xiàn)在人們都致力于不采用或盡量少采用它來(lái)作為消除Cl-干擾的方法,有些環(huán)境工作者嘗試運(yùn)用AgNO3-Bi(NO3)3代替HgSO4作掩蔽劑。 
2、標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法 
  該法具體操作步驟為:先配制不同C1-濃度的水樣,測(cè)出其COD值,繪制COD-C1-標(biāo)準(zhǔn)曲線;然后取兩份相同的待測(cè)含氯水樣,其中1份測(cè)出其中Cl-的含量,查COD-Cl-標(biāo)準(zhǔn)曲線求出Cl-對(duì)應(yīng)的COD值(CODcl-),另1份在不加掩蔽劑的情況下,測(cè)其Cl-與有機(jī)物共同產(chǎn)生的COD值(COD表觀);后水樣的實(shí)測(cè)COD值:ρ(COD實(shí)測(cè))=ρ(COD表觀)-ρ(CODcl-)。 
  標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法無(wú)需加入硫酸汞,是對(duì)汞鹽法的改進(jìn),但由于各操作者所使用的條件(如酸度,重鉻酸鉀濃度和回流時(shí)間等)不同,使得氯的氧化程度不一樣,因此這些“標(biāo)準(zhǔn)曲線”不易為他人所借用,每次測(cè)定之前都要先繪制,顯得比較煩瑣。但是如果水樣中的Cl-在COD測(cè)定時(shí)能夠被氧化的話,那么就可以直接由所測(cè)得的表觀COD減去Gl-的理論COD而得到水樣的實(shí)測(cè)COD,即ρ(COD實(shí)測(cè))=ρ(COD表觀)-0.226×ρ(Cl-)。方法是在不加硫酸銀催化劑的情況下,讓Cl-被重鉻酸鉀氧化,然后再按標(biāo)準(zhǔn)方法消解水樣,實(shí)驗(yàn)表明,利用這種氧化的方法,Cl-的氧化率在99.5%以上,COD的實(shí)測(cè)值與實(shí)際值具有良好的一致性,且可用于高氯低COD廢水的測(cè)定,但前提是要確定合適的重鉻酸鉀濃度、酸度和回流時(shí)間等實(shí)驗(yàn)參數(shù),以保證Cl-的氧化,否則結(jié)果會(huì)有很大的誤差。 
3、低濃度氧化劑法 
  一般而言,氧化劑的濃度越大,其氧化能力越強(qiáng),為在HgSO4與Cl-的質(zhì)量比為10:1的前提下,用不同濃度K2Cr2O7,氧化單一Cl-的結(jié)果,可見(jiàn)Cl-在高濃度氧化劑中的氧化量比在低濃度氧化劑中大得多,因此在測(cè)定含氯廢水COD時(shí)可采用低濃度氧化劑以減少Cl-的干擾。例如對(duì)于ρ(Cl-)<5000mg/L,ρ(COD)<400mg/L的水樣,采用濃度為0.05 mol/L的K2Cr2O7溶液,并結(jié)合固體HgSO4的掩蔽,結(jié)果的一致性和可靠性均很好。 
  為了滿足不同范圍COD的測(cè)定要求,可采用分段重鉻酸鉀法,對(duì)不同范圍COD的測(cè)定用不同濃度的氧化劑,即COD的質(zhì)量濃度<200,200-600,>600mg/L時(shí)對(duì)應(yīng)的氧化劑濃度分別為0.050.10,0.20mol/L。這樣對(duì)于Cl-的質(zhì)量濃度高達(dá),10000mg/L,COD的質(zhì)量濃度為100mg/L的廢水,該法的測(cè)定結(jié)果可達(dá)到相對(duì)誤差小于9%,實(shí)際廢水加有機(jī)物回收率大于92%。 
  進(jìn)一步研究表明,在低濃度氧化劑的條件下COD的測(cè)定結(jié)果并不取決于Cl-濃度的高低而是回流后剩余氧化劑量的多少。只要當(dāng)氧化劑剩余量不超過(guò)46%,則無(wú)論Cl-的質(zhì)量濃度怎樣變化,對(duì)測(cè)定結(jié)果都不會(huì)有太大的干擾,合理把握取樣量,可獲得理想的測(cè)定結(jié)果。 該法操作簡(jiǎn)單,對(duì)低濃度有機(jī)物和高Cl-水質(zhì)COD的測(cè)定,準(zhǔn)確度高,有效擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)法的測(cè)定范圍。但該種方法需要對(duì)未知COD的水樣預(yù)先做一番估計(jì),同時(shí)氧化劑濃度也不能過(guò)低,否則會(huì)影響實(shí)際的COD值。 


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