高氯水样中COD分析方法比对研究

2022-09-12

1 研究背景

对于一些工业废水, 例如味精厂等企业废水, 尤其对于氯离子浓度较高而COD浓度较低的水样, 影响较为严重, 这是由于掩蔽剂无法掩蔽水样中高浓度的氯离子, 其他部分将被氧化剂氧化, 同时, 较高浓度的氯离子, CL-+Ag2SO4→Ag CL↓, 氯化银沉淀也会导致催化剂中毒, 从而测量结果会偏高, 因此在测量实际水样中, 氯离子浓度偏高会直接造成COD浓度值偏高, 无法界定COD是否达标排放。

氯离子的干扰原理:

在酸性条件下氯离子会还原重铬酸钾, 其反应式入式所示:

此反应在加热条件下更易进行。如果不采取措施, 还原氯离子所消耗的Cr2O72-便会被误认是水样中有机物所消耗的, 使测定的COD结果偏高, 误差大幅增加[1,2,3]。

关于COD检测方法的相关规定有国家标准GB11914-1989和行业标准HJ/T399-2007, 这两种COD检测方法的相同之处是都以重铬酸钾为氧化剂。

COD检测的这标准方法的最主要区别在于:对重铬酸钾消耗量最终检测方法上的不同。COD检测的国标方法, 是以试亚铁灵为指示剂, 用硫酸亚铁铵溶液滴定测量水样中剩余的重铬酸钾, 以此来获得COD检测结果。

而行业标准方法, 是以分光光度法来确定剩余的重铬酸钾量。COD检测时, 水样中的重铬酸钾被有机物还原, 铬离子由反应前的Cr6+被还原为Cr3+, 以分光光度法测定Cr3+吸光度即可确定重铬酸钾的反应量, 从而确定COD分析结果。

D试剂和E试剂分别是氧化剂和催化剂, 是混合物, 从试剂厂家购买粉末试剂, 经自行配制而得。

在COD检测的环境设置方面, 两种标准方法也不相同。国家标准COD检测方法规定的消解温度是146℃、酸度值9 mol·L-1、消解时间120min (行业标准方法消解温度165℃、酸度值10.2 mol·L-1、消解时间较短为15min。) 以上为检测方法的区别。

2 实验步骤

2.1 国标法:参照《水质化学需氧量的测定+重铬酸盐法》GB11914-89

2.2 参照《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》 (HJ/T 399-2007 2008-03-01实施)

2.3 快速测定法:本文指“兰州某环保科技有限公司”的产品:第八代 (国际双参数型) COD氨氮双参数快速测定仪5B-3C型 (V8) , 25孔消解器。

试剂准备:D试剂由厂家直接购买而得, 将D试剂500个样试剂粉末倒入348m L的蒸馏水中, 加入18m L浓硫酸, 轻轻搅拌, 至其溶解。

E试剂由厂家直接购买而得, 将E试剂500个样粉末试剂倒入2500m L浓硫酸中, 慢慢搅拌, 最好为隔夜, 至其溶解。

将样品混合均匀, 用移液管准确量取2.5m L样品, 首先加入0.7m LD试剂, 再加入4.8m LE试剂, 加入E试剂的过程应先慢速后快速, 否则溶液不易均匀混合, 在将样品移至消解器中, 在165±5度下加热10分钟, 加热好后, 放置试管架中空气冷却2分钟, 在水浴冷却两分钟, 缓慢摇匀后, 进行比色。。

2.4 快速测定法:本文指“兰州某环保科技有限公司”的产品:第八代 (国际双参数型) COD氨氮双参数快速测定仪5B-3C型 (V8) , 25孔消解器, D试剂、Eg试剂。

实验步骤同上, 将E试剂换为可络合高浓度氯离子的Eg试剂。

3 实验结果

4 结语

4.1国标法《水质化学需氧量的测定+重铬酸盐法》GB11914-89测量结果准, 离明码标准溶液真实值相近, 但实验过程耗时长, 试剂用量大, 样品数量多时, 需要充足的回流装置, 同时实验过程中需要消耗较多的蒸馏水, 每个样品需单独加入剧毒硫酸汞, 会对环境造成二次污染。

4.2《快速消解分光光度法》 (HJ/T 399-2007 2008-03-01实施) 用时时间短, 试剂用量小, 可同时测定较多的样品数量, 但测量值偏高, 受氯离子含量较大, 对所测定样品氯离子含量有要求, 一般氯离子浓度不应大于1000mg/l。

4.3《快速测定法》E试剂法测定COD浓度时, 用时时间短, 试剂用量小, 但不是国标方法, 仅限用于企业自行监测废水,

4.4 Eg试剂最接近标准溶液真实值, 但不是国标方法, 仅限用于企业自行监测高氯废水, 国标GB11914-89更接近标准样品真实值, 但需加热回流2小时, 测定样品时间长且实验过程较繁琐、试剂用量大, E试剂简便可, 快速消解分光光度法HJ/T399-2007监测分析过程较简洁, 但与样品实际浓度偏差较大, 一般氯离子浓度不应大于1000mg/l。所以, 对于测定实际水样, 应对水样中氯离子浓度的高低采用不同的方法。

摘要：监测分析水样中COD的浓度, 其最主要的干扰是氯离子的含量。本文对氯离子含量为500mg/l、1000mg/l的溶液, 用于配制明码标液进行测定, 分别用国标法:重铬酸盐法GB11914-89、行业标准:快速消解分光光度法HJ/T399-2007, “兰州某环保科技有限公司”的产品D试剂E试剂、D试剂Eg试剂的四种方法对其进行测定。

关键词：COD,高氯水样,比对