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COD測定中消除氯離子干擾的方法(上)

時間:2023-05-31 09:46:40   訪客:496

       在國家標(biāo)準(zhǔn)方法(鉻法)測定COD的過程中,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測定的主要干擾物,尤其是對于高氯低COD的廢水,采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法所測數(shù)據(jù)幾乎不具有參考價(jià)值。長期以來廣大環(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,本文對各種方法作一概述。 
Cl-干擾消除方法 
1、汞鹽法 

  汞鹽法是國家標(biāo)準(zhǔn)方法測定COD時采用的消除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2000mg/L,甚至高達(dá)10000—20000mg/l而COD低時,該方法則顯得力不從心,說明了重鉻酸鉀法(標(biāo)準(zhǔn)法)測定高濃度Cl-廢水時產(chǎn)生的誤差。 
  為了擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)法的應(yīng)用范圍,對于高氯廢水,亦有人通過加大硫酸汞的用量來達(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,會對環(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,測出其COD值,繪制COD-C1-標(biāo)準(zhǔn)曲線;然后取兩份相同的待測含氯水樣,其中1份測出其中Cl-的含量,查COD-Cl-標(biāo)準(zhǔn)曲線求出Cl-對應(yīng)的COD值(CODcl-),另1份在不加掩蔽劑的情況下,測其Cl-與有機(jī)物共同產(chǎn)生的COD值(COD表觀);后水樣的實(shí)測COD值:ρ(COD實(shí)測)=ρ(COD表觀)-ρ(CODcl-)。 
  標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法無需加入硫酸汞,是對汞鹽法的改進(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測定時能夠被氧化的話,那么就可以直接由所測得的表觀COD減去Gl-的理論COD而得到水樣的實(shí)測COD,即ρ(COD實(shí)測)=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廢水的測定,但前提是要確定合適的重鉻酸鉀濃度、酸度和回流時間等實(shí)驗(yàn)參數(shù),以保證Cl-的氧化,否則結(jié)果會有很大的誤差。 
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,因此在測定含氯廢水COD時可采用低濃度氧化劑以減少Cl-的干擾。例如對于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的測定要求,可采用分段重鉻酸鉀法,對不同范圍COD的測定用不同濃度的氧化劑,即COD的質(zhì)量濃度<200,200-600,>600mg/L時對應(yīng)的氧化劑濃度分別為0.050.10,0.20mol/L。這樣對于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,該法的測定結(jié)果可達(dá)到相對誤差小于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46%,則無論Cl-的質(zhì)量濃度怎樣變化,對測定結(jié)果都不會有太大的干擾,合理把握取樣量,可獲得理想的測定結(jié)果。 該法操作簡單,對低濃度有機(jī)物和高Cl-水質(zhì)COD的測定,準(zhǔn)確度高,有效擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)法的測定范圍。但該種方法需要對未知COD的水樣預(yù)先做一番估計(jì),同時氧化劑濃度也不能過低,否則會影響實(shí)際的COD值。 


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