出水氯離子過(guò)高影響COD測定 怎么辦?
全康環(huán)保:在COD檢測分析過(guò)程中,水樣中Cl-極易被氧化劑氧化,大量的Cl-使得測定結果偏高,高氯低COD廢水的測定更是現在面臨的一個(gè)難題。在實(shí)際監測中發(fā)現,很多種廢水如化工廢水、味精廢水、海產(chǎn)品加工廢水等Cl-含量都很高,其COD測定需要對Cl-進(jìn)行屏蔽后進(jìn)行測定。
1、CI-對COD測定的干擾
在GB11914-89《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定-重鉻酸鉀法》中,明確指出水樣中Cl-含量過(guò)高時(shí)需要加入硫酸汞等屏蔽劑加以屏蔽,其影響因素主要表現為兩點(diǎn):
1、Cl-被氧化劑氧化,因而消耗氧化劑導致測定結果偏高,具體反應方程式為:
6Cl-+Cr2O72-+14H+→3Cl2+2Cr3-+7H2O
2、反應體系中加銀鹽做催化劑,Cl-與銀反應生成AgCl沉淀使催化劑中毒,影響測定結果。
2、COD測定中消除CI-干擾的方法
對水樣進(jìn)行稀釋是簡(jiǎn)單有效的方法之一,國標中也提到對Cl-含量超過(guò)1000mg/L 水樣進(jìn)行稀釋?zhuān)珜τ诟呗鹊虲OD的水樣稀釋倍數過(guò)高會(huì )影響測定精度。目前,消除Cl-的干擾方法有很多,主要有汞鹽法、銀鹽沉淀法、標準曲線(xiàn)校正法、氯氣校正法、密閉消解法、低濃度氧化劑法、KI-KMnO4氧化法、鉍吸收劑除氯法等。汞鹽法汞鹽法也叫硫酸汞絡(luò )合法,是國標中屏蔽Cl-的方法。即用HgSO4作為Cl-掩蔽劑,HgSO4與Cl-的質(zhì)量比以10:1為宜。此法對于Cl-質(zhì)量濃度小于200mg/L時(shí)效果很顯著(zhù),但當Cl-濃度很高時(shí)測定結果還是偏高,并且誤差隨著(zhù)Cl-濃度增加而增大。由于HgSO4本身有劇毒,并且廢液中的汞鹽很難處理,并且會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生二次污染,因此現在很多國家不主張用此方法來(lái)消除氯離子的干擾,更傾向于尋求無(wú)毒無(wú)污染的測定方法。
對水樣進(jìn)行稀釋是簡(jiǎn)單有效的方法之一,國標中也提到對Cl-含量超過(guò)1000mg/L 水樣進(jìn)行稀釋?zhuān)珜τ诟呗鹊虲OD的水樣稀釋倍數過(guò)高會(huì )影響測定精度。目前,消除Cl-的干擾方法有很多,主要有汞鹽法、銀鹽沉淀法、標準曲線(xiàn)校正法、氯氣校正法、密閉消解法、低濃度氧化劑法、KI-KMnO4氧化法、鉍吸收劑除氯法等。汞鹽法汞鹽法也叫硫酸汞絡(luò )合法,是國標中屏蔽Cl-的方法。即用HgSO4作為Cl-掩蔽劑,HgSO4與Cl-的質(zhì)量比以10:1為宜。此法對于Cl-質(zhì)量濃度小于200mg/L時(shí)效果很顯著(zhù),但當Cl-濃度很高時(shí)測定結果還是偏高,并且誤差隨著(zhù)Cl-濃度增加而增大。由于HgSO4本身有劇毒,并且廢液中的汞鹽很難處理,并且會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生二次污染,因此現在很多國家不主張用此方法來(lái)消除氯離子的干擾,更傾向于尋求無(wú)毒無(wú)污染的測定方法。
國標重鉻酸鹽法Cl-干擾測定廢水COD的誤差
銀鹽法
銀鹽沉淀法即為加入AgNO3生成AgCl沉淀以去除Cl-影響的方法,適用于Cl-質(zhì)量濃度超過(guò)10000mg/L的水樣。
該方法通常有兩種形式:一種是在預處理時(shí)加入AgNO3,取上清液測定COD值,此法需要AgNO3加入量適當,使Cl-完全沉淀且不能過(guò)量。另一種采用AgNO3和KCr(SO4)2作為Cl-的掩蔽劑,KCr(SO4)2的作用是抑制消解過(guò)程少量Cl-發(fā)生氧化反應。
銀鹽沉淀法中使用了貴重的銀鹽,使測定成本提高,因此對銀的回收再利用是很有必要性的。其另一個(gè)缺點(diǎn)為AgCl沉淀時(shí)會(huì )通過(guò)共沉淀和絮凝作用使水樣中有機物除損失一部分,使測定結果偏低。
標準曲線(xiàn)校正法
標準曲線(xiàn)校正法的步驟:先配制不同Cl-濃度的氯化鈉標準曲線(xiàn)并測定COD值,繪制COD-Cl-標準曲線(xiàn)。然后取兩份相同水樣,一份對Cl-不進(jìn)行掩蔽測定COD值,記為COD總,另一份測定氯離子含量,在標準曲線(xiàn)上查出對應的COD值,記為COD?Cl-,則COD總與COD?Cl-差值為該樣品的真實(shí)COD值。
標準曲線(xiàn)校正法不使用汞鹽和銀鹽,具有環(huán)保性和節約性,是實(shí)驗室首選的方法。
氯氣校正法
在消解時(shí)采用一個(gè)回流吸收裝置,將生成的Cl2導出用NaOH溶液吸收,使用 Na2S2O3標準溶液滴定,把消耗的Na2S2O3的量換算成消耗氧的量,即為Cl-的校正值。
實(shí)際廢水COD值為COD表觀(guān)值與Cl-的校正值的差值。該方法適用于氯離子含量小于20000mg/L、COD大于30mg/L 的高氯廢水的測定。但該方法要求實(shí)驗時(shí)非常仔細,否則會(huì )帶來(lái)更多誤差。
密封消解法
其基本原理為在密閉的容器中消解測定COD,當水中的Cl-氧化成Cl2并達到氣液平衡時(shí),Cl-便不能再被氧化,使用適當的掩蔽劑,則可以測定樣品的COD值。
與標準法比,該方法的結果具有更高的準確度和精密度。有數據表明,用密封消解法分析高氯廢水的COD準確度較高,COD在100mg/L~1000mg/L,氯離子濃度小于10000mg/L時(shí),該方法相對誤差≤4.2%。密封消解耗時(shí)短,但該方法具有一定的危險性,因此一定要確保實(shí)驗的安全。
KI-KMnO4氧化法
在堿性條件下,用KMnO4氧化廢水中的物質(zhì),剩余的KMnO4用KI還原,再用Na2S2O3標準溶液滴定,并將Na2S2O3消耗的量換算成消耗氧的量,從而得到一個(gè)COD值。
但是應用該法與K2Cr2O7氧化法的測定值不同,二者有一個(gè)比值K,因此只需知道這個(gè)比值K,即可將用KI-KMnO4氧化法測得的COD值進(jìn)行換算即可。該方法適用于Cl-含量在幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)毫克每升的廢水,但是需要測定K值,因此很繁瑣。
鉍吸收劑除氯法
水樣中的Cl-在酸性液體中以HCl氣體的形式釋放出來(lái),用鉍吸收劑吸收除去,然后測定COD值。
該方法的準確度和精確度與標準方法相比無(wú)顯著(zhù)差異,但消解方式不同,采用的是微波消解或烘箱消解。
以上所敘述的幾種消除Cl-干擾的方法在實(shí)際實(shí)驗過(guò)程中都有局限性,每種方法都需要進(jìn)一步的完善 。就目前來(lái)說(shuō),當水樣中Cl-濃度在1000mg/L以?xún)鹊臅r(shí)候,我們優(yōu)先使用國標方法;當Cl-濃度超過(guò)1000mg/L時(shí),并且水樣COD濃度不高,可以考慮使用標準曲線(xiàn)法。