在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量廢水,為防止水體污染,廢水應(yīng)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,而廢水排放是否達(dá)標(biāo)由廢水的污染指數(shù)決定,其中**重要的指標(biāo)是化學(xué)需氧量( COD) 值。COD 是指水樣在一定條件下用強(qiáng)氧化劑處理時(shí)其還原性物質(zhì)消耗氧化劑的量,它反映水體受還原性物質(zhì)污染的程度。水中的還
原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機(jī)物。因此,COD 又往往作為衡量水中有機(jī)物含量多少的指標(biāo),也是水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。在廢水 COD 的檢測(cè)分析過(guò)程中,氯離子是主要干擾之一,水樣中 Cl
- 極易被氧化劑氧化,影響測(cè)定結(jié)果。近年來(lái),對(duì) COD 測(cè)定方法的研究已取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展,下面對(duì)部分檢測(cè)方法作簡(jiǎn)要的綜
述。
1 Cl
- 對(duì) COD 測(cè)定的影響
Cl
- 對(duì) COD 測(cè)定的影響因素主要表現(xiàn)在兩方面,一方面
在酸性條件下,Cl
- 能被 Cr
2 O
27 - 氧化,因消耗氧化劑導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高。另一方面若反應(yīng)體系中以銀鹽做催化劑,Cl
-
與銀反應(yīng)生成 AgCl 沉淀,導(dǎo)致催化劑濃度降低,使有機(jī)物氧化不夠完全,從而影響測(cè)定結(jié)果。
2 COD 測(cè)定中消除 Cl
- 干擾的方法在廣大環(huán)境監(jiān)測(cè)工作者的不斷努力下,目前已經(jīng)確定多
種消除 Cl
- 干擾的方法,如汞鹽法、銀鹽沉淀法、標(biāo)準(zhǔn)曲線校
正法、氯氣校正法、密閉消解法、HCl 去除法、高錳酸鉀法等。
2. 1 汞鹽法
目前的*家標(biāo)準(zhǔn) GB11914 - 1989《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)
定 - 重鉻酸鉀法》采用的是汞鹽法。該方法對(duì) Cl
- 質(zhì)量濃度小于 1000mg / L 的水樣,結(jié)果可靠且重現(xiàn)性好,但對(duì)于 Cl
- 質(zhì)
量濃度超過(guò) 1000mg / L 的水樣應(yīng)先作定量稀釋后再測(cè)定,誤差較大。研究發(fā)現(xiàn),測(cè)定含有 Cl
- 水樣的 COD 值,即使采用
HgSO
4 掩蔽 Cl
- ,水樣的 COD 值仍然偏高,且誤差隨著 Cl
-
濃度增加而增大。所以此方法對(duì)于 COD 很低而 Cl
- 質(zhì)量濃度很高的水樣不適用。另外該方法所需試劑量大,操作時(shí)間長(zhǎng),且所用掩蔽劑為毒性較大的 HgSO
4 ,容易對(duì)環(huán)境造成二
次污染。
2. 2 銀鹽沉淀法
銀鹽沉淀法有兩種形式。一種是在消解前向水樣中加入適量的硝酸銀,充分?jǐn)嚢?,使之完全沉淀后,干過(guò)濾或取其
上清液測(cè)定 COD 值。加入硝酸銀的量,應(yīng)使水樣中的 Cl
- 完
全沉淀但不要過(guò)量太多,以免生成硫酸銀沉淀影響終點(diǎn)觀
察,其用量以 m( AgNO
3 ) : m( Cl
- ) ≈5: 1 為宜。另一種是先向水樣中加入適量的硝酸銀消除大部分 Cl
- 的干擾,剩余的
Cl
- 再用適量的硫酸鉻鉀處理,使 Cl
- 與之反應(yīng)生成絡(luò)合物,生成的絡(luò)合物吸附在 AgCl 沉淀表面,可阻止 AgCl 解離而達(dá)
[4] |
。采用銀鹽沉淀法時(shí),當(dāng)待測(cè)水樣中存 |
到減少干擾的目的 |
在懸浮物,除沉淀的同時(shí)會(huì)使廢水中的一些懸浮物被帶出,使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)偏低差。另外操作過(guò)程中使用昂貴的銀鹽,提高了測(cè)定成本,因此對(duì)銀的回收利用可在一定程度上提高該方法的經(jīng)濟(jì)效益。
2. 3 標(biāo)準(zhǔn)曲線法
標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法需先配制不同 Cl
- 濃度的水樣測(cè)其
COD 值,找出 Cl
- 與 COD 之間的線性關(guān)系,計(jì)算結(jié)果時(shí)加以修正。研究發(fā)現(xiàn),用此方法測(cè)定的 COD 值與水樣真實(shí) COD
值相比無(wú)明顯差異,且重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定可靠,是準(zhǔn)確測(cè)定高
[2]
氯離子質(zhì)量濃度水樣的有效方法 。此方法不使用汞鹽和
銀鹽,具有環(huán)保性,同時(shí)可降低檢測(cè)成本。但每次實(shí)驗(yàn)之前要繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,操作比較繁瑣。
2. 4 氯氣校正法
采用與重鉻酸鉀法相同的消解測(cè)定條件,使污染物的消解程度與重鉻酸鉀法完全一致,用 NaOH 溶液吸收消解過(guò)程中氧化產(chǎn)生的氯氣,使用 Na
2 S
2 O
3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,把消耗的
Na
2 S
2 O
3 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 表觀值與 Cl
- 的校正值的差值。戴竹青等人經(jīng)實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論,標(biāo)樣的相對(duì)誤差在 1. 5% ~ 5% 之
間,RSD≤5. 5% ,高氯廢水的 RSD≤8. 0% ,證明該方法適用
[5]
于高氯廢水的 COD 測(cè)定 。該方法因與重鉻酸鉀法的消解
條件相同,消解程度也保持一致,從而保證了測(cè)定值的準(zhǔn)確性。但由于操作過(guò)程多了一次 Cl
2 測(cè)定,耗時(shí)長(zhǎng),操作繁瑣且復(fù)雜。
2. 5 密閉消解法
密封消解法是在密閉容器中進(jìn)行消化,當(dāng) Cl
- 氧化成
Cl
2 并達(dá)到平衡后,再使用適當(dāng)?shù)难诒蝿瑒t可以測(cè)定樣品的
COD 值。研究發(fā)現(xiàn),密閉消解中氯離子對(duì) COD 的干擾值與氯離子濃度并無(wú)多大聯(lián)系,COD 在 100 ~ 1000mg / L,Cl
- ≤
10000 mg / L 時(shí),該方法的相對(duì)誤差 < 4. 2%
[6]。與標(biāo)準(zhǔn)法相比,在測(cè)定高氯離子含鹽廢水 COD 值時(shí),密閉消解法對(duì)氯離
[7]
子干擾的抑制效果也優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)方法 ,能夠真實(shí)準(zhǔn)確地反映廢水中的 COD。該方法具有試劑用量少,無(wú)需冷卻用水、耗
電少、減輕銀鹽和汞鹽造成的二次污染等優(yōu)點(diǎn)。但該方法的消解方式需在密閉環(huán)境下進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的安全性需要特別重視。
2. 6 HCl 去除法
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,以此來(lái)降低 Cl
- 的存在對(duì) COD 測(cè)
定結(jié)果的干擾。但研究表明,在 0. 03g 吸收劑存在下,Cl
- 的去除率隨著 Cl
- 的濃度的增加而降低,即便增加吸附劑用
[8] |
。該方法具有環(huán)保、快速、微型等 |
量,去除率增加并不明顯 |
特點(diǎn)。但在實(shí)際操作過(guò)程中,在除去 HCl 的同時(shí),水樣中揮發(fā)性的有機(jī)物也有被除去的問(wèn)題,從而導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。
2. 7 高錳酸鉀法
高錳酸鉀法是用高錳酸鉀將樣品中的某些還原性物質(zhì)氧化,反應(yīng)后剩余的高錳酸鉀用過(guò)量的草酸鈉溶液還原,再
用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液回滴過(guò)量的草酸鈉。該方法具有分析速
度快、消耗費(fèi)用低、環(huán)境污染少、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但工業(yè)廢水水體中有機(jī)物的種類極其復(fù)雜,在酸性條件下,用高錳酸鉀法測(cè)定污水中的 COD,易出現(xiàn)重現(xiàn)性差、測(cè)定結(jié)果失實(shí)等
[9]
問(wèn)題 。另外該方法測(cè)定的結(jié)果為高錳酸鉀指數(shù),需轉(zhuǎn)換為
化學(xué)需氧量。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上可知,上述各種方法在實(shí)際操作中都有一定的優(yōu)缺點(diǎn)和局限性,還有待進(jìn)一步的改進(jìn)和完善,通過(guò)對(duì)各自水質(zhì)特點(diǎn)的分析,選擇合適的 COD 測(cè)定方法是解決問(wèn)題的有效手段之一。目前不同 COD 測(cè)定方法交叉配合使用是解決 COD 測(cè)定的研究趨勢(shì)??偟膩?lái)說(shuō),廣大學(xué)者在消除 Cl
- 對(duì)
COD 影響方法的改進(jìn)上做了很多工作,無(wú)毒、無(wú)污染、便捷準(zhǔn)
確的 COD 測(cè)定方法是今后的發(fā)展方向。