高氯低有機(jī)物污水中COD的快速分析方法研究

摘要：文章針對(duì)高氯離子污水處理裝置出水的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)采用低濃度重鉻酸鉀氧化、硫酸汞掩蔽的改進(jìn)方法快速測(cè)定COD，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法可以有效消除高含量氯離子的干擾，測(cè)定的準(zhǔn)確度和精密度較好。該方法可以用于高鹽高氯污水處理裝置出水的水質(zhì)評(píng)估。

關(guān)鍵詞：高鹽低有機(jī)物濃度污水；化學(xué)耗氧量；快速法

中圖分類號(hào)：X132 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）18-0172-03

化學(xué)需氧量（COD）是指在強(qiáng)酸、加熱條件下，用重鉻酸鉀作為氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量，以氧的mg/L表示。國標(biāo)（GB 11914-89）方法采用0.25 mol/L重鉻酸鉀氧化，硫酸汞做掩蔽劑消除氯化物干擾，但僅適用于含氯離子≤1 000 mg/L的水樣，并且該方法測(cè)定耗時(shí)長(zhǎng)，不適應(yīng)用于污水處理工藝調(diào)控。針對(duì)該情況，實(shí)驗(yàn)了一種適用于低有機(jī)物高氯離子含量、污水處理裝置出水水樣COD的快速測(cè)定方法。采用低濃度重鉻酸鉀氧化，增加硫酸汞加入量消除高氯離子干擾的改進(jìn)方法，取得了較好的效果。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

250 mL磨口三角瓶；25 mL酸式滴定管；HCA-100標(biāo)準(zhǔn)COD消解器；

重鉻酸鉀-硫酸汞溶液（0.05 mol/L）：量取100 mL濃硫酸慢慢注入600 mL蒸餾水中，加進(jìn)26.7 g硫酸汞，等溶解后再加入80 mL濃硫酸和2.5 g重鉻酸鉀，用蒸餾水稀釋至

1 000 mL；

硫酸-磷酸-硫酸銀溶液：溶解10 g硫酸銀于500 mL硫酸和500 mL磷酸的混合酸中；

硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.01 mol/L）：由0.1 mol/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋而成；

試亞鐵靈指示劑：稱取1.485 g鄰菲羅啉（C12H8N2·H2O）和0.695 g硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）溶于蒸餾水中，并稀釋至100 mL，貯于棕色瓶中；硫酸汞：分析純。

1.2實(shí)驗(yàn)步驟

①吸取5.00 mL水樣于250 mL磨口三角瓶中，按照HgSO4‥Cl-=10‥1的質(zhì)量濃度補(bǔ)加硫酸汞（扣除重鉻酸鉀-硫酸汞溶液5.00 mL中的硫酸汞量約0.13 g），充分搖勻，加入1 mL濃硫酸，邊加邊搖，加入0.05 mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00 mL，再緩慢加入硫酸-磷酸-硫酸銀溶液14 mL和數(shù)粒玻璃珠，混合均勻，將樣品放入消解設(shè)備，消解10 min（自沸騰開始計(jì)時(shí)）。

②待溶液冷卻至室溫，加入45 mL蒸餾水，使溶液總體積約為75 mL，取出三角燒瓶，加入2滴試亞鐵靈指示劑，用0.01 mol/L的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液的顏色由黃綠經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)，記錄水樣消耗硫酸亞鐵銨的體積。按照水樣相同步驟做空白實(shí)驗(yàn)，記錄空白消耗硫酸亞鐵銨的體積。

③計(jì)算公式。

CODcr（O2mg/L）=

式中：V為所取水樣體積，mL；V0為空白消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；V1為水樣消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；C為硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L。

2結(jié)果與討論

2.1消解時(shí)間選擇

消解時(shí)間直接影響COD分析的效率。通過選定不同的消解時(shí)間對(duì)含氯標(biāo)樣進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)消解5~10 min，數(shù)據(jù)接近真實(shí)值，消解時(shí)間延長(zhǎng)，數(shù)據(jù)波動(dòng)比較大。見表1。最后實(shí)驗(yàn)選取消解時(shí)間10 min。

2.2氧化劑濃度影響

用鄰苯二甲酸氫鉀、氯化鈣配制1#、2#、3#含氯標(biāo)樣，COD為50.4 mg/L，Cl-含量為0、4 000，8 000 mg/L，在不同重鉻酸鉀濃度條件下，測(cè)定結(jié)果見表2。結(jié)果表明采用0.05 mol/L重鉻酸鉀滴定誤差較小，剩余的重鉻酸鉀量控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，COD結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度較好。

2.3高氯量影響

用鄰苯二甲酸氫鉀、氯化鈣配制4#、5#、6#、7#、8#含氯標(biāo)樣，COD為64.4 mg/L，Cl-含量0、4000、8 000、10 000、20 000 mg/L，按照實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定結(jié)果見表3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明氯離子含量達(dá)到20 g/L時(shí)，結(jié)果誤差仍在可接受范圍內(nèi)。

2.4重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

對(duì)含氯標(biāo)樣和生化處理裝置出水樣進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，其中標(biāo)液9#是采用鄰苯二甲酸氫鉀、氯化鈣配制的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（COD為50.2 mg/L、Cl-含量15 000 mg/L），見表4，結(jié)果表明該方法分析精密度較好。

2.5回收率實(shí)驗(yàn)

取含氯廢水，加入鄰苯二甲酸氫鉀，測(cè)定COD回收率，結(jié)果見表5，回收率為101%~103%。

2.6討論

①該方法分析氯離子含量在10 000 mg/L以內(nèi)的水樣結(jié)果可靠；氯離子含量在20 000 mg/L以內(nèi)時(shí)，方法可以用作污水處理裝置的中控分析。

②該方法是在原用的重鉻酸鉀快速法即0.25 mol/L重鉻酸鉀氧化，硫磷混合酸消解的快速法基礎(chǔ)上改進(jìn)的，原方法適用于進(jìn)水分析，此方法適用于高氯低COD的裝置出水分析。

③分析實(shí)際水樣時(shí)，需要先預(yù)測(cè)氯離子濃度，然后按HgSO4‥Cl-=10‥1的質(zhì)量濃度添加相應(yīng)的硫酸汞。硫酸汞量少，氯離子掩蔽不完全，分析結(jié)果偏高，硫酸汞量偏多，對(duì)結(jié)果影響不大。

④COD分析廢液中含有硫酸、六價(jià)鉻、硫酸汞和硫酸銀等有害物質(zhì)，需要對(duì)廢液收集并按文獻(xiàn)方法處理。

3結(jié)語

采用低濃度重鉻酸鉀氧化、增加硫酸汞掩蔽劑量的COD快速法能夠有效消除高濃度氯離子的干擾，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)精密度和準(zhǔn)確度都較好，能真實(shí)反映高氯低有機(jī)污染物組分污水中COD的含量，分析時(shí)間短。該方法作為高氯廢水的中控分析是可行的。

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