在染料化工、有機(jī)氯化工、鹽酸工業(yè)中由于大量使用含氯化合物,排放的廢水含氯化物較高,不僅影響廢水生化處理,而且直接影響COD測定的準(zhǔn)確性。目前COD的測定普遍采用國家標(biāo)準(zhǔn)(GB11914—1989)重鉻酸鉀。該法測定含氯離子廢水時存在較大誤差,其主要原因是氯離子或氯化物在強(qiáng)酸性介質(zhì)中很容易被重鉻酸鉀氧化成氯氣而使測定COD產(chǎn)生偏差。盡管在實際測定中采用硫酸汞作為掩蔽劑來消除氯離子的影響,但當(dāng)廢水中氯離子質(zhì)量濃度超過2000mg/L時,仍然會使COD的測定產(chǎn)生誤差。下面就幾種常用的消除氯離子干擾的方法進(jìn)行比較和探討,以供實際測定COD中參考。

稀釋法

在COD的測定中常用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)方法(GB11914—1989,以下簡稱重鉻酸鉀法),該法中規(guī)定若水樣中氯離子質(zhì)量濃度高于2000mg/L,應(yīng)作定量稀釋,使其質(zhì)量濃度降至2000mg/L以下再行測定,以減少氯離子對COD測定的影響。但該法對COD很低而氯離子濃度很高的水樣不適用,因為經(jīng)稀釋后的水樣其COD可能會更低(<50mg/L),再用0.25mol/L重鉻酸鉀測定COD,可重復(fù)性很差。雖然在COD測定中加入硫酸汞可與氯離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物而消除氯離子的影響,但存在反應(yīng)平衡問題。實際操作表明,COD測定誤差隨氯離子濃度升高而增大。

硝酸銀沉淀法

該法的原理是利用Ag+和Cl-反應(yīng)生成AgCl沉淀,AgCl的溶度積常數(shù)為1.8×10-10。方法是向待測水樣中加入相當(dāng)量的硝酸銀固體物,充分?jǐn)嚢韬?使之反應(yīng)完全,離心過濾沉淀物,再取其上清液用重鉻酸鉀法測定COD值。此測定法結(jié)果較穩(wěn)定,但在加入硝酸銀之前,由于預(yù)先不知Cl-濃度,加入的硝酸銀并不能和一些非離子存在的有機(jī)含氯化物全部生成AgCl沉淀,因此,實際加入的硝酸銀用量必須過量,而硝酸銀價格昂貴,使分析成本提高。另外,當(dāng)水樣中存在懸浮物時,水中的有機(jī)物和膠體物會與AgCl形成共沉淀,離心除沉淀的同時會使廢水中的一些懸浮物被帶出,也使測定結(jié)果產(chǎn)生一定的負(fù)偏差。

硝酸銀和硫酸鉻鉀法

由于硝酸銀沉淀法藥劑昂貴,實際操作中可先加入適量硝酸銀消除大部分氯離子的干擾,剩余的氯離子再用適量的硫酸鉻鉀處理,使氯離子與之反應(yīng)生成絡(luò)合物〔CrCl2〕+,生成的絡(luò)合物吸附在氯化銀沉淀表面,可阻止氯化銀解離而達(dá)到減少干擾的目的。這種方法準(zhǔn)確性較好,但加入硫酸鉻鉀可能會阻礙某些有機(jī)物的氧化。

過量硫酸汞法

對于廢水樣氯離子含量低的COD的測定,可根據(jù)事先測得的氯離子濃度,按照重鉻酸鉀法規(guī)定的m(硫酸汞)∶m(氯離子)=10∶1比例投加硫酸汞進(jìn)行測定;當(dāng)氯離子質(zhì)量濃度高于1000mg/L,COD低于250mg/L時,可采用加入過量硫酸汞的方法,確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。但硫酸汞消耗量較大,測定成本也相對較高。

氯氣校正法

采用與重鉻酸鉀法相同的消解測定條件,使污染物的消解程度和重鉻酸鉀法完全一致,用碘化鉀吸收消解過程中氧化產(chǎn)生的氯氣,再從總量中扣除。由于碘溶液的揮發(fā)性受溫度的影響較大,使測得結(jié)果不穩(wěn)定。為了消除碘揮發(fā)的影響,改用氫氧化鈉溶液吸收產(chǎn)生的氯氣。但該法適用于Cl-<20000mg/L、COD>30mg/L的水樣的測定。氯氣校正法因與重鉻酸鉀法的消解條件相同,消解程度也保持一致,從而保證了測定值的準(zhǔn)確性。但若在現(xiàn)場使用,需1套氯氣的收集、吸收和測定裝置,操作較復(fù)雜。

COD-氯離子標(biāo)準(zhǔn)曲線法

用重鉻酸鉀法(不加硫酸汞)測定不同濃度純氯化鈉溶液的COD值,將測定的結(jié)果繪成COD與Cl-濃度對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。將含氯離子的水樣,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)方法(不加硫酸汞)測定的COD寫作COD(Ⅰ)。用硝酸銀滴定法測出水樣中氯離子含量,按標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出氯離子對應(yīng)含量的COD值寫作COD(Ⅱ),則該水樣的真實COD值為:COD=COD(Ⅰ)-COD(Ⅱ)。此法操作簡單,結(jié)果可靠,也避免了有害物質(zhì)硫酸汞對環(huán)境的污染。但存在的問題是,COD質(zhì)量濃度-Cl-質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程中相關(guān)系數(shù)有待修正,才能使結(jié)果的重復(fù)性較好。

結(jié)語

(1)含高濃度氯化物的化工廢水COD測定中消除氯離子干擾的有效方法有硝酸銀法、氯氣校正法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法及標(biāo)準(zhǔn)曲線校正系數(shù)法。

(2)用重鉻酸鉀法測定COD,當(dāng)水樣中的氯離子質(zhì)量濃度>2000mg/L、COD質(zhì)量濃度<200mg/L時可采用標(biāo)準(zhǔn)曲線校正系數(shù)法,對水樣進(jìn)行COD測定校驗,相對誤差最高為5.5%。

(3)對含高濃度氯化物化工廢水的實際水樣進(jìn)行分析與校驗,表明標(biāo)準(zhǔn)曲線校正系數(shù)法適用于該類廢水COD的測定,該法操作簡單,方便靈活,測定結(jié)果準(zhǔn)確性好。