高氯離子對(duì)工業(yè)污水處理廠出水COD測(cè)定的影響和消除

黃桂榮，張桂鳳，刁小冬

(泰興市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江蘇 泰興 225400)

高氯離子對(duì)工業(yè)污水處理廠出水COD測(cè)定的影響和消除

黃桂榮，張桂鳳，刁小冬

(泰興市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江蘇 泰興 225400)

摘要：針對(duì)工業(yè)污水處理廠出水水質(zhì)COD濃度低但高氯離子的特性，探討了高氯離子對(duì)COD測(cè)定的影響，提出了通過控制取樣體積確保氯離子濃度低于2000mg/L，以低鉻法進(jìn)行測(cè)定的方法消除氯離子干擾，用于指導(dǎo)高氯廢水中低COD的測(cè)定。

關(guān)鍵詞：高氯離子；工業(yè)污水；出水COD；影響；消除

0引言

泰興濱江污水處理有限公司以處理泰興經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)的工業(yè)廢水為主，主要包括染料、農(nóng)藥及其中間體、氯堿、稀土以及精細(xì)化工等行業(yè)的廢水。從實(shí)際情況來看該污水處理廠出水清澈，但采用重鉻酸鉀法測(cè)定設(shè)施出水COD值一般濃度較高，且波動(dòng)范圍大，給污水處理廠的運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放帶來很大的困擾。

有資料顯示，氯離子的存在對(duì)COD的測(cè)定產(chǎn)生嚴(yán)重的正干擾[1]。《 GB11914-1989水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定—重鉻酸鉀法》[2]中規(guī)定：氯離子含量低于1000mg/L時(shí)，加入硫酸汞以消除干擾；對(duì)于氯離子高于1000mg/L的樣品應(yīng)先做定量稀釋，使氯離子含量降低至1000mg/L以下再測(cè)定。此外，大量研究表明，用重鉻酸鉀法測(cè)定COD，氯離子的干擾程度與水中COD濃度高低有很大關(guān)系，COD濃度越高，氯離子的干擾就越小，反之干擾就越大。當(dāng)氯離子在2000～20000mg/L時(shí)，會(huì)對(duì)COD測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。經(jīng)過測(cè)定泰興濱江污水處理有限公司出水氯離子基本穩(wěn)定在4000mg/L左右，屬于高氯廢水。針對(duì)上述問題，探討了高氯離子對(duì)出水COD測(cè)定的影響及消除方法，以保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。

1氯離子的干擾

1.1干擾機(jī)理

1.1.1消耗氧化劑

在測(cè)定COD的實(shí)驗(yàn)條件下，氯離子可以完全被氧化。理論上計(jì)算，氧化1mg氯離子相當(dāng)于消耗0.226mg的氧，消耗了氧化劑自然產(chǎn)生正干擾[3]。

1.1.2消耗催化劑

在硫酸—重鉻酸鉀氧化體系中，硫酸銀是催化劑，使氧化反應(yīng)更加完全。當(dāng)測(cè)定溶液中有多余的(沒有被硫酸汞屏蔽)氯離子時(shí)，氯離子將與銀離子生成氯化銀沉淀，使催化劑中毒，降低催化作用。生成的氯化銀沉淀也會(huì)被重鉻酸鉀氧化，消耗氧化劑，且生成的白色沉淀使終點(diǎn)顏色發(fā)灰，難以準(zhǔn)確滴定。

1.2干擾情況及分析

泰興濱江污水處理有限公司運(yùn)行狀況穩(wěn)定，出水水質(zhì)較為清澈，實(shí)際有機(jī)物含量不高，但氯離子的COD貢獻(xiàn)值較高甚至大于水樣本身的COD值。

本次試驗(yàn)配置不同濃度的氯化鈉溶液進(jìn)行COD測(cè)定，判斷不同濃度氯離子的COD貢獻(xiàn)值。日常水樣測(cè)定中，分析人員如忽略離子的影響，通常將此類廢水全部用高濃度重鉻酸鉀溶液進(jìn)行測(cè)定，因此本次試驗(yàn)?zāi)M不考慮氯離子干擾時(shí)的情況，取樣體積為最大量20mL，硫酸汞的用量：準(zhǔn)確稱量0.4g，用0.2500mol/L的重鉻酸鉀溶液進(jìn)行氧化，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

由表1可看出，水樣中氯離子的貢獻(xiàn)值隨著氯離子濃度的增加而增加，將試驗(yàn)結(jié)果中的氯離子濃度和COD測(cè)定值做線性回歸分析，發(fā)現(xiàn)在此特定的實(shí)驗(yàn)條件下，COD測(cè)定值與氯離子濃度基本呈線性關(guān)系，線性方程如下：

y= 0.0965x-123.8

r= 0.9926 (y為COD值，x為氯離子濃度)

表1　不同氯離子濃度的COD值測(cè)定結(jié)果

2試驗(yàn)方法及驗(yàn)證

2.1試驗(yàn)方法

上述試驗(yàn)表明氯離子濃度對(duì)COD測(cè)定干擾隨著氯離子濃度的增大而增大，如果不考慮氯離子的影響直接取樣分析會(huì)造成COD測(cè)定值正干擾明顯，不能準(zhǔn)確代表水樣的COD濃度，如采用常規(guī)的稀釋方法做，即使將氯離子降到1000mg/L，也會(huì)因滴定結(jié)果過度接近空白值，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果誤差較大甚至無法得到準(zhǔn)確結(jié)果。《GB11914-89 水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定—重鉻酸鉀法》中規(guī)定：測(cè)定COD值<50mg/L的水樣，應(yīng)采用低濃度的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液氧化，加熱回流后，再用低濃度的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴。結(jié)合泰興濱江污水處理廠高氯低COD的水樣特點(diǎn)，參照GB11914-89方法，嘗試采用稀釋后低鉻法進(jìn)行測(cè)定試驗(yàn)。配置了氯離子濃度在4000 mg/L的不同COD濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)方法如下：

(1)稀釋水樣至三角燒瓶中(稀釋后水樣)氯離子濃度≤2000mg/L，稀釋倍數(shù)過大會(huì)導(dǎo)致滴定誤差較大，測(cè)定結(jié)果不可靠。

(2)用低鉻法(0.0250mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液)進(jìn)行測(cè)定。

(3)同時(shí)加0.6g硫酸汞充分隱蔽氯離子的干擾，準(zhǔn)確稱量。

(4)其他步驟嚴(yán)格按照GB11914-89進(jìn)行。

采用低鉻法做樣時(shí)，由于氧化劑和還原劑濃度相對(duì)較低，測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性受各種因素的影響較大，應(yīng)注意玻璃器皿的潔凈程度，包括冷凝管的沖洗、三角燒瓶的清洗，所有做樣器具應(yīng)避免與高鉻法的器具混淆，以免引入污染影響測(cè)定結(jié)果。按照上述試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表2。

表2　氯離子濃度在4000 mg/L的不同COD濃度及不同取樣體積條件下試驗(yàn)結(jié)果

表2試驗(yàn)結(jié)果表明，針對(duì)泰興市濱江污水處理廠氯離子在4000mg/L左右，COD值較低的特殊水樣，本次試驗(yàn)的COD值在50～125mg/L時(shí)，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差<20%，作為廢水分析的結(jié)果是可以接受的，故本試驗(yàn)方法基本能消除高氯離子對(duì)低COD測(cè)定的影響。

2.2試驗(yàn)方法驗(yàn)證

2.2.1有證標(biāo)樣測(cè)定試驗(yàn)

為了驗(yàn)證試驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性，我們對(duì)環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所低濃度有證標(biāo)樣用含氯離子水進(jìn)行稀釋，保證稀釋后的有證標(biāo)樣氯離子濃度在4000mg/L，按本次試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表3。表3結(jié)果顯示，兩支標(biāo)樣測(cè)定結(jié)果雖然超出了標(biāo)樣的不確定度范圍，相對(duì)偏差分別為7%、9.6%，對(duì)照《江蘇省日常環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制樣的采集、分析控制要求》，COD值在50～100 mg/L時(shí)，準(zhǔn)確度室內(nèi)相對(duì)誤差≤±10%是可以接受的。

2.2.2實(shí)樣測(cè)試

按照試驗(yàn)方法對(duì)泰興濱江污水處理有限公司設(shè)施出水和某企業(yè)送污水廠水樣(高氯)進(jìn)行實(shí)樣分析，結(jié)果見表4。

表3　將標(biāo)樣稀釋成氯離子濃度在4000 mg/L的測(cè)定結(jié)果

表4　實(shí)樣分析結(jié)果

表4結(jié)果表明，實(shí)樣分析結(jié)果精密度在-3.6%～+5.8%，實(shí)樣分析的精密性是可以接受的。

3結(jié)論

對(duì)于高氯低COD水樣的測(cè)定，采用稀釋水樣使氯離子濃度至1000mg/L左右(<2000mg/L)，然后采用低鉻法進(jìn)行測(cè)定，能較大程度地減少氯離子對(duì)COD測(cè)定結(jié)果的影響，測(cè)定結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確、可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊士建，李軍，劉東美.含氯離子廢水化學(xué)需氧量分析方法比較[J].工業(yè)水處理，2005,25(5)：59-62.

[2]GB11914-89 水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定—重鉻酸鉀法 [S].

[3]李辰，許永泉，馮秀麗.氯離子對(duì)污水廠出水COD測(cè)定的影響及消除[J].供水技術(shù)，2013，7(2)：38.

Influence and Elimination of High Chlorine Ion in Effluent COD Determination

of Industrial Wastewater Treatment Plant

HUANG Gui-rong, ZHANG Gui-feng, DIAO Xiao-dong

(Taixing Environmental Monitoring Station, Taixing Jiangsu 225400, China)

Abstract：The effluent COD concentration in the industrial wastewater treatment plant is low but with high chloride ion. The effect of chloride ions on the determination of COD was examined. Controlling the sampling volume to ensure the chloride ion concentration was less than 2000mg/L. Then the low chromium determination method could be adopted to eliminate the interference of chloride ion. This method could be a way to monitor the low COD in a high chlorine wastewater.

Key words：high chlorine ion; industrial wastewater; effluent COD; influence; eliminate

中圖分類號(hào)：X83

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1673-9655(2015)04-0106-03

作者簡(jiǎn)介：黃桂榮(1972-)，男，高級(jí)工程師，本科，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。

收稿日期：2014-12-24