COD測定中的影響因素及廢液回收方法探討

來(lái)源：http://thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2019-08-19

　　摘要：化學(xué)需氧量(COD)是反應水體受有機污染程度的重要指標之一。COD測定過(guò)程中的細節因素直接關(guān)系到檢測結果的準確性。受加入的反應試劑影響，實(shí)驗過(guò)程產(chǎn)生的廢液中含有銀、鐵、汞、鉻等重金屬離子，直接排放會(huì )對環(huán)境造成二次污染。本文對影響COD測定準確度的因素進(jìn)行總結歸納，并針對重金屬廢液的回收提出了具體措施。

　　關(guān)鍵詞：COD測定;影響因素;廢液回收

　　化學(xué)需氧量(COD)是指在一定條件下，用強氧化劑氧化水中的還原性物質(zhì)所消耗氧化劑相對應的氧的質(zhì)量濃度，它是綜合評價(jià)水體污染程度的重要指標之一，也是水質(zhì)監測的一個(gè)重要項目，能反應出水中需要被氧化的還原物質(zhì)的量，可作為衡量水體有機物相對含量的指標。測定水中COD的方法有高錳酸鹽指數法、重鉻酸鹽法、快速密閉催化消解法、氯氣校正法[1]等。目前，各級監測部門(mén)普遍采用經(jīng)典的重鉻酸鹽法。此方法中影響結果準確度的因素較多，且測定過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生一定量的廢液，該廢液若直接排放會(huì )對環(huán)境造成污染。因此闡述測定過(guò)程中的注意事項和廢液回收措施對提高測定精確度和減少環(huán)境污染具有積極意義。

　　一、影響因素分析

　　(一)玻璃器皿的洗滌

　　實(shí)驗所用的玻璃器皿不得用鉻酸洗液洗刷，以防Cr6+黏在試管內，導致檢測結果偏高?？刹捎?%稀硫酸洗液清洗，以保證實(shí)驗器皿的潔凈度。

　　(二)標準溶液的貯存與標定

　　硫酸亞鐵銨標準溶液不穩定，易被空氣中的氧氣氧化，造成有效濃度短期內迅速降低?？刹扇”芄饫洳氐姆绞劫A存。每次測定前標定硫酸亞鐵銨濃度。

　　(三)回流溫度與時(shí)間

　　回流溫度穩定為146℃。實(shí)驗證明在此溫度下加熱回流時(shí)，反應體系中硫酸濃度為9mol/L，其活度系數r為0.72，，電極電位為1.55v[2]，由此可見(jiàn)在此反應條件下，重鉻酸鉀具有較高的氧化能力，足以使有機化合物的氧化率達到95-100%。

　　保證足夠的回流時(shí)間。肖建寅【3】，楊啟霞【4】，李紅蓮【5】等通過(guò)實(shí)驗比較發(fā)現，在回流的前段時(shí)間內COD急增，之后增長(cháng)曲線(xiàn)出現平臺，COD值無(wú)明顯上升趨勢，可見(jiàn)COD測定值與回流時(shí)間存在一定的相關(guān)性，在氧化劑用量一致的情況下，當還原性物質(zhì)含量較高時(shí)，自然需要更長(cháng)的時(shí)間加以氧化，否則使得檢測結果偏低。

　　(四)干擾離子的消除

　　氯離子是COD檢測中的主要干擾物，氯離子不僅能被重鉻酸鉀氧化，并且能與硫酸銀作用產(chǎn)生沉淀( Ag++C1-=AgC1↓)，使測定的COD值偏高，所以當廢水中氯離子含量超過(guò)30mg/L時(shí)，需要在回流前向水樣中加入0.4g硫酸汞，使之成為難以離解的絡(luò )合物以消除干擾。

　　(五)催化劑的質(zhì)量

　　硫酸銀作為催化劑主要是加速氧化還原反應速度。因此催化劑的質(zhì)量直接影響反應的進(jìn)程以及檢測的準確性。為了使硫酸銀起到更好的催化作用，應預先將其溶解在硫酸中，待其全部溶解后(約需2d)再使用。

　　二、廢液的回收利用

　　(一)廢液中重金屬含量推算

　　重鉻酸鹽法在實(shí)驗過(guò)程中需加入重鉻酸鉀、硫酸汞、硫酸銀、硫酸亞鐵銨等試劑。理論推算，單個(gè)樣品測定COD值時(shí)，每20ml水樣中加入10ml0.2500mol/L的重鉻酸鉀溶液、0.4g硫酸汞、30ml1%的硫酸銀-硫酸溶液、25ml0.100mol/L的硫酸亞鐵銨溶液，相當于加入鉻0.13g、汞0.27g、銀0.0648g、鐵0.14g。按照縣級監測站每月平均檢測水樣至少125個(gè)，每年至少檢測1500個(gè)水樣，就相當于每年需要鉻195g、汞405g、銀97.2g、鐵210g。若將此類(lèi)廢水直接排放到下水道中將會(huì )對環(huán)境造成嚴重污染。因此，應對其中有價(jià)值的成分進(jìn)行回收處理，以減少對環(huán)境的危害。

　　(二)廢液中汞的回收處理

　　可先調節pH值為8～10，加入過(guò)量硫化鈉使生成硫化汞，再加入硫酸亞鐵，生成的硫化亞鐵能與懸浮于水中的硫化汞微粒進(jìn)行共沉淀。清液可排放棄去，殘渣經(jīng)焙燒可回收汞[6]。

　　(三)廢液中銀的回收處理

　　在酸性介質(zhì)中，廢液中可溶性銀鹽與氯化鈉發(fā)生復分解反應，生成難溶性的氯化銀沉淀，過(guò)濾后用鋅粒將其置換出來(lái)，可實(shí)現銀的回收利用。實(shí)驗證明，用佛爾哈德法[7]測定回收的銀粉純度可達99%以上。

　　(四)廢液中的鉻和鐵的回收處理

　　在回收銀的過(guò)程中加入足量氯化鈉后過(guò)濾產(chǎn)生的上清液中含有鉀、鐵、鉻、鋅等金屬將其收集起來(lái)。先用堿調節至p H值為8～10，再加入過(guò)量硫化鈉使Cr3+和Fe3+分別生成氫氧化鉻和硫化鐵沉淀，清液可排放。

　　結語(yǔ)：COD在一定時(shí)期內仍將作為評價(jià)水質(zhì)有機污染程度的主要指標之一，重鉻酸鉀法作為目前較為成熟、經(jīng)典的測定方法仍將繼續使用。文章中對COD測定廢液提出了重金屬的回收方法，但是該類(lèi)方法普遍存在耗時(shí)、費藥品、成本高等缺點(diǎn)。因此尋找有效、無(wú)毒、可靠、實(shí)用的方法仍然是COD測定中一個(gè)值得研究的課題。

　　參考文獻

　　[1]國家環(huán)保局.水和廢水監測分析方法[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社.

　　[2]劉麗英，如何快速準確檢測污水的化學(xué)需氧量CODCr [J]. 科技探索 2011，(370)：133-134.

　　[3]肖建寅;吳平勝，測定污水中COD回流時(shí)間的探討[J].資源開(kāi)發(fā)與市場(chǎng) 1996，(1)，32-32.

　　[4]楊啟霞;韓吉衢;方東，COD與回流時(shí)間的相關(guān)性研究及測定方法改進(jìn)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù) 2005，(6)：48-49.

　　[5]李紅蓮;賴(lài)繼榮，重鉻酸鹽法中回流時(shí)間對COD測定值影響的探討[J].閩西職業(yè)大學(xué)學(xué)報 2004，(2)：100-102.

　　[6]中國環(huán)境監測總站/環(huán)境水質(zhì)監測質(zhì)量保證手冊編寫(xiě)組編.環(huán)境水質(zhì)監測質(zhì)量保證手冊[M].第二版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994.

　　[7]定量分析[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1978.

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