一種測定高氯廢水中化學需氧量的方法
2023-12-05 06:50:46
一種測定高氯廢水中化學需氧量的方法
【專利摘要】本發明公開了一種測定高氯廢水中化學需氧量的方法，它包括以下步驟：在裝入錐形瓶的水樣中加入重鉻酸鉀溶液，然後混合均勻；(2)採用硝酸銀作為氯離子屏蔽劑加入錐形瓶的水樣中，待水樣中氯離子與硝酸銀完全形成氯化銀沉澱後，過量硝酸銀與重鉻酸鉀結合生成磚紅色鉻酸銀沉澱，錐形瓶中出現磚紅色沉澱即為硝酸銀添加終點；(3)將20mL15g/L的硫酸-硫酸銀溶液加入錐形瓶的水樣中，然後依據標準的重鉻酸鉀法進行操作由公式計算出化學需氧量值；(4)將計算出的化學需氧量值減去修正值即為水樣中化學需氧量值。採用本方法防止硫酸汞危害實驗人員健康，防止二次汙染發生，操作簡便易行，可提高準確度。
【專利說明】一種測定高氯廢水中化學需氧量的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及水質環境監測方法，尤其涉及高氯廢水化學需氧量的測定方法。
【背景技術】
[0002]化學需氧量是指在一定條件下，用一定氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量，反映了水體受還原性物質汙染的程度，是評價水體汙染程度並且直接反應廢水治理淨化程度的一項重要指標，是水質監測的一個重要項目。
[0003]目前測定化學需氧量普遍採用《水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》(GBT11914-1989)進行測定。其原理為在強酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀在硫酸銀作催化劑的條件下氧化水樣中還原性物質，過量的重鉻酸鉀以1，10-鄰菲羅啉作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴，根據用量算出水樣中還原性物質消耗的氧。當水體中有氯離子存在，但質量濃度小於1000mg/L時，可加入適量硫酸汞以屏蔽氯離子幹擾。其化學反應方程式參見反應式1-4:
[0004]Cr2072>14H++6e — 2Cr3++7H20 反應式 I
[0005]Cr2072>14H++6Fe2+ — 6Fe3++7H20 反應式 2
[0006]Cr2072>14H++6Cr — 3Cl2+2Cr3++7H20 反應式 3
[0007]Hg2++4C1_— [HgCl4]2_反應式 4
[0008]但採用此法進行高氯廢水(氯離子質量濃度大於1000mg/L)化學需氧量測定時，由於酸性條件下氯離子易被重鉻酸鉀氧化，加之氯離子能與催化劑硫酸銀形成氯化銀沉澱，嚴重影響測定結果的準確性(參見反應式3和反應式5)。而氯離子普遍存在於水體環境中，如化工廢水、油田廢水、燃料生產鹽析廢水、稀土礦物提煉廢水、沿海地區使用海水為原料的工業廢水、入海河口排水等，其氯離子質量濃度有時高達10000mg/L以上。如何消除氯離子的幹擾已經成為廣大環境監測工作者關注的熱點問題。
[0009]Ag2S04+2Cr — 2AgCl 丨 +SO廣反應式 5
[0010]此外，重鉻酸鉀標準方法中採用硫酸汞作為氯離子屏蔽劑，硫酸汞在高溫消解過程中會產生汞蒸氣進入空氣中，對長期從事監測工作的實驗人員造成人身傷害，並且由於目前硫酸汞回收困難，容易造成二次環境汙染。
【發明內容】
[0011]本發明的目的在於克服已有技術的缺點，提供一種低汙染、測定準確的測定高氯廢水中化學需氧量的方法。
[0012]本發明的一種測定高氯廢水中化學需氧量的方法，它包括以下步驟:
[0013](I)在裝入錐形瓶的水樣中加入重鉻酸鉀溶液，然後混合均勻；
[0014](2)採用硝酸銀作為氯離子屏蔽劑加入錐形瓶的水樣中，待水樣中氯離子與硝酸銀完全形成氯化銀沉澱後，過量硝酸銀與重鉻酸鉀結合生成磚紅色鉻酸銀沉澱，錐形瓶中出現磚紅色沉澱即為硝酸銀添加終點；[0015](3)將20mL15g/L的硫酸-硫酸銀溶液加入錐形瓶的水樣中，然後依據標準的重鉻酸鉀法進行操作由公式計算出化學需氧量值；
[0016](4)將計算出的化學需氧量值減去修正值即為水樣中化學需氧量值，當計算出的化學需氧量值≤50mg/L或者計算出的化學需氧量值> 300mg/L時，修正值為O ;當50mg/L<計算出的化學需氧量值≤150mg/L時,修正值為14.4mg/L ;當150mg/L <計算出的化學需氧量值≤300mg/L時，修正值為13.lmg/L。
[0017]本發明與現有技術相比較，具有以下優點:
[0018](I)本發明採用硝酸銀代替劇毒的硫酸汞作為氯離子屏蔽劑，防止硫酸汞危害實驗人員健康，防止二次汙染發生；
[0019](2)本發明硝酸銀加入量易於控制，無需預先測定水樣中氯離子質量濃度和額外添加指示劑，可直接由肉眼判定硝酸銀添加終點，操作簡便易行；
[0020](3)本發明以20mL15g/L的硫酸-硫酸銀溶液代替30mL15g/L的硫酸-硫酸銀溶液，減少了硫酸的消耗，同時保證了催化氧化能力。且在低酸度反應體系條件下，氯離子的幹擾程度明顯減小，可提高準確度。
[0021](4)本發明通過實驗總結出不同化學需氧量值和氯離子質量濃度條件下的修正值查詢表，對測定結果進行分段修正，可提高準確度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是標準重鉻酸鉀法測定化學需氧量的流程圖；
[0023]圖2是本發明的測定高氯廢水中化學需氧量的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和具體實施例對本發明加以詳細說明:
[0025]本發明是以圖1所示的標準的重鉻酸鉀法為基礎，對標準的重鉻酸鉀法採用硝酸銀屏蔽-修正值校正法予以改進測定高氯廢水中化學需氧量的方法。
[0026]本方法中包括加入氧化劑、加入氯離子掩蔽劑、加入催化劑，加熱消解、冷凝回流、冷卻、滴定、分段校正等操作步驟，本方法的具體改進之處包括如下:
[0027](I)採用硝酸銀代替劇毒的硫酸汞作為氯離子屏蔽劑；
[0028](2)調換重鉻酸鉀和屏蔽劑的添加順序，先加入重鉻酸鉀溶液，後加入屏蔽劑硝酸銀，加入過程中緩慢搖晃錐形瓶，待水樣中氯離子與硝酸銀完全形成氯化銀沉澱後，過量硝酸銀與重鉻酸鉀結合生成磚紅色鉻酸銀沉澱，錐形瓶中出現磚紅色沉澱即為硝酸銀添加終點(參見反應式6)。此法中重鉻酸鉀既作為反應體系的氧化劑，又作為指示硝酸銀添加終點的指示劑，無需預先測定水樣中氯離子質量濃度和額外添加指示劑，簡化操作步驟；
[0029]4Ag++Cr20廣+H2O — 2Ag2Cr04 I +2H+ 反應式 6
[0030](3)以20mL15g/L的硫酸-硫酸銀溶液代替30mL10g/L的硫酸-硫酸銀溶液，降低體系酸度的同時，催化劑用量不變，可保證催化氧化能力；
[0031](4)配製不同氯離子和化學需氧量值的標準溶液，測定不同水樣的實測值與標準值的偏差，根據實驗結果編制修正值查詢表，對測定結果進行分段校正(參見表1)。
[0032]表1高氯廢水化學需氧量測定結果修正值查詢表單位:mg/L[0033]
【權利要求】
1.一種測定高氯廢水中化學需氧量的方法，其特徵在於它包括以下步驟: (1)在裝入錐形瓶的水樣中加入重鉻酸鉀溶液，然後混合均勻； (2)採用硝酸銀作為氯離子屏蔽劑加入錐形瓶的水樣中，待水樣中氯離子與硝酸銀完全形成氯化銀沉澱後，過量硝酸銀與重鉻酸鉀結合生成磚紅色鉻酸銀沉澱，錐形瓶中出現磚紅色沉澱即為硝酸銀添加終點； (3)將20mL15g/L的硫酸-硫酸銀溶液加入錐形瓶的水樣中，然後依據標準的重鉻酸鉀法進行操作由公式計算出化學需氧量值； (4)將計算出的化學需氧量值減去修正值即為水樣中化學需氧量值，當計算出的化學需氧量值≤50mg/L或者計算出的化學需氧量值> 300mg/L時，修正值為O ;當50mg/L <計算出的化學需氧量值≤150mg/L時，修正值為14.4mg/L ;當150mg/L <計算出的化學需氧量值≤300mg/L時，修 正值為13.lmg/L。
【文檔編號】G01N21/82GK104020170SQ201410260986
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】張保華, 李波, 王亮, 嶽美榮, 孔祥軍, 張楠, 王靜, 付勝楠, 雷崗星 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發展股份有限公司, 海油總節能減排監測中心有限公司