氯气校正法测定高氯废水化学需氧量的方法研究

化学需氧量反映了水中能被氧化的有机物污染,是中国实施排放总量控制的指标之一。对氯离子含量在2 000 mg/L至20 000 mg/L的废水中化学需氧量的测定,国标方法是《高氯废水 化学需氧量的测定 氯气校正法》(HJ/T70-2001)和《高氯废水 化学需氧量的测定 碘化钾碱性高锰酸钾法》(HJ/T132-2003)。
HJ/T70-2001在硫酸-重铬酸钾的氧化体系下,按照HgSO4∶Cl-(质量比)≈10∶1的比例加入硫酸汞溶液,以络合部分氯离子,水样消解后用硫酸亚铁铵滴定,计算出表观COD,没有掩蔽的氯离子被重铬酸钾氧化成氯气,经导出后用氢氧化钠溶液吸收,再用硫代硫酸钠标准溶液滴定,计算出氯离子校正值,水样的COD为表观COD与氯离子校正值之差[2]。测定所用的重铬酸钾是一种有毒且有致癌性的物质,被国际癌症研究机构划归为第一类致癌物质,铬经过消化道、呼吸道、皮肤及粘膜等被人体吸收,并在体内累积,损伤肝、肺、肾等器官和DNA,引起肺癌、皮肤病、粘膜发炎等疾病[3]。硫酸汞易被人体消化道吸收,损伤人体肝脏、肾脏、生殖系统、神经系统[4,5]。在污水综合排放标准中,铬和汞均作为第一类污染物严格控制排放浓度[6]。在最高人民法院和最高人民检察院《关于办理环境污染刑事案件适用法律若干问题的解释》中,明确排放含铬和汞的污染物,浓度超过排放标准三倍被定为污染环境罪,铬和汞是国家严格管控的重金属污染物[7]。为了减少样品测定产生的废液对环境造成的重金属污染,减少物料消耗量,文中在HJ/T70-2001的基础上,减少样品的取样量,从20 mL减少为10 mL,所用的试剂相应减少一半,对方法的检出限、精密度、准确度通过试验进行验证。
试验方法
吸取水样10.0 mL(或取适量水样加水至 10.0 mL)于250毫升插管三角瓶中,按照HgSO4∶Cl-(质量比)≈10∶1加入适当体积的硫酸汞溶液,摇匀后加入重铬酸钾标准溶液5.00 mL。为了保证导出的氯气能完全被吸收液吸收,导出插管必须插入液面下,吸收瓶内加入10.0 mL氢氧化钠溶液后,加水至200 mL。其他操作步骤参照HJ/T70-2001。测定水样的同时做空白试验,以10.0 mL纯水代替水样按照相同步骤测定。
主要仪器与试剂
智能高氯废水COD消解仪(NAI-COD6L,那艾仪器):包含250 mL插管三角烧瓶、冷凝管、导出管、吸收瓶、六联独立石墨加热板、平板带操作系统。万分之一电子天平(XA105DU,梅特勒-托利多)。50 mL酸式滴定管。


那艾仪器 智能高氯COD消解仪 型号:NAI-COD6L

对测定高氯废水化学需氧量方法(HJ/T70-2001)进行改进研究,取样量由原方法的20 mL改为10 mL,试剂加入量相应减半,可切实减少测定中产生的废液对环境造成的污染,尤其是重金属污染。用低浓度自配标液进行方法检出限试验,用标准样品、自配标液、实际水样进行方法精密度、准确度试验,结果表明,氯离子浓度在2 000 mg/L至 20 000 mg/L 范围内,方法检出限的范围为 13.9 mg/L~16.8 mg/L,小于国标法HJ/T70-2001的检出限,相对误差范围为2.00%~4.80%,相对标准偏差范围为2.50%~4.29%,加标回收率为102%和104%,各项指标均符合国标法HJ/T70-2001和环境监测技术规范的要求。与HJ/T70-2001的测定结果比较,没有明显差异。文中研究的方法可用于高氯废水化学需氧量的测定。


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