测定同时含有氯和溴的废水的化学需氧量的方法技术

本发明专利技术属于水环境监测技术领域，具体涉及一种测定同时含有氯和溴的废水化学需氧量的方法。本发明专利技术所提供的测定同时含有氯和溴废水的化学需氧量的方法，根据废水样品中溴离子浓度是否大于3mg/L来选择采用不同的检测方法，尤其是当溴离子浓度大于3mg/L、氯离子浓度小于1000mg/L(稀释后)时，将样品稀释至CODc

【技术实现步骤摘要】
测定同时含有氯和溴的废水的化学需氧量的方法


[0001]本专利技术属于水环境监测
，具体涉及一种测定同时含有氯和溴的废水的化学需氧量的方法。

技术介绍

[0002]化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，以下简称COD)是衡量环境水质和污染源排放的重要指标，是指在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量，其结果折算为对应氧量。COD是表示水中还原性物质多少的一个综合性指标，也是衡量水中有机物质含量的评价指标。COD值越大，说明水体受有机物的污染越严重，其危害体现在有机物对环境的危害。有机化合物主要由氧、氢和碳元素组成。当有机物排放到环境水体时，以毒性和使水中溶解氧减少的形式对生态系统及环境造成危害，尤其是挥发性有机物以及难降解有机物等。
[0003]随着工业产品多样化和工业技术的发展，工业废水中所包含的污染物种类及其含量都发生了较大的变化，如特定工业废水中含有溴化物，以及氯化物与溴化物共存的情况，部分工业废水中溴化物浓度可达100mg/L以上。
[0004]重铬酸钾法是测定COD的常规检测方法，所得结果为CODcr，目前普遍使用的重铬酸钾法中的干扰消除措施主要针对氯化物，通过硫酸汞屏蔽其干扰，但对溴化物未提出任何处理措施，而氯化物、溴化物共存时产生的协同效应对CODcr检测结果产生了极大的偏差，导致同一水体采用不同方法测定时结果存在明显差异，说明重铬酸钾法的准确性已不适用于氯离子与溴离子共存时水样CODcr的检测，失去对工业废水CODcr真实水平的监控作用与意义，给企业带来了巨大的环保风险及经济损失。
[0005]水体中的氯离子一直是影响CODcr测试结果的主要干扰物质(范丽华,等.酸化吹气
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重铬酸钾法测定高氯地表水中化学需氧量[J].中国无机分析化学,2021,11(05):97
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101.)，理论上氧化l mg氯离子相当于CODcr值增加0.226mg；而溴与氯作为同一主族元素，具有相似的化学性质，理论上氧化l mg溴离子相当于CODcr值增加0.1mg，且水中溴离子比氯离子更容易被氧化，当氯溴共存时，CODcr测定结果偏差更大，且相对误差及标准偏差较大。因此，如何消除的氯溴共存对于水样CODcr检测的干扰成为为水质监测领域中亟待解决的技术问题。
[0006]现有技术中适用于CODcr含量检测的方法主要有《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(HJ 828
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2017)和《高氯废水化学需氧量的测定氯气校正法》(HJ/T 70
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2001)，方法标准HJ 828
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2017在“5干扰和消除”章节指出，测定水中CODcr的主要干扰物质为氯化物，并通过硫酸汞屏蔽其干扰。只对氯离子干扰进行消除，未涉及水中溴离子干扰的消除，所用的掩蔽剂硫酸汞仅可有效掩蔽氯离子，对溴离子几乎无掩蔽作用，在应用于含氯含溴废水COD检测时偏差较大，不能准确反映出水体的实际污染状况。
[0007]本专利技术人团队在监测某化工园区污水处理厂水样的CODcr时，发现水样中Cl
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粗测浓度为1100mg/L左右，离子色谱法测定浓度为894mg/L，并同时测出溴化物，Br
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浓度为
97mg/L。按照HJ 828
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2017方法的规定，Cl
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粗测浓度必须小于等于1000mg/L。因此，将水样稀释2倍后采用低浓度模式测定，测定浓度为51mg/L；但由于氯离子精确浓度低于1000mg/L，所以尝试不稀释、直接高浓度模式测定，测定浓度竟高达72mg/L，两次测定结果的差异较大。为探明测定浓度偏高的原因，课题组进一步开展模拟实验：在空白水中加入邻苯二甲酸氢钾标准溶液，使空白加标样品的CODcr为40mg/L，并同时加入氯化钾和溴化钾，使加标样品中Cl
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、Br
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浓度分别为800mg/L、100mg/L。试验结果显示，高浓度模式下样品测定浓度为71mg/L，低浓度模式下为49mg/L。试验结果表明，当水样中含有溴化物时，对测定浓度具有正干扰影响，且高浓度测定模式的影响高于低浓度测定模式，工业园区的水样高低模式测定结果间的差异也是类似的原因所致。
[0008]研究表明，当待测废水中氯离子和溴离子共存时，会对CODcr测定结果产生较大的正干扰。现有技术的测定方法只对氯离子干扰进行了消除，未涉及水中溴离子干扰的消除，如何排除上述的干扰，鲜有文献披露。因此，一种准确度和精密度高的测定同时含有氯和溴的废水的化学需氧量的方法亟需开发出来。

技术实现思路

[0009]为了解决上述的技术问题，本专利技术呈现出了溴离子对含氯含溴废水CODcr测定产生干扰的机理，并采用了消除溴离子干扰的措施，专利技术了一种适用于含氯含溴废水CODcr的检测方法。
[0010]本专利技术的技术方案是，通过对水样的分析，针对于水样中溴离子的浓度情况，采取不同的检测方法；当样品中溴离子浓度低于3mg/L，氯离子浓度小于1000mg/L(稀释后)时，溴离子干扰可忽略不计，并参照HJ 828方法去除氯离子干扰。水样中氯离子的质量浓度采用GB11896测定，也可测定电导率后按照HJ506附录A进行换算，或参照GB17378.4测定盐度后进行换算。
[0011]当样品中溴离子浓度大于3mg/L、氯离子浓度小于1000mg/L(稀释后)时，将样品稀释至CODcr≤50mg/L后测定，从测得的表观CODcr值中扣除溴离子干扰值后，得出样品实际CODcr值。
[0012]同时，关于如何排除溴离子导致的干扰浓度，本专利技术在计算时通过特定的方法来进行，计算公式如下：样品中化学需氧量的质量浓度按下式计算：
[0013][0014]式中：ρρ——样品中化学需氧量的质量浓度，mg/L；
[0015]C1——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L；
[0016]V0——空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，ml；
[0017]V1——水样测定所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，ml；
[0018]V2——水样的体积，ml；
[0019]8000——1/4O2的摩尔质量以mg/L为单位的换算值。
[0020]C0——溴离子浓度，mol/L；
[0021]f——稀释倍数。
[0022]具体的，本专利技术所提供的测定同时含有氯和溴的废水的化学需氧量的方法，包括
以下的步骤：
[0023](1)对待测含氯含溴废水样中溴离子和氯离子浓度进行测定；
[0024](2)当废水样品中溴离子浓度小于或等于3mg/L、氯离子浓度小于1000mg/L时，采用HJ 828方法排除氯离子的干扰，测定水样CODcr值；
[0025](3)当废水样品中溴离子浓度大于3mg/L、氯离子浓度小于1000mg/L时，将样品稀释至CODcr≤50mg/L后测定，在预处理后的水样中加入已知量的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.测定同时含有氯和溴的废水的化学需氧量的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对待测含氯含溴废水样中溴离子和氯离子浓度进行测定；(2)当废水样品中溴离子浓度小于或等于3mg/L、氯离子浓度小于1000mg/L时，采用HJ 828方法排除氯离子的干扰，测定水样CODc
r
值；(3)当废水样品中溴离子浓度大于3mg/L、氯离子浓度小于1000mg/L时，将样品稀释至CODc
r
≤50mg/L后测定，在预处理后的水样中加入重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，经沸腾回流后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾，由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度，即表观CODc
r
；从测得的表观CODc
r
值中扣除溴离子干扰值后，得出样品实际CODc
r
值；所述的扣除溴离子导致的干扰浓度，采用如下的公式进行计算：式中：ρ——样品中化学需氧量的质量浓度，mg/L；C1——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L；V0——空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，ml；V1——水样测定所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，ml；V2——水样的体积，ml；8000——1/4O2的摩尔质量以mg/L为单位的换算值；C0——溴离子浓度，mol/L；f——稀释倍数。2.如权利要求1所述的测定同时含有氯和溴的废水的化学需氧量的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的溴离子浓度测定采用《水质无机阴离子(F
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、CI
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、NO2‑
、Br
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、NO3‑
、PO
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【专利技术属性】
技术研发人员：王荟，孙慧婧，吴仲夏，罗华瑞，赵敏敏，钱东，吉鑫，
申请(专利权)人：江苏省环境监测中心，
类型：发明
国别省市：