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自配化学需氧量消解液在污水监测中的应用

2019-10-21宫宇娇

中国电气工程学报 2019年10期
关键词:运用分析

宫宇娇

摘要:本文选择HACH公司研制的化学需氧量(简称COD)测定仪检测污水里的COD,便于操作、耗损试剂少,安全性高,在环境监测方面被推广使用,但HACH企业的专用消解试剂费用很高。为节约测定费用,降低生态污染,结合COD的工作原理与实际情况展开探究,研发出能取代HACH消解液的自配样品。将该取代试剂经过实际样本与COD标准样本的实验验证,并与HACH试剂与国标方法检测结果相对比,结果显示,采取自配管样检测COD,精准度高,满足国标要求,而且大幅度节约成本。自配管样于环境监测方面能够得到推广应用。

关键词:自配管样;COD;消解液;污水监测;运用分析

COD主要指在强酸且加热环境下,以重铬酸钾用作氧化剂处置水样时所耗损氧化剂的数量,以氧的mg/L来代表。COD体现了水里受还原性物质影响的程度,水里还原性物质涉及有机物、亚硝酸盐、Fe2+、硫化物等。水受到有机物污染是比较常见的,所以COD也用作有机物相对含量的重要指标,但仅能体现能被氧化的有机物影响,无法体现多环芳径、PCB、二噁英等物质的污染情况。CODcr是国家把控排放总量的重要指标,所以,针对工业排污而言,COD的检测就显得非常关键。当前,国外公司COD检测相较于一般回流法而言更为便捷,但是针对工业分析而言,因为分析频率很大,耗损试剂很多,购入国外公司的药物十分昂贵,所以以自配消解液取代进口药物,在节省成本上有显著作用。

1、实验方案选择

当前,市场上销售的COD试样主要包括两类量程,即3-150mg/L样本与0-1.5g/L的试样,结合多年的工作经验,所测定水样COD的范围大概在15-300mg/L之内,因为采用量程相近试样的监测方可精准,因此为了精准的检测水样的COD,应当同时购入这两种量程的试样,实际检测中通常导致某种量程的试样剩余,产生巨大浪费。所以准备配备一种量程的试样,并覆盖COD于15-300mg/L的水样,保证节省药物。

方案(1):配备最大值是300mg/L的试样。

优点:该方法满足公司水质特征,而且因为含量低,因此节省药物。

缺点:因为添加的氧化剂K2Cr2O7较少,反应过程溶液内氧化性很低,无法保障将污水内的还原性物质完全反应掉,导致COD较低,不能实施。

结论:否决。

方案(2):根据国标《水质COD的监测-重铬酸盐法》(GB/T11914-1989)等比重缩小配备。

优点:有规定可依,科技门槛低且充满权威性。

缺点:该国标监测COD,分成两类加药办法,一种为当污水里COD值低于50mg/L时,以0.025mol/L K2Cr2O7来氧化,此外是当COD值处于50-700mg/L时以0.25mol/LK2Cr2O7来氧化,因此需要配备两种含量的试样,不利于集中,导致药物耗费。

结论:否决。

方案(3):配备0-1.5g/L的试样,自主绘制规范曲线。

优点:采用自配办法,仅配备一种规格的试样,节省药品,并采用自主原创的作业曲线,满足公司的实际状况。

难点:缺乏所加管样的含量、添加体积、添加顺序等基本内容,绘制规范曲线需要配备诸多标准溶液,遵循绘制作业曲线的技术标准,难度很大。

结论:能采用实验室中有关仪器设施,经检测获得所要的基础信息,方案可行。

2、实验分析

2.1实验设备

哈希企业COD消解设备;DR2800分光光度计以及紫外分光光度计。

2.2常用试剂

结合国标《COD检测重铬酸盐法》(GB11914-89)内消解液重点包括Ag2SO4、HgSO4、K2Cr2O7、H2SO4。所以,因此以下步骤明确各组分的浓度。

(1)Ag2SO4的浓度:Ag2SO4在消解液内是用作催化剂,Ag2SO4的浓度在(GB11914-89)中是根据1L浓硫酸内添加10g Ag2SO4的比例来搭配,通过实验显示,该种配制比重是完全足够的。

(2)HgSO4的浓度:COD实验过程,无机还原性成分如亚硝酸盐、硫化物与二价铁盐均会令结果增加,这些需氧量用作水样COD值的组成部分时是能够接受的,所以水样里的主要影响成分时氯化物。在实验过程添加HgSO4的作用就是去除Cl-的影响。采用0.4g HgSO4絡合Cl-的最高量能达到40mg,如使用20mL水样,则最高能络合2g/L Cl-含量水样,本实验内水样量时2mL,HgSO4的浓度是0.04g就能消除Cl-的影响。

(3)K2Cr2O7的浓度:配备不同含量的K2Cr2O7液体,在紫外-可见光谱中制作标准曲线,如表1所示。

以K2Cr2O7质量为x轴,410nm位置吸光度是y轴,制作标准曲线,即:

在相同条件下,检测出哈希低含量消解液的吸光度是0.456,基于上式能计量K2Cr2O7的质量是0.09067g。相同的方法,能得高含量消解液内K2Cr2O7的质量是0.9067克。

3、配制办法

3.1硫酸-硫酸银

以10g Ag2SO4溶解在1L浓硫酸内,搁置1-2天,使之彻底溶解。

3.2 0-150mg/L COD消解液

精密称取0.69mg/L K2Cr2O7标准液放于5mL烧杯内,提前在120℃烘干2小时的基准K2Cr2O7 0.09067克,溶解在15mL蒸馏水里,将该溶液慢慢倒进50mL 2.1溶液内摇匀,放在室温条件下。

3.3 0-1.5g/L的COD消解液

精密量取0.69mg/L K2Cr2O7标准液体放在50mL烧杯内,慢慢添加硫酸-硫酸银液体150ml,倒进200ml容量瓶内,加入硫酸-硫酸银到标线,晃匀。

4、结果及讨论

4.1精准度和准确度探讨

将配制好的试剂和购入的哈试剂相比较实验,以COD标准样本与本厂污水处置进出水样本作为检测主体,采取国标物质探究展开精准度与精准性实验,如表2、表3所示。

根据《COD的检测-重铬酸盐法》(国标11914-89)中的要求,40个不一样的实验室检测COD值是500mg/L,相对标准误差时4%;而工艺废水检测的室内相对标准误差时0.7-3%,由表2、表3得知对标准样本的检测,所配备的消解液不管是在精准度与准确性方面都满足国标要求。配备试剂相对标准误差比购入试剂相对误差较大。

4.2价格对比

哈希公司的管样大约20元/支,同时试剂用完仅能重新购买,采取自配消解试剂,用完后能够自配,试剂管也可以重复应用,节约了支出。每支成本可以维持在5角。

5、结论

结合上述实验显示,采用自配管样在检测结果时精准度与准确性都满足国标要求,和购入的药物比较在研究时并无明显差异。从价格方面说,自配药物和购入的药物比较也有显著优势,这个公司节省成本的要求相符合,所以,采用本实验获得的方法配备消解液替代从哈希购入药物是完全有效的。

参考文献:

[1]雷岗星,朱晓霞.自配化学需氧量消解液在污水监测中的应用研究[J].资源节约与环保,2017(10):48-49+51.

[2]高姗. 化学需氧量快速测定方法的研究[D].辽宁科技大学,2016.

[3]叶瑾.化学需氧量(COD)消解液的配制[J].贵州化工,2011,36(05):35-36.

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