水樣中Cl-濃度及稀釋倍數(shù)對COD檢測結果的影響

尹莉萍

中國石化集團中原石油勘探局有限公司水務分公司，中國·河南 濮陽 457001

1 引言

新建產(chǎn)出水深度處理站，處理規(guī)模1200m3/d，處理后產(chǎn)出水作為凈化廠循環(huán)冷卻水回用，濃水輸送至普光11 井和毛開1 井回注。

深度處理站進水包括：氣田采出水、胺液凈化廢水，混合均質(zhì)后水質(zhì)需滿足標準要求，其中來水對COD 指標明確規(guī)定，同時來水水質(zhì)變化較大，而且氯離子含量較高，直接影響COD 檢測。針對高含鹽污水如何準確測定COD 進行了研究實驗。

2 實驗目的

在酸性重鉻酸鉀條件下，芳烴和吡啶難以被氧化，其氧化率較低。在硫酸銀催化作用下，這些直鏈類脂肪族化合物可有效被氧化。但普光深度水成分復雜，其氯離子濃度也很高，在檢測過程中，氯離子能夠被重鉻酸鹽氧化，且能與硫酸銀作用產(chǎn)生氯化銀沉淀嚴重影響實驗結果。因此，探究氯離子對檢測COD 的影響及如何解決高氯離子至關重要。本實驗主要探究了便攜式水質(zhì)測定儀法及微波密封消解法檢測COD 時Cl-濃度及水樣稀釋倍數(shù)對實驗結果的影響[1-3]。

3 便攜式水質(zhì)測定儀法

3.1 結果與討論

檢測結果如表1所示，當溶液中Cl-濃度小于606mg/L時，隨著Cl-濃度增大，其COD 測定值有略微上升，但數(shù)值極小，對COD 的測定結果幾乎不產(chǎn)生影響。但當Cl-濃度高于606mg/L 時，通過圖1實驗現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)，Cl-與Ag+結合生成了大量沉淀，溶液渾濁，無法用光度法進行COD 的檢測。為了進一步探究Cl-濃度，在606～1213mg/L 范圍內(nèi)，設置了6 個梯度的濃度值（606、728、849、970、1092、1213mg/L），并進行了相應的測定，結果表明，Cl-濃度為728mg/L 時溶液已出現(xiàn)渾濁。

圖1 含不同氯離子溶液的COD 檢測結果

表1 含不同氯離子溶液的COD 檢測值

由上述實驗可得出結論：使用便攜式水質(zhì)檢測儀（D 試劑和E 試劑組合）檢測COD 含量時，其Cl-濃度在600mg/L以下，檢測結果較為準確。

3.2 便攜式水質(zhì)儀法COD 粗判

采取便攜式水質(zhì)儀進行檢測時，一般情況下使用的標準曲線檢測范圍在5～1000mg/L，因此在檢測時，無論是對水樣中的COD 或是Cl-濃度都需要進行粗判。具體方法如下：

取2.5mL 水樣，依次加入0.7mL 的D 試劑和4.8mL 的E 試劑，觀察顏色變化：

①若為溶液不產(chǎn)生沉淀，則證明其Cl-濃度低于600mg/L。溶液顏色與對應的COD 濃度如圖2所示。解決方法：根據(jù)初判結果選擇是否稀釋及稀釋倍數(shù)（使稀釋后的濃度在5～1000mg/L 的范圍，推薦稀釋倍數(shù)為10 倍）。

圖2 不同的溶液顏色對應的COD 濃度

②若產(chǎn)生沉淀為黃色沉淀，則證明COD 濃度在檢測范圍內(nèi)，Cl-超過600mg/L。解決方法：第一，對水樣稀釋10倍進行檢測。第二，或另取2.5mL 水樣，向其中加入約0.5g的的硫酸汞粉末，掩蔽氯離子，之后加入D 試劑與E 試劑，進行后續(xù)實驗（注意檢測時不要晃動，盡可能使溶液澄清）。

③若產(chǎn)生沉淀為綠色沉淀，則證明COD 濃度超過檢測范圍，Cl-濃度超過600mg/L。解決方法：對水樣稀釋10 倍后檢測。

4 COD 微波密閉消解法

4.1 結果與討論

由表2可以看出，隨著溶液中氯離子濃度不斷增加，其COD 檢測值并沒有太大波動，由此證明向溶液中加入1g 的硫酸汞粉末后，由于硫酸汞可以和氯離子形成穩(wěn)定的絡合物，能夠起到很好的掩蔽作用。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，當Cl-濃度小于6000mg/L 時，其檢測結果基本不受影響。

表2 含不同濃度氯離子溶液的COD 檢測結果

4.2 微波消解法水樣中COD 濃度粗判

在前面的實驗中已經(jīng)驗證，根據(jù)普光的水質(zhì)情況，使用微波消解法在加入1g 的硫酸汞條件下，Cl-濃度對實驗結果基本不產(chǎn)生影響。因此，在檢測水樣時只需要判斷COD 含量在哪一個檢測范圍，選擇合適的重鉻酸鉀標準溶液及硫酸亞鐵銨溶液即可。表3中顯示了不同的重鉻酸鉀標準溶液對應的COD 檢測范圍。粗判方法如下：

表3 不同的重鉻酸鉀標準溶液對應的COD 檢測范圍

取5mL 水樣，加入0.2mol/L 的重鉻酸鉀標準溶液觀察顏色變化：

①若溶液仍為黃色，則說明COD 的濃度在50～1000mg/L范圍內(nèi)，按照說明進行后續(xù)實驗即可。

②若溶液出現(xiàn)藍綠色現(xiàn)象，則說明COD 的濃度大約超過1000mg/L。解決方法：第一，換用0.4mol/L 的重鉻酸鉀標準溶液，若溶液為黃色，按照說明進行后續(xù)實驗即可。第二，若溶液出現(xiàn)藍綠色現(xiàn)象，則對水樣稀釋10 倍后用0.2mol/L的重鉻酸鉀檢測。

5 兩種方法檢測COD 結果對比

采用兩種方法對普光水樣進行了檢測，其結果如表4所示。通過對比表4數(shù)據(jù)可知，兩種方法的檢測結果基本一致。

表4 兩種方法檢測COD 結果對比

6 結論

本次實驗主要探究了便攜式水質(zhì)儀法和微波消解法檢測COD 時，水樣中Cl-濃度及稀釋倍數(shù)檢測結果的影響。由實驗結果得出以下幾個結論：

①便攜式水質(zhì)儀法檢測COD 時，Cl-濃度低于600mg/L，不產(chǎn)生沉淀。基本不影響實驗結果。

②便攜式水質(zhì)儀法檢測水樣時，可以選擇稀釋的方法進行檢測，但其結果大約有10%左右的偏差。推薦使用稀釋倍數(shù)為10 倍。

③微波消解法檢測COD 時，Cl-濃度低于6000mg/L 時，基本不影響實驗結果。

④微波消解法檢測水樣時，應按照粗判方法先對COD濃度進行粗判，如需稀釋，推薦稀釋倍數(shù)為10 倍。