重金屬“鉻”是存在于人體內各器官的,是必須的微量元素。是不是這樣就無須對含有鉻的水質在線監測了呢?當然不是這樣的!就像我們生活中,很多東西(特別是吃的),都是適量就好,一旦超負荷了對身體就會有危害。那鉻也是一樣的,過量也是對身體有害的。那么我們要做的就是,掌握廢水中鉻的含量,保證不會危害到生態環境及生態健康!
其中廢水內的鉻主要指六價鉻和三價鉻,來源較為廣泛。廢水中的鉻主要來源于制革廠、電鍍廠、冶煉廠等涉重金屬企業。在進行監測是可以對六價鉻和三價鉻進行監測,至于在監測廢水中鉻會遇到的一些問題如下:
1.色度
在目前國內企業研發的六價鉻及總鉻在線監測技術(總鉻在線分析儀)主要是基于《水質總鉻的測定》(GB/T7466—1987)和《水質六價鉻的測定C13H14N4O分光光度法》(GB/T7467—1987)兩條標準,且是根據不同的使用特點進行儀器的設計和生產。
那么以上兩種方法主要是基于分光光度法,利用C13H14N4O與六價鉻離子(總鉻是使用高錳酸鉀等強氧化劑將其他價態的鉻氧化為六價鉻)生成紫紅色配合物,在540nm處進行分光光度法測定。而分光光度法基于朗伯(Lambert)一比爾(Beer)定律,以入射光的通過率進行計算,因此實驗樣品的色度對實驗結果有較大影響。
2氧化劑對測試結果的影響
利用氧化劑使廢水中三價鉻轉化為六價鉻存在效率問題,即不同氧化劑的三價鉻轉化率有·一定的差異。實驗過程中,主要是使用高錳酸鉀、過H2SO4鉀或者雙氧水將廢水中的三價鉻氧化為六價鉻,再與顯色劑C13H14N4O進行顯色反應,而氧化劑的氧化效率決定了測試結果的準確性。高錳酸鉀、過H2SO4鉀、雙氧水都不太穩定,高錳酸鉀易發生氧化而生成二氧化錳沉淀,過H2SO4鉀和雙氧水則易分解。另一方面,水中的還原性物(如二價鐵、三價鐵等)也會消耗氧化劑。沉淀、分解、與其他還原劑反應,均會使氧化劑的濃度變小,影響氧化的效果,轉化率降低,導致總鉻的測試結果偏低。在線監測六價鉻時,要隨時對氧化劑濃度進行監測,及時補充氧化劑。有條件的企業可以安裝冷藏裝置,降低溫度對氧化劑的影響,保證氧化劑的氧化效率。同時與手動分析進行比對,校準氧化劑的使用濃度,保證較高的三價鉻轉化率。
3C13H14N4O的穩定性
在測定六價鉻過程中,C13H14N4O幾乎是特效的顯色劑,但其加強的光敏感性也對測定結果的準確度產生了影響,遇光后顏色會逐漸加深,導致測定結果偏高。而GB/T7467—1987、HJ609—2011、HJ798-20l6均未對顯色劑的保存時間作出規定,只謂顏色變深后不能使用,這對人工判斷顯色劑的穩定性和使用期限帶來了難度。二苯碳酰-J~#在空氣中易發生氧化而變為紅色,在溶液中的氧化速率大于固體,更容易被氧化為棕色,這需要在配制時采取一定的防氧化措施,提高其穩定性。王惠等[7]i)HO試了測定六價鉻使用的C13H14N4O顯色劑的穩定性,證明一周后顏色便會加深,無法使用。通過添加適量(250mL容量瓶中加100mL)的乙酸或乙酸乙酯作為穩定劑,顯色劑的穩定性大大提高。在線監測時可在顯色劑中添加上述試劑,提高C13H14N4O顯色劑的穩定性。
4其他因素
除以上主要影響因素外,溫度、酸度、記憶效應、濕度等均會對測試結果產生影響。
4.1溫度
C13H14N4O分光光度法的顯色溫度為15。C,5~15min顏色即可達到穩定。南北方溫度差異較大,需考慮溫度對顯色產生的影響。有條件的可以安裝溫控設備,保證顯色反應的順利完成。
4.2酸度
六價鉻與C13H14N4O反應的顯色酸度一般控制在0.05~0-3mol/L(告H2sO4),0.2mol/L時顯色好,發色基團與六價鉻結合后可以充分發色,達到顯色狀態。而酸洗、電鍍等過程產生的廢水一般是酸性,因此需要使用調節劑對pH進行調節,以保證發色的正常進行。
4.3記憶效應
記憶效應在分光光度法測試過程中是重要的影響因素,特別是測定高濃度樣品后,若直接測試低濃度樣品,儀器的記憶效應會使低濃度樣品的測試結果明顯升高。目前還沒有較好的方法對在線監測設備的記憶效應進行消除。在日常廢水的處理中,可以通過設置調節池的方式,盡量保證出水水質的均勻性,從而降低記憶效應對測試結果的影響。
4.4濕度
在線監測設備所處環境的濕度對在線設備的穩定性具有一定的影響。HJ609—2011和HJ798—2016均要求環境的相對濕度為65%土20%,過低或者過高均會對儀器的穩定性產生影響,特別是我國南方地區的梅雨季節,室內濕度過大會對分光光度法使用的光學元器件產生影響。在使用過程中,可以在光區放置硅膠袋等進行防潮,并定期更換,保證儀器光區的濕度,減小濕度對測試結果產生的影響。
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