氯酸盐屏蔽废水COD测定的消除策略及反应机制

作者：颜薇; 余伟; 肖慧吉; 朱俊涛; 唐沂珍; 孙好芬; 江波; 刘奕捷^*

来源：环境化学, 2023, 42(08): 2813-2822.

• 氯酸盐
• COD
• 掩蔽作用
• 亚硫酸盐
• 自由基

向废水中投加氯酸盐,即所谓的“COD(化学需氧量)去除剂”,可降低COD检测值,呈现出水符合COD排放标准的假象.从本质上而言,氯酸盐的添加并未实际去除COD,而仅仅是作为氧化剂减少了在高温消解过程中重铬酸钾的消耗量,导致测定的COD数值偏小,因此氯酸盐只是起到了掩蔽作用.为消除氯酸盐对COD的掩蔽作用,提出了一种以亚硫酸盐为还原剂的预处理工艺:根据氯酸盐含量投加相应的亚硫酸氢钠进行去除,进而测定出真实的COD.结果表明,当[SO32-]/[ClO3-]摩尔比为5—6、温度为60℃时,经过lh的反应可以有效的消除氯酸盐对COD测定的影响,此时SO32-和ClO3-同步耗尽.基于ESR(电子自旋共振)分析,可知氯酸盐与亚硫酸盐首先通过单电子转移反应生成SO3·-,生成的SO3·与溶解氧进一步发生反应生成SO4·-,而ClO3-的还原中间体(ClO2、ClO2-和ClO-)可与亚硫酸根继续通过氧转移反应而被还原,最终产物为Cl-;通过反应前后的三维荧光光谱图发现生成的自由基虽然可以氧化部分有机物,但是并未发生矿化反应,因此经处理后所测定的COD值即为真实值.总而言之,本研究所提出的亚硫酸盐消除氯酸盐对COD测定干扰的方法切实可行,为完善COD测定方法及理论提供参考.

• 单位
  青岛理工大学