本發(fā)明涉及待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法及其裝置。

背景技術(shù)：

化學(xué)需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)在河流污染和工業(yè)廢水性質(zhì)的研究以及廢水處理廠的運(yùn)行管理中，是一個(gè)非常的參數(shù)。其是指在一定條件下，用一定氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，其用于反映水體受還原性物質(zhì)污染的程度，可作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)。

現(xiàn)有技術(shù)中，重鉻酸鉀法是較常用的測(cè)定待測(cè)COD水樣的COD的方法。在該方法中，以重鉻酸鉀為氧化劑，硫酸銀為催化劑，在硫酸介質(zhì)中，于一定溫度下，將水樣中有機(jī)物氧化，然后再通過(guò)相應(yīng)的測(cè)定方法測(cè)定消耗的或者剩余的重鉻酸鉀，并計(jì)算COD值。然而，在這種方法中，由于水樣中通常存在有氯離子，氯離子與硫酸銀會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氯化銀沉淀，一方面減少催化劑的量，另一方面若后續(xù)利用光度法來(lái)測(cè)定消耗的重鉻酸鉀，則氯化銀沉淀會(huì)影響光的通過(guò)。而且，水樣中的氯離子也會(huì)被重鉻酸鉀氧化，從而會(huì)影響COD測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，消除待測(cè)COD水樣中的氯離子的干擾對(duì)于準(zhǔn)確測(cè)定待測(cè)水樣的COD非常關(guān)鍵。

目前，消除待測(cè)COD水樣中的氯離子的干擾的方法例如是在測(cè)量設(shè)備中加入重鉻酸鉀之前，將待測(cè)COD水樣與濃硫酸混合后置于待吹氣的且不封閉的容器中，通過(guò)加熱裝置將該容器中的液體溫度加熱至液體不會(huì)沸騰的某一高溫溫度并保持在該高溫溫度，同時(shí)通過(guò)吹氣裝置向該容器中連續(xù)吹入空氣。在容器中，待測(cè)COD水樣中的氯離子與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫，通過(guò)連續(xù)吹氣可以攜帶出氣態(tài)形式的氯化氫，從而能夠使氯離子脫離待測(cè)COD水樣。

上述去除待測(cè)COD水樣中的氯離子的方法需要向容器中連續(xù)吹氣，當(dāng)待測(cè)COD水樣中含氯離子過(guò)高(例如，大于5000mg/L)時(shí)，去除水樣中的氯離子所需要連續(xù)吹氣的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)(例如，10分鐘以上)。當(dāng)較長(zhǎng)時(shí)間地向容器中連續(xù)吹入外部冷空氣時(shí)，會(huì)使得容器內(nèi)液體的溫度持續(xù)降低，因而可能會(huì)導(dǎo)致容器內(nèi)液體的溫度無(wú)法一直保持在除氯時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需要的溫度條件(即，上述某一高溫溫度)，從而會(huì)導(dǎo)致除氯性能下降，無(wú)法徹底將 待測(cè)COD水樣中的氯離子去除干凈，進(jìn)而影響COD測(cè)定結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法及其裝置，通過(guò)采用間斷式吹氣，使得既能夠保證吹氣的動(dòng)作以從開(kāi)口容器中帶出氣態(tài)氯化氫，又能夠保證在間斷式吹氣期間開(kāi)口容器內(nèi)的混合液的溫度保持在化學(xué)反應(yīng)所需的目標(biāo)溫度，即，能夠保證除氯所需的溫度條件，進(jìn)而保證除氯性能，從而有效去除待測(cè)COD水樣中的氯離子，提高COD測(cè)定的準(zhǔn)確性。

為實(shí)現(xiàn)此目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法，包括：

將一定體積比例的待測(cè)COD水樣與濃硫酸的混合液置于開(kāi)口容器中；

通過(guò)加熱裝置對(duì)開(kāi)口容器加熱以將混合液加熱至目標(biāo)溫度，并且將混合液的溫度保持在目標(biāo)溫度，在目標(biāo)溫度下，待測(cè)COD水樣中的氯離子與濃硫酸能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以在開(kāi)口容器中產(chǎn)生氯化氫；以及

通過(guò)吹氣裝置間斷式地向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣，

當(dāng)吹氣裝置向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣時(shí)，能夠從開(kāi)口容器中帶出氣態(tài)形式的氯化氫，

其中，在吹氣裝置間斷式地向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣的過(guò)程中，加熱裝置能夠?qū)⒒旌弦旱臏囟缺３衷谀繕?biāo)溫度。

進(jìn)一步，在該待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法中，當(dāng)吹氣裝置間斷式地向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣的總吹氣時(shí)間達(dá)到所需要的吹氣時(shí)間后,吹氣裝置不再向開(kāi)口容器中吹氣。

進(jìn)一步，在該待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法中，吹氣裝置間斷式地向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣的過(guò)程中的每一次連續(xù)吹氣的時(shí)間為在吹氣條件下，加熱裝置能夠?qū)⒒旌弦旱臏囟缺３衷谀繕?biāo)溫度的最長(zhǎng)時(shí)間。

進(jìn)一步，在該待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法中，吹氣裝置間斷式地向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣的過(guò)程中的兩次相鄰的連續(xù)吹氣之間的時(shí)間為從一次連續(xù)吹氣結(jié)束時(shí)至之后的連續(xù)吹氣開(kāi)始時(shí)加熱裝置能夠?qū)⒒旌弦旱臏囟缺３衷谀繕?biāo)溫度的最短時(shí)間。

進(jìn)一步，在該待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法中，吹氣裝置包括蠕動(dòng)泵。

進(jìn)一步，在該待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法中，當(dāng)吹氣裝置向開(kāi)口容器吹氣時(shí)吹入的是空氣。

進(jìn)一步，在該待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法中，加熱裝置包括加熱絲。

進(jìn)一步，在該待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法中，一定體積比例的待測(cè)COD水樣與濃硫酸至少能夠使得待測(cè)COD水樣中的氯離子完全生成氯化氫。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種待測(cè)COD水樣中氯離子的去除裝置，包括：

開(kāi)口容器，該開(kāi)口容器中置入一定體積比例的待測(cè)COD水樣與濃硫酸的混合液；

加熱裝置，該加熱裝置對(duì)開(kāi)口容器加熱以將混合液加熱至目標(biāo)溫度，并且將混合液的溫度保持在目標(biāo)溫度，在目標(biāo)溫度下，待測(cè)COD水樣中的氯離子與濃硫酸能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以在開(kāi)口容器中產(chǎn)生氯化氫；以及

吹氣裝置，該吹氣裝置間斷式地向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣，當(dāng)吹氣裝置向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣時(shí)，能夠從開(kāi)口容器中帶出氣態(tài)形式的氯化氫，

其中，在吹氣裝置間斷式地向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣的過(guò)程中，加熱裝置能夠?qū)⒒旌弦旱臏囟缺３衷谀繕?biāo)溫度。

采用本發(fā)明提供的待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法及其裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)間斷式吹氣，并且能夠?qū)崿F(xiàn)在間斷式吹氣過(guò)程中混合液的溫度保持在除氯時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的溫度條件，因而既能夠保證吹氣的動(dòng)作以將開(kāi)口容器中的氣態(tài)氯化氫帶出，又能夠保證除氯性能，有效去除待測(cè)COD水樣中的氯離子，提高COD測(cè)定的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的待測(cè)COD水樣中氯離子的去除裝置的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法的流程圖；以及

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣泵5間斷式地向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣的一個(gè)實(shí)例。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容，以下結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施方式的說(shuō)明，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加深入而具體的介紹。

本發(fā)明所提供的待測(cè)COD水樣中氯離子的去除裝置包括開(kāi)口容器、加熱裝置、以及吹氣裝置。開(kāi)口容器用于在其中置入一定體積比例的待測(cè)COD水樣與濃硫酸的混合液。加熱裝置用于對(duì)開(kāi)口容器加熱以將混合液加熱至目標(biāo)溫度，并且將混合液的溫度保持在目標(biāo)溫度。在該目標(biāo)溫度下，待測(cè)COD水樣中的氯離子與濃硫酸能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以在開(kāi)口容器中產(chǎn)生氯化氫。吹氣裝置用于間斷式地向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣，當(dāng)吹氣裝置向開(kāi)口容器吹氣時(shí)，能夠從開(kāi)口容器中帶出氣態(tài)形式的氯化氫，其中，在吹氣裝置間斷式地向開(kāi)口容器內(nèi)吹氣 的過(guò)程中，加熱裝置能夠?qū)⒒旌弦旱臏囟缺３衷谀繕?biāo)溫度。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的待測(cè)COD水樣中氯離子的去除裝置的示意圖。圖1中，反應(yīng)池3作為開(kāi)口容器，其內(nèi)用于置入待測(cè)COD水樣與濃硫酸的混合液4。氣泵5作為吹氣裝置，其通過(guò)通氣軟管1與反應(yīng)池3的一開(kāi)口端連接，用于向反應(yīng)池3中吹入空氣(例如，圖1中示出的吹入空氣6)。通氣軟管1通過(guò)壓塊2與反應(yīng)池3的一開(kāi)口端固定連接。氣泵5例如是蠕動(dòng)泵。加熱絲8作為加熱裝置，用于對(duì)反應(yīng)池3加熱，以將反應(yīng)池3中的混合液4加熱至目標(biāo)溫度，并且保持在該目標(biāo)溫度。在該目標(biāo)溫度下，混合液4中待測(cè)COD水樣中的氯離子能夠與濃硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成氯化氫，由于氯化氫易溶于水，因而反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫將溶于混合液4中變成鹽酸溶液。若通過(guò)氣泵5經(jīng)由通氣軟管1向反應(yīng)池3中吹入空氣(例如，吹入空氣6)，由于鹽酸溶液是強(qiáng)揮發(fā)性的，因而混合液4將會(huì)揮發(fā)氯化氫氣體，經(jīng)過(guò)混合液4的空氣中也將攜帶氯化氫氣體(如圖1中的攜帶氯化氫的空氣7)。圖1中，反應(yīng)池3的另一開(kāi)口端經(jīng)由通氣軟管1(壓塊2用于將通氣軟管1與另一開(kāi)口端固定連接)與外部連通，經(jīng)過(guò)混合液4的攜帶氯化氫的空氣(例如攜帶氯化氫的空氣7)通過(guò)通氣軟管1能夠被排出到外部(如圖1中的攜帶氯化氫的空氣9)。在以下的描述中，反應(yīng)池3即指代開(kāi)口容器，加熱絲8即指代加熱裝置，氣泵5即指代吹氣裝置。

以下結(jié)合圖2和圖3來(lái)具體說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在圖1所示的去除裝置中進(jìn)行的待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法。在圖1所示的待測(cè)COD水樣中氯離子的去除裝置中，氣泵5向反應(yīng)池3內(nèi)進(jìn)行間斷式吹氣，并且在間斷式吹氣的過(guò)程中，加熱絲8將一直處于工作狀態(tài)，并使得反應(yīng)池3內(nèi)混合液的溫度能夠被保持在化學(xué)反應(yīng)所需要的目標(biāo)溫度，從而能有效去除待測(cè)COD水樣中的氯離子，提高COD測(cè)定的準(zhǔn)確性。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法的流程圖。

首先，在步驟S11中，在反應(yīng)池3中置入一定體積比例的待測(cè)COD水樣與濃硫酸的混合液4。這里，被混合的待測(cè)COD水樣與濃硫酸的體積需滿足一定的比例，在滿足該比例的條件下，濃硫酸的體積至少應(yīng)當(dāng)滿足能夠使得待測(cè)COD水樣中的氯離子能完全與之反應(yīng)生成氯化氫，從而為后續(xù)能夠有效去除待測(cè)COD水樣中的氯離子做準(zhǔn)備。關(guān)于待測(cè)COD水樣與濃硫酸的體積比例應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況，例如，待測(cè)COD水樣中氯離子的含量等，而具體確定，本發(fā)明在此不作特別限定。

接下來(lái)，在步驟S12中，通過(guò)加熱絲8對(duì)反應(yīng)池3進(jìn)行加熱，以將反應(yīng)池3中的混合液4加熱至目標(biāo)溫度，并且將混合液4的溫度保持在該目標(biāo)溫度。目標(biāo)溫度是大于常溫的高溫溫度，在該目標(biāo)溫度下，混合液中的待測(cè)COD水樣中的氯離子會(huì)與濃硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 產(chǎn)生氯化氫，該氯化氫溶于水，形成鹽酸溶液。這里，對(duì)于該目標(biāo)溫度的確定既要考慮能夠使得氯離子與濃硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫，又要考慮到在進(jìn)行以下將描述的間斷式吹氣過(guò)程時(shí)，能夠?qū)⒒旌弦?的溫度保持在該目標(biāo)溫度，同時(shí)還要保證反應(yīng)池3能夠承受目標(biāo)溫度的高溫溫度，以及混合液4不會(huì)沸騰等。在本發(fā)明的實(shí)施例中，將該目標(biāo)溫度確定為135℃，但并不限于此。

隨后，在步驟S13中，通過(guò)氣泵5間斷式地向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣。

該步驟中，間斷式地向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣不同于現(xiàn)有技術(shù)中向容器內(nèi)連續(xù)吹氣所需要的吹氣時(shí)間，而是向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣一段時(shí)間后，停止向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣一段時(shí)間，之后再通過(guò)氣泵5向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣一段時(shí)間，如此循環(huán)反復(fù)地進(jìn)行周期性地吹氣與不吹氣，直至總的吹氣時(shí)間達(dá)到所需要的吹氣時(shí)間。當(dāng)進(jìn)行間斷式吹氣的總的吹氣時(shí)間達(dá)到所需要的吹氣時(shí)間后，氣泵5將不再向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣。可以通過(guò)繼電器或者單片機(jī)等來(lái)控制氣泵5的開(kāi)或關(guān)，以實(shí)現(xiàn)向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣或者不吹氣。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣泵5間斷式地向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣的一個(gè)實(shí)例。如圖3所示，從時(shí)刻t0至t1的一段時(shí)間T1(例如，M秒)內(nèi)，氣泵5被打開(kāi)，從而向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣，之后從時(shí)刻t1至t2的一段時(shí)間T2(例如，N秒)內(nèi)，氣泵5被關(guān)閉，從而停止向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣，緊接著從時(shí)刻t2至t3的一段時(shí)間T1內(nèi)，氣泵5又被打開(kāi)，以向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣，之后又被關(guān)閉，以停止向反應(yīng)池3內(nèi)吹氣一段時(shí)間T2，如此反復(fù)地進(jìn)行間斷式地吹氣，直至總的吹氣時(shí)間達(dá)到所需要的吹氣時(shí)間。

在該步驟中，當(dāng)氣泵5向反應(yīng)池3內(nèi)吹入空氣時(shí)，反應(yīng)池3中的混合液4中的鹽酸溶液能夠從混合液4中揮發(fā)出去，因而經(jīng)由氣泵5吹入的、并且經(jīng)過(guò)混合液4后的空氣中將攜帶有揮發(fā)出的氣態(tài)的氯化氫，該攜帶有氣態(tài)的氯化氫的氣體能夠經(jīng)由通氣軟管1從反應(yīng)池3中排出，如此能夠通過(guò)吹氣動(dòng)作實(shí)現(xiàn)待測(cè)COD水樣中的氯離子的去除。而且，由于采用間斷式地吹氣方式，所以可以控制在進(jìn)行間斷式地吹氣的過(guò)程中的每一次連續(xù)吹氣的時(shí)間(例如，圖3中從時(shí)刻t0至t1的時(shí)間T1)，使得在每一次連續(xù)吹氣的時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)池3中的混合液的溫度能夠通過(guò)加熱絲8被保持在目標(biāo)溫度，而不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中存在的當(dāng)較長(zhǎng)時(shí)間地向容器中連續(xù)吹入外部冷空氣時(shí)，會(huì)使得容器內(nèi)液體的溫度持續(xù)降低，導(dǎo)致容器內(nèi)液體的溫度無(wú)法一直被保持在除氯時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需要的溫度條件，從而導(dǎo)致除氯性能下降，無(wú)法徹底將待測(cè)COD水樣中的氯離子去除干凈，進(jìn)而影響COD測(cè)定結(jié)果的問(wèn)題。而在本發(fā)明中，采用間斷式式地吹氣，可以控制每一次連續(xù)吹氣的時(shí)間，以保證在連續(xù)吹氣的時(shí)間內(nèi)反應(yīng)池3中的混合液4的溫度能夠被保持在氯離子與濃硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所需的溫度，因而相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)能夠使得氯離子去除性能更穩(wěn)定，效果更明顯，從而能進(jìn)一步提高COD測(cè)量的穩(wěn) 定性。

應(yīng)當(dāng)注意，雖然在進(jìn)行間斷式地吹氣的過(guò)程中的每一次連續(xù)吹氣的時(shí)間越短，加熱絲8越容易將反應(yīng)池3內(nèi)混合液的溫度保持在目標(biāo)溫度，但是在確定每一次連續(xù)吹氣的時(shí)間時(shí)，并不意味著該連續(xù)吹氣的時(shí)間越短越好，因?yàn)樵撨B續(xù)吹氣的時(shí)間太短也會(huì)造成氯化氫氣體無(wú)法及時(shí)排出，從而使得吹氣除氯的效果不佳。因此，需要兼顧考慮吹氣除氯的效果以及在吹氣的條件下，加熱絲8能夠?qū)⒎磻?yīng)池3內(nèi)混合液的溫度保持在目標(biāo)溫度的能力等來(lái)確定每一次連續(xù)吹氣的時(shí)間。較佳地，可以將每一次連續(xù)吹氣的時(shí)間設(shè)置為在吹氣的條件下加熱絲8能夠?qū)⒎磻?yīng)池3內(nèi)混合液的溫度保持在目標(biāo)溫度的最長(zhǎng)時(shí)間，以達(dá)到最佳的除氯效果。

此外，在進(jìn)行間斷式地吹氣的過(guò)程中的兩次相鄰的連續(xù)吹氣之間的不吹氣的時(shí)間也不能過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)槁然瘹湟兹苡谒?，如果長(zhǎng)時(shí)間不吹氣，會(huì)導(dǎo)致處于反應(yīng)池3內(nèi)的揮發(fā)的氯化氫氣體(例如，圖1所示的空氣7中攜帶的氯化氫)再溶于水樣中，從而也會(huì)影響除氯性能。較佳地，可以將兩次相鄰的連續(xù)吹氣之間的不吹氣的時(shí)間設(shè)置為從一次連續(xù)吹氣結(jié)束時(shí)至之后的連續(xù)吹氣開(kāi)始時(shí)加熱絲8能夠?qū)⒒旌弦?的溫度保持在目標(biāo)溫度的最短時(shí)間，從而保證除氯性能，提高除氯效果。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的待測(cè)COD水樣中氯離子的去除方法及其裝置，通過(guò)采用間斷式吹氣的方法，既能夠保證吹氣的動(dòng)作以帶出氯化氫氣體，又能夠保證在間斷式吹氣過(guò)程中混合液的溫度能夠被保持在除氯時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的溫度條件，從而能夠提高除氯的穩(wěn)定性，以便更有效地去除待測(cè)COD水樣中的氯離子，進(jìn)而提高COD測(cè)定的準(zhǔn)確性。

最后需要說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例所述技術(shù)方案的范圍。