[发明专利]基于高级氧化技术的水体总铬含量在线检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于高级氧化技术的水体总铬含量在线检测装置及方法。本发明采用电解式臭氧发生器和石英玻璃鼓泡式反应器使高浓度的臭氧气体更充分均匀地溶解于待测水样中；本发明利用紫外诱导臭氧在水中迅速产生强氧化性的羟基自由基·OH，并在常温条件下短时间内完全氧化不同价态和形态的铬，减少了氧化过程中化学试剂的使用及二次污染的产生；本发明解决了国标法中难以除去过量氧化剂的问题，并通过调节试样的pH，避免臭氧产生的过氧化氢在酸性条件下促使六价铬离子的还原，提高水体总铬含量测定的准确度。

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，具体涉及一种基于高级氧化技术的水体总铬含量在线检测装置及方法。

背景技术

总铬是指1L水体中各种价态和形态铬浓度的总含量，是衡量水质的重要指标之一。铬是一种毒性很大的重金属，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤，在人体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变。随着经济的发展，特别是电镀、制革和纺织等行业的发展，产生了大量含铬工业废水，造成了严重的环境污染。因此，对水体中总铬含量的在线检测具有重要实际意义。

对于水体总铬含量的检测方法，根据检测原理的不同，主要可分为二苯碳酰二肼分光光度法、硫酸亚铁铵滴定法和火焰原子吸收分光光度法。目前市场上常用的总铬水质在线自动监测仪主要是基于二苯碳酰二肼分光光度法，即在酸性溶液介质中，一定温度及压力下，水样中不同价态和形态的铬被高锰酸钾或过硫酸钾溶液氧化成六价铬，六价铬离子与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物，于波长540nm处进行分光光度测定。

二苯碳酰二肼分光光度法因其具有选择性强、灵敏度高、准确可靠、成本低廉、抗干扰及易用性强等优点，该类在线自动监测仪在地表水、生活污水和工业废水的总铬在线自动监测上得到了广泛应用。

国标法(HJ 798-2016)采用高锰酸钾和过硫酸钾作为氧化剂，在检测过程中过量的高锰酸钾或过硫酸钾氧化剂都会影响显色，因此，过量的高锰酸钾需在尿素的屏蔽下滴加亚硝酸钠还原，而过量的过硫酸钾需在高温条件下加热去除，导致操作过程繁琐，且当待测水样中含有大量有机物时需要进行预消解处理，以消除有机物对吸光度的影响，从而导致检测周期进一步加长。所以，国标法测定水体总铬含量存在反应温度高、预消解和氧化反应时间长、使用化学试剂多、操作和维护成本高、操作繁琐等问题与不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于高级氧化技术的水体总铬含量检测装置及方法，采用电解式臭氧发生器和石英鼓泡式反应器使高浓度的臭氧气体更充分均匀地溶解于待测水样中；采用紫外诱导臭氧在水中迅速产生强氧化性的羟基自由基·OH，并在常温条件下短时间内完全氧化不同价态和形态的铬，减少了氧化过程中化学试剂的使用及二次污染的产生。

本发明的另一目的是解决了国标法中难以除去过量氧化剂的问题，同时通过调节试样的pH，避免臭氧产生的过氧化氢在酸性条件下促使六价铬离子的还原，提高水体总铬含量测定的准确度。