馬新鳳,韓紅亮,裴富饒
(濰坊弘潤石化科技有限公司,山東 濰坊 262737)
在石化裝置中,原料中硫含量的上升會加重對設備的腐蝕,使含硫污水中鐵離子濃度上升。通過測定各排污口污水中總鐵含量,可以對設備受腐蝕程度做一個有效的評估,對電脫鹽、緩蝕劑加注、注水等工藝調(diào)整提供一個參考依據(jù)。但由于含硫污水成分復雜,濁度較大,影響總鐵測定的因素較多,用分光光度法測定,干擾嚴重,經(jīng)過長期的摸索和多次試驗,總結出對較渾濁的水樣先進行處理后測定,可以解決上述問題。下面就從水樣測定過程,影響數(shù)據(jù)準確性的因素及安全防護措施等幾個方面進行探討。
亞鐵離子在pH值3~9的條件下,與鄰菲羅啉(1,10-二氮雜菲)反應,生成桔紅色絡合離子: 3C12H8N2+Fe2+→[Fe(C12H8N2)3]2+,此絡合離子在pH值3~4.5時最為穩(wěn)定。 水中三價鐵離子用鹽酸羥胺還原成亞鐵離子,可用分光光度計在波長510nm處測其吸光度。
1.2.1 水樣采集
含硫污水因含有大量的H2S,導致水體黑臭,有懸浮物和沉淀物。因此在取樣時因配帶防H2S防毒面具,戴防護手套。
1.2.2 預處理
無機酸酸化——吹氣
將水樣放在通風柜內(nèi),用1∶1鹽酸酸化水樣,使水樣pH值<3,有效的溶解水樣中的FeS,將普氮氣通入酸化過的水樣中,吹氣加快H2S逸出,吹至水樣呈接近透明狀,用醋酸鉛試紙測試無H2S氣體逸出。
1.3.1 1+1鹽酸溶液1.3.2 1+1氨水1.3.3 剛果紅試紙1.3.4 10%鹽酸羥胺溶液1.3.5 0.12%鄰菲羅啉溶液
1.4.1 7230G分光光度計1.4.2 50mL容量瓶1.4.3 移液管1.4.4 50mL具塞比色管1.4.5 3cm玻璃比色皿
取經(jīng)預處理的水樣50mL于150mL錐形瓶中,放入1nm長的剛果紅試紙,用1+1鹽酸溶液調(diào)節(jié)使水呈酸性,pH值<3,剛果紅試紙顯藍色。加熱煮沸10min,冷卻后移入50mL比色管中,加10%鹽酸羥胺溶液1mL,搖勻,1min后,再加0.12%鄰菲羅啉溶液2mL,用1+1氨水調(diào)節(jié)pH值,使剛果紅試紙呈紫紅色,再加1滴氨水,試紙呈紅色后用水稀釋至刻度。10min后于510nm處,以3cm比色皿,以試劑空白作參比,測其吸光度。
(1)水樣有底色,可用不加鄰菲羅啉的試液作參比,對水樣的底色進行校正。
(2)對于有懸浮物或沉淀的水樣,在取樣前一定要將水樣充分混勻,保證所取水樣有代表性。
對黑臭的含硫污水進行酸化--吹氣處理。加鹽酸煮沸使三氧化二鐵和氫氧化鐵等沉淀溶解為可溶性的Fe3+或 Fe2+。
Fe3+易被鹽酸羥胺還原成Fe2+,因不穩(wěn)定,又極易被空氣中的氧氣氧化成Fe3+,因此嚴格按照實驗要求加酸、加熱、煮沸冷卻后,再加入鹽酸羥胺和鄰菲羅啉溶液,使亞鐵離子迅速與鄰菲羅啉顯色。
將剛果紅試紙剪成小塊,緩慢加入氨水,剛果紅試紙變色很慢,加入一滴氨水要充分混勻后,再觀察顏色。使剛果紅試紙變?yōu)樽霞t色后,再加一滴。加入量過多,或?qū)е路治鼋Y果偏高。當樣品pH值大于3.5時,易導致高價鐵水解沉淀。
取樣瓶、比色管和比色皿先用水沖洗干凈,然后用1+1鹽酸浸泡30min,用清水、再用蒸餾水沖洗后晾干備用。
水樣煮沸10min,不能讓水樣劇烈沸騰,剩余水樣很少或接近燒干的情況,使測量結果偏低。
若水樣含鐵量較高,可減少取樣量,或適當稀釋。讓被測水樣的鐵含量在所標曲線范圍內(nèi),再通過稀釋比列求得所測水樣的濃度。
各批試劑的鐵含量如不相同,每新配一次試液,都需重新繪制校準曲線。
3.1.1 健康危害
硫化氫是無色、劇毒的酸性氣體,低濃度時有臭雞蛋氣味,濃度高時會迅速麻痹嗅覺神經(jīng),使人喪失嗅覺。 H2S濃度較高時,將奪去血液中的氧,使人體器官缺氧而中毒,甚至死亡。
3.1.2 防護措施
含硫污水酸化時,因為會產(chǎn)生有毒氣體,必須佩戴防護用具,在通風柜內(nèi)操作,剩余的水樣必須統(tǒng)一收集處理。
3.2.1 健康危害
蒸氣或霧對眼、鼻、喉有刺激性。皮膚或眼接觸可致灼傷。長期反復皮膚接觸,可引起皮膚刺激。
3.2.2 防護措施
在通風柜中操作,空氣中濃度超標時,必須佩帶防毒面具、戴安全防護眼鏡、戴橡皮手套。工作后,淋浴更衣。
3.3.1 健康危害
吸入后對鼻、喉和肺有刺激性引起咳嗽、氣短和哮喘等。氨水濺入眼內(nèi),如不采取急救措施,可造成角膜潰瘍、穿孔,并進一步引起眼內(nèi)炎癥,最終導致眼球萎縮而失明。皮膚接觸可致灼傷。慢性影響:反復低濃度接觸,可引起支氣管炎。皮膚反復接觸,可致皮炎,表現(xiàn)為皮膚干燥、癢、發(fā)紅。
3.3.2 防護措施
在通風柜中操作,佩帶防毒面具、戴安全防護眼鏡、戴防化學品手套。工作現(xiàn)場禁止吸煙、進食和飲水。工作后,淋浴更衣。
(1)如其它加熱方式無法替代使用明火電爐的,必須采取有效的防范措施,隔離易燃易爆物品。
(2)使用明火電爐期間必須有人在旁邊監(jiān)護,無人監(jiān)護時,必須將明火電爐關閉。
(3)使用明火電爐加熱介質(zhì)時,避免介質(zhì)溢出流到爐盤上,導致短路。
(4)使用明火電爐加熱介質(zhì)時,不能將管口對著人,以免介質(zhì)被加熱后噴出傷人。
(5)使用電爐子,不能用濕手拔、插插座,不能把電壓打得太大,使用完畢及時關閉電爐子,不能用電爐子用來做非生產(chǎn)用電。如果電爐子不斷電,不能用手隨意搬動電爐子,不能對電爐子進行維修操作。
(6)加熱容器是玻璃、金屬容器,加熱時應墊上石棉網(wǎng)以免觸電和發(fā)生短路事故。