第二章水和廢水監(jiān)測

1、Oxygen DemandOxygen Demand圖圖 氧化回流裝置示意圖氧化回流裝置示意圖重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法滴定過程滴定過程滴定前滴定前接近終點接近終點終點終點CODCOD測定實驗的結(jié)果：測定實驗的結(jié)果：終終 點點接近終點接近終點滴定前滴定前水樣水樣20mL（原樣或經(jīng)稀釋）于錐形瓶中（原樣或經(jīng)稀釋）于錐形瓶中HgSO40.4g（消除（消除Cl-干擾）干擾）混勻混勻0.25mol/L（1/6 K2Cr2O7）10.00mL沸石數(shù)粒沸石數(shù)?；靹颍靹?，接上回流裝置接上回流裝置自冷凝管上口加入自冷凝管上口加入H2SO4-Ag2SO4溶液溶液30mL（催化劑（催化劑）回流加熱回流加熱2h自冷凝管

2、上口加入自冷凝管上口加入80mL水于反應液中水于反應液中取下錐形瓶取下錐形瓶加試亞鐵靈指示劑加試亞鐵靈指示劑3滴滴用用0.1mol/L的的(NH4)2Fe(SO4)2標液滴定，標液滴定，終點由黃色終點由黃色藍綠色藍綠色紅棕色紅棕色(終點終點)混勻混勻冷卻冷卻圖圖 氧化回流裝置示意圖氧化回流裝置示意圖CODCOD快速測定方法快速測定方法1 1、微波消解方法、微波消解方法 微波密封消解COD速測儀是用頻率為2450MHz的電磁波(稱為微波)能量來加熱反應液的。在高頻微波能的作用下，反應液分子會產(chǎn)生高速摩擦運動，使其溫度迅速升高，另外還采用密封消解方式，使消解罐內(nèi)部壓力迅速提高到約203kPa，加快

3、分解速度，大大地縮短了消解時間，消解后用從鉻酸鉀法測定COD。 消解時間設定表消解時間設定表 當高錳酸鹽指數(shù)超過當高錳酸鹽指數(shù)超過5mg/L 5mg/L 時，應少取水樣并時，應少取水樣并經(jīng)稀釋后再測定。經(jīng)稀釋后再測定。我國我國地面水環(huán)境質(zhì)量標準地面水環(huán)境質(zhì)量標準(GB3838-2002)(GB3838-2002)規(guī)定：規(guī)定：取水樣100mL（原水樣或稀釋后）于錐形瓶中；1+3硫酸硫酸混勻0.01moL/L（1/5KMnO4標準液）10.00mL沸水浴30min褪色0.01moL/L（1/2Na2C2O4標準液）10.00mL終點微紅色0.01moL/L（1/5KMnO4標準液）回滴回滴此法只能

4、將一部分不含氮的有機物（含碳的有機物）氧化，此法只能將一部分不含氮的有機物（含碳的有機物）氧化，而含氮的有機物較難在此條件下氧化。因此，此法一般用而含氮的有機物較難在此條件下氧化。因此，此法一般用于天然水、輕污染的水、一般生活污水于天然水、輕污染的水、一般生活污水；只是相對結(jié)果，因此一定要按照規(guī)定的條件進行（所用試只是相對結(jié)果，因此一定要按照規(guī)定的條件進行（所用試劑、加入順序、煮沸）；劑、加入順序、煮沸）；我國、英國、德國、東歐、前蘇聯(lián)、以色列等國家的標準我國、英國、德國、東歐、前蘇聯(lián)、以色列等國家的標準方法用在沸水浴上加熱方法用在沸水浴上加熱3030分鐘；分鐘；日本用直接煮沸日本用直接煮沸1

5、010分鐘；分鐘；但測定但測定OCOC仍有其優(yōu)點：速度較快，仍有其優(yōu)點：速度較快，20203030分鐘（分鐘（CODCODCrCr3 3小小時，時，BODBOD5 5需需5 5天）；天）；水中的氯離子大于水中的氯離子大于300mg/L300mg/L采用堿性條件，避免氯離子與采用堿性條件，避免氯離子與硫酸加熱時生成鹽酸，而鹽酸消耗高錳酸鉀。硫酸加熱時生成鹽酸，而鹽酸消耗高錳酸鉀?；瘜W需氧量（化學需氧量（CODCrCODCr）和高錳酸鹽指數(shù)是采用不同的氧化劑在各）和高錳酸鹽指數(shù)是采用不同的氧化劑在各自的氧化條件下測定的，難以找出明顯的相關關系。一般來說，自的氧化條件下測定的，難以找出明顯的相關關系

6、。一般來說，重鉻酸鉀法的氧化率可達重鉻酸鉀法的氧化率可達90%90%，而，而高錳酸鉀法的氧化率為高錳酸鉀法的氧化率為50%50%左右左右，兩者均未完全氧化，因而都只是一個相對參考數(shù)據(jù)兩者均未完全氧化，因而都只是一個相對參考數(shù)據(jù)。7 生化需氧量Biochemical Oxygen Demand1.生化需氧量的定義：在有溶解氧的條件下，好氧微生物分解水中有機物的生物化學氧化過程中所消耗的溶解氧的量稱為生化需氧量。 結(jié)果用氧的mg/L表示用這么長時間來測定生用這么長時間來測定生化需氧量是不現(xiàn)實的化需氧量是不現(xiàn)實的 有機物質(zhì)分解的兩個階段有機物質(zhì)分解的兩個階段 稀釋與接種法稀釋與接種法基本步驟基本步驟

7、稀釋水的配制稀釋水的配制稀釋倍數(shù)的確定稀釋倍數(shù)的確定稀釋水的接種稀釋水的接種磷酸鹽調(diào)磷酸鹽調(diào)節(jié)節(jié)pH值值為為7.2 稀釋倍數(shù)的確定稀釋倍數(shù)的確定 表表1 典型的典型的R值值稀釋水接種后成為接種稀釋水，然后進行水樣稀釋測定即可。特殊水樣的處理：特殊水樣的處理： 水樣含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質(zhì)時，水樣含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質(zhì)時，對微生物活性有抑制，可對微生物活性有抑制，可使用經(jīng)馴化微生物接種的稀釋水使用經(jīng)馴化微生物接種的稀釋水，或提高稀釋倍數(shù)，以減小毒物的影響或提高稀釋倍數(shù)，以減小毒物的影響。 如含少量氯，一般放置如含少量氯，一般放置1-2h 1-2h 可自行消失；對

8、游離氯可自行消失；對游離氯短時間不能消散的水樣，可加入短時間不能消散的水樣，可加入亞硫酸鈉亞硫酸鈉除去之，加入量除去之，加入量由實驗確定。由實驗確定。 本方法適用于測定本方法適用于測定BOD5 BOD5 大于或等于大于或等于2mg/L2mg/L，最大不超，最大不超過過6000mg/L 6000mg/L 的水樣；大于的水樣；大于6000mg/L6000mg/L，會因稀釋帶來更大，會因稀釋帶來更大誤差。誤差。BOD、COD和OC的比較例題：例題：1 1、某一分析人員用稀釋法測一水樣的、某一分析人員用稀釋法測一水樣的BODBOD5 5值，下表所列值，下表所列數(shù)據(jù)為某水樣數(shù)據(jù)為某水樣BODBOD5 5

9、 測定結(jié)果，試計算每種稀釋倍數(shù)水樣測定結(jié)果，試計算每種稀釋倍數(shù)水樣的的BODBOD5 5值。值。目前廣泛應用的測定目前廣泛應用的測定TOCTOC的方法是燃燒氧化的方法是燃燒氧化- -非色散非色散紅外吸收法。紅外吸收法。其測定原理是：將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管，在其測定原理是：將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管，在900-950900-950溫度下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，溫度下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機物燃燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分使有機物燃燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測定析儀測定COCO2 2含量，從而確定水樣中碳的含量。含量，

10、從而確定水樣中碳的含量。因為在高溫因為在高溫下，水樣中的碳酸鹽也分解產(chǎn)生二氧化碳，故上面測得的下，水樣中的碳酸鹽也分解產(chǎn)生二氧化碳，故上面測得的為水樣中的總碳為水樣中的總碳(TC)(TC)。 優(yōu)點與缺點優(yōu)點與缺點 優(yōu)點：測定迅速，可連續(xù)、自動監(jiān)測，但儀器成本貴優(yōu)點：測定迅速，可連續(xù)、自動監(jiān)測，但儀器成本貴缺點：個別相當耐久的有機物不易被燃燒氧化，造成測定缺點：個別相當耐久的有機物不易被燃燒氧化，造成測定值值實際值實際值水樣的采集與保存：水樣的采集與保存： 1.采集乳化狀態(tài)油時，應注意不要收集表層懸浮物，應在水面下20Cm左右采集； 2.懸浮狀態(tài)油，采集表層水樣即可； 3.采集水樣時，應使用帶刻

11、度玻璃瓶，一次采集完畢，用多少采多少，水樣采多了時，不要倒出，因為玻璃器壁對油吸附，水倒出后，會影響油的濃度。 。 重量法是常用的方法，它不受油品種的限制，但操作繁瑣，靈敏度低，只適用于測定只適用于測定10mg/L 10mg/L 以上以上的含油水樣。 方法測定原理是以硫酸酸化水樣，用石油醚萃取礦物油，然后蒸發(fā)除去石油醚，稱量殘渣重，計算礦物油含量。 該法是指水中可被石油醚萃取的物質(zhì)總量指水中可被石油醚萃取的物質(zhì)總量，可能含有較重的石油成分不能被萃取。蒸發(fā)除去溶劑時，蒸發(fā)除去溶劑時，也會造成輕質(zhì)油的損失也會造成輕質(zhì)油的損失。重量法：重量法： 石油類物質(zhì)的甲基（-CH3）、亞甲基（-CH2-）在近

12、紅外區(qū)（3.4m）有特征吸收，作為測定水樣中油含量的基礎。 測定時，先用硫酸將水樣酸化，加氯化鈉破乳化，再用三氯三氟乙烷萃取，萃取液經(jīng)無水硫酸鈉層過濾、定容，注入紅外分析儀測其含量。 所有含甲基、亞甲基的有機物質(zhì)都將產(chǎn)生干擾。此外，石油中有些較重的組分不溶于三氯三氟乙烷，致使測定結(jié)果偏低。非色散紅外法：非色散紅外法： 石油及其產(chǎn)品在紫外光區(qū)有特征吸收。帶有苯環(huán)的芳香族化合物的主要吸收波長為250260nm；帶有共軛雙鍵的化合物主要吸收波長為215230nm。一般原油的兩個吸收峰波長為225nm 和254nm；輕質(zhì)油及煉油廠的油品可選225nm。 水樣用硫酸酸化，加氯化鈉破乳化，然后用石油醚萃取

13、，脫水，定容后測定。用非色散紅外吸收測油儀測定。紫外分光光度法：紫外分光光度法： 酚是苯的羥基衍生物，具有弱酸性，能與苛性堿生成鹽，酚是苯的羥基衍生物，具有弱酸性，能與苛性堿生成鹽，在酚鹽的水溶液中通入在酚鹽的水溶液中通入 CO2 CO2 或其它酸，則能析出酚?；蚱渌?，則能析出酚。 按照揮發(fā)性可將酚分為：按照揮發(fā)性可將酚分為： 1.1.揮發(fā)酚（一元酚），沸點揮發(fā)酚（一元酚），沸點230230，如：苯酚、間甲酚、鄰，如：苯酚、間甲酚、鄰甲酚、對甲酚甲酚、對甲酚 2.2.不揮發(fā)酚（二元酚、多元酚），沸點不揮發(fā)酚（二元酚、多元酚），沸點230230，如：間苯二，如：間苯二酚、鄰苯三酚。酚、鄰苯三酚。危害：危害：高毒物質(zhì)高毒物質(zhì) 如果含酚廢水未經(jīng)回收和處理，就排入水體或用于灌溉，會嚴重污染水體，使水體產(chǎn)生不愉快的氣味，使魚類、莊稼遭到毒害。 較低濃度的酚雖不會導致魚的死亡，但可使魚的質(zhì)量降低、味道變差或有異味。當水中含酚大于當水中含酚大于0.5mg/L0.5mg/L時，就會引起魚時，就會引起魚類中毒死亡。類中毒死亡。 用含酚水作為給水水源，用氯消毒，由于酚和氯的協(xié)同作用，即使水中的酚含量很低時，也能使人產(chǎn)生不快的藥味，說明人對酚的敏感性很強。此外酚的水溶液易被人體皮膚吸收，酚蒸氣由呼吸道吸入也會引起中毒。人體攝入一定量會出現(xiàn)急人體攝入一定量會出現(xiàn)急性中