水處理試驗的化學分析

1、水處理試驗的化學分析氨 氮試驗目的：（1）了解氨氮的幾種測定方法 （2）掌握分光光度計的使用、標準曲線的繪制及有關計算 方法 （3）熟悉納氏試劑光度法測定氨氮的原理及過程 氨氮（NH3N）以游離氨（NH3）或銨鹽（NH4+）形式存在于水中，兩者的組成比取決于水的PH值。當PH值偏高時，游離氨的比例較高。反之，則銨鹽的比例較高。水中氨氮的來源主要為生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物，某些工業(yè)廢水，如焦化廢水和合成氨化肥廠廢水等，以及農田排水。此外，在無氧環(huán)境中，水中存在的亞硝酸鹽亦可受微生物作用，還原為氨。在有氧環(huán)境中，水中氨亦可轉變?yōu)閬喯跛猁}，甚至繼續(xù)轉變?yōu)橄跛猁}。測定水中各種形態(tài)的氮

2、化物，有助于評價水體被污染和“自凈”狀況。氨氮含量較高時，對魚類則可呈現毒害作用。1 方法的選擇 氨氮的測定方法，通常有納氏試劑比色法、苯酚一次氯酸鹽（或者水楊酸一次氯酸鹽）比色法和電極法等。納氏試劑比色法具有操作簡便、靈敏等特點，水中鈣、鎂和鐵等金屬離子、硫化物、醛和酮類、顏色，以及混濁等均干擾測定，需作相應的預處理。2 水樣的保存 水樣采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶內，并應盡快分析，必要時可加硫酸將水樣酸化至 PH2，于25下存放。酸化樣品應注意防止吸收空氣中的氨而遭致污染。（一） 預 處 理 水樣帶色或渾濁以及含其它一些干擾物質，影響氨氮的測定。為此，在分析時需作適當的預處理。對較清潔的水，可采

3、用絮凝成淀法，對污染嚴重的水或工業(yè)廢水，則以蒸餾法使之消除干擾。 絮凝沉淀法 概 述 加適量的硫酸鋅于水樣中，并加氫氧化鈉使呈堿性，生成氫氧化鋅沉淀，再經過濾除去顏色和渾濁等。 儀 器 100ml具塞量筒或比色管。 試 劑(1)10%（m/V）硫酸鋅溶液 ：稱取10g硫酸鋅溶于水，稀釋至100ml。 （2）25%（m/V）氫氧化鈉溶液：稱取25g氫氧化鈉溶于水，稀釋至100ml，貯于聚乙烯瓶中。 （3）硫酸步 驟 取100ml水樣于具塞量筒或比色管中，加入1ml10%硫酸鋅溶液和0.10.2ml25%氫氧化鈉溶液，調節(jié)PH至10.5左右，混勻。放置使之沉淀，用經無氨水充分洗滌過的中速濾紙過濾，

4、棄去初濾液20ml。 蒸餾法 概 述 調節(jié)水樣的PH使在6.07.4的范圍，加入適量氧化鎂使呈微堿性（也可加入PH9.5的Na4B4O7-NaOH緩沖溶液使呈弱堿性進行蒸餾；PH過高能促使有機氮的水解，導致結果偏高）。蒸餾釋出的氨，被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用納氏試劑比色法或酸滴定法時，以硼酸溶液為吸收液：采用水楊酸一次氯酸比色法時，則以硫酸溶液為吸收液。儀 器帶氮球的定氮蒸餾裝置：500ml凱氏燒瓶、氮球、直形冷凝管和導管。試 劑水樣稀釋及試劑配制均用無氨水。（1）無氨水制備：蒸餾法：每升蒸餾水中加0.1ml硫酸，在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，棄去50ml初餾液，接取其余餾出液于具塞磨口的玻璃瓶

5、中，密塞保存。離子交換法：使蒸餾水通過強酸性陽離子交換樹脂柱。（2）1mol/L鹽酸溶液。（3）1mol/L氫氧化鈉溶液。（4）輕質氧化鎂（MgO）：將氧化鎂在500下加熱，以除去碳酸鹽。（5）0.05%溴百里酚藍指示液（PH6.07.6）。（6）防沫劑：如石蠟碎片。（7）吸收液：硼酸溶液：稱取20g硼酸溶液于水，稀釋至1L。 硫酸（H2SO4）溶液：0.01mol/L。步 驟（1）蒸餾裝置的預處理：加250ml水于凱氏燒瓶中，加0.25g輕質氧化鎂和數粒玻璃珠，加熱蒸餾，至餾出液不含氨為止，棄去瓶內殘液。（2）分取250ml水樣（如氨氮含量較高，可分取適量并加水至250ml，是氨氮含量不超過

6、2.5mg），移入凱氏燒瓶中，加數滴溴百里酚藍指示液，用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調節(jié)至PH7左右。加入0.25g輕質氧化鎂和數粒玻璃珠，立即連接氮球和冷凝管，導管下端插入吸收液液面下。加熱蒸餾，至餾出液達200ml時，停止蒸餾。定容至250ml。采用納氏試劑比色法時，以50ml硼酸溶液為吸收液。注意事項（1）蒸餾時應避免發(fā)生暴沸，否則可造成餾出液溫度升高，氨吸收不完全。（2）防止在蒸餾時產生泡沫，必要時可加少許石臘碎片于凱氏燒瓶中。（3）水樣如含余氯，則應加入適量0.35%硫代硫酸鈉溶液，每0.5ml可除去0.25mg余氯。（二）納氏試劑光度法 概 述 1 方法原理 碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨

7、反應生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，此顏色在較寬的波長范圍內具強烈吸收。通常測量用波長在410425nm范圍。 2 干擾及消除 脂肪胺、芳香胺、醛類、丙酮、醇類和有機氯胺類等有機化合物，以及鐵、錳、鎂和硫等無機離子，因產生異色或渾濁而引起干擾，水中顏色和渾濁亦影響比色。為此，須經絮凝沉淀過濾或蒸餾預處理，易揮發(fā)的還原性干擾物質，還可在酸性條件下加熱以除去。對金屬離子的干擾，可加入適量的掩蔽劑加以消除。 3 方法的適用范圍 本法最低檢出濃度為0.025mg/L（光度法），測定上限為2mg/L。采用目視比色法，最低檢出濃度為0.02mg/L。水樣作適當的預處理后，本法可適用于地面水、地下水、工業(yè)廢水和生活

8、污水。儀 器 （1）分光光度計。（2）PH計。試 劑4配置試劑用水均應為無氨水。 1 納氏試劑可選擇下列一種方法制備：（1）稱取20g碘化鉀溶于約25ml水中，邊攪邊分次少量加入二氯化汞（HgCl2）結晶粉末(約10g)，至出現朱紅色沉淀不易溶解時，改為滴加飽和二氯化汞溶液，并充分攪拌，當出現微量朱紅色沉淀不再溶解時，停止滴加氯化汞溶液。另稱取60g氫氧化鉀溶于水，并稀釋至250ml，冷卻至室溫后，將上述溶液在邊攪拌下，徐徐注入氫氧化鉀溶液中，用水稀釋至400ml,混勻。靜置過夜，將上清液移入聚乙烯瓶中，密封保存。（2）稱取16g氫氧化鈉，溶于50ml水中，充分冷卻至室溫。另稱取7g碘化鉀（K

9、I）和10g碘化汞（HgI2）溶于水，然后將此溶液在攪拌下徐徐注入氫氧化鈉溶液中，用水稀釋至100ml，貯于聚乙烯瓶中，密塞保存。2 酒石酸鉀鈉溶液稱取50g酒石酸鉀鈉（KNaC4H4O6·4H2O）溶于100ml水中，加熱煮沸以去除氨，放冷，定容至100ml。3 銨標準貯備溶液 移取3.819g經100干燥過的氯化銨（NH4Cl）溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀釋至標線。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。4 銨標準使用溶液移取5.00ml銨標準貯備液于500ml容量瓶中，用水稀釋至標線。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。步 驟1 校準曲線的繪制吸收0、0.50、1.00、3.0

10、0、5.00、7.00和10.0ml銨標準使用液于50ml比色管中，加水至標線，加1.0ml酒石酸鉀鈉溶液，混勻。加1.5ml納氏試劑，混勻。放置10min后，在波長420nm處，用光程10nm比色皿，以水為參比，測量吸光度。由測得的吸光度，減去零濃度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量（mg）對校正吸光度的校準曲線。2 水樣的測定（1）分取適量經絮凝沉淀預處理后的水樣（使氨氮含量不超過0.1mg），加入50ml比色管中，稀釋至標線，加1.0ml酒石酸鉀鈉溶液。加1.5ml納氏試劑，混勻。放置10min后，同校準曲線步驟測量吸光度。（2）分取適量經蒸餾預處理后的餾出液，加入50ml

11、比色管中，加一定量1mol/L氫氧化鈉溶液以中和硼酸，稀釋至標線。加1.5ml納氏試劑，混勻。放置10min后，同校準曲線步驟測量吸光度。3 空白試驗以無水氨替代水樣，作全程序空白測定。計 算 由水樣測得的吸光度減去空白試驗的吸光度后，從校準曲線上查得氨氮含量（mg）。 氨氮（N，mg/L）=m/v·1000式中，m由校準曲線查得的氨氮量（mg）；V水樣體積（ml）。精密度和準確度三個試驗室分析含1.141.16mg/L氨氮的加標水樣，單個試驗室的相對標準偏差不超過9.5%；加標回收率范圍為95104%。四個試驗室分析含1.813.06mg/L氨氮的加標水樣，單個試驗室的相對標準偏差

12、不超過4.4%；加標回收率范圍為9496%。注意事項（1）納氏試劑中碘化汞與碘化鉀的比例，對顯色反應的靈明度有較大影響。靜置后生產的沉淀應除去。（2）濾紙中常含痕量銨鹽，使用時注意用無氨水洗滌。所用玻璃器皿應避免試驗室空氣中氨的沾污。化學需氧量（COD）試驗目的：（1）了解化學需氧量的測定方法 （2）熟悉容量法（重鉻酸鉀法）測定化學需氧量的原理及過程 （3）掌握滴定管的作用 （4）熟練掌握滴定終點的控制 化學需氧量（COD），是指在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，以氧的毫克/升來表示?；瘜W需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度。水中還原性物質包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化

13、物等。水被有機物污染是很普遍的，因此化學需氧量也作為有機物相對含量的指標之一。水樣的化學需氧量，可受加入氧化劑的種類及濃度、反應溶液的酸度、反應溫度和時間，以及催化劑的有無而獲得不同的結果。因此，化學需氧量亦是一個條件性指標，必須嚴格按操作步驟進行。對于工業(yè)廢水，我國規(guī)定用重鉻酸鉀法，其側得的值稱為化學需氧量。重鉻酸鉀法（CODCr）概 述1 原理在強酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質，過量的重鉻酸鉀法以試亞鐵靈作指示劑、用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據用量算出水樣中還原性物質消耗氧的量。2 干擾及其消除酸性重鉻酸鉀氧化性很強，可氧化大部分有機物，加入硫酸銀作催化劑時，直鏈脂肪族化合物

14、可完全被氧化，而芳香族有機物卻不易被氧化，吡啶不被氧化，揮發(fā)性直鏈脂肪族化合物、苯等有機物存在于蒸汽相，不能與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。氯離子能被重鉻酸鹽氧化，并且能與硫酸銀作用產生沉淀，影響測定結果，故在回流前向水樣中加入硫酸汞，使成為絡合物以消除干擾。氯離子含量高于2000mg/L的樣品應先作定量稀釋，含量降低至2000mg/L以下，再行測定。3 方法的使用范圍用0.25mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定大于50mg/L的COD值。用0.025mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定550mg/L的COD值，但準確度較差。儀 器（1）回流裝置：帶250ml錐形瓶的全玻璃回流裝置（如取樣量在30

15、ml以上，采用500ml錐形瓶的全玻璃回流裝置）。（2）加熱裝置：電爐。（3）滴定器。試 劑（1）重鉻酸鉀標準溶液（1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L）：稱取預先在120烘干2h的基準或優(yōu)級純重鉻酸鉀12.258g溶于水中，移入1000ml容量瓶，稀釋至標線，搖勻。（2）試亞鐵靈指示液：稱取1.485g鄰菲羅啉（C12H8N2·H2O，1，10phenanthnoline）,0.695g硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）溶于水中，稀釋至100ml，貯于棕色瓶內。（3）硫酸亞鐵銨標準溶液：稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入20ml濃硫酸，冷卻后移入10

16、00ml容量瓶中，加水稀釋至標線，搖勻。臨用前，用重鉻酸鉀標準溶液標定。標定方法：準確吸取10.00ml重鉻酸鉀標準溶液于500ml錐形瓶中,加水稀釋至110ml左右，緩慢加入30ml濃硫酸，混勻。冷卻后，加入3滴試亞鐵靈指示液（約0.15ml），用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點。（4）硫酸硫酸銀溶液：于2500ml濃硫酸中加25g硫酸銀。放置12d，不時搖動使其溶解（如無2500ml容器，可在500ml濃硫酸中加入5g硫酸銀）。（5）硫酸汞：結晶或粉末。步 驟（1）取20.00ml混合均勻的水樣（或適量水樣稀釋至20.00ml）置COD瓶（或250ml磨口的回流

17、錐形瓶）中，準確加入10.00ml重鉻酸鉀標準溶液及數粒小玻璃珠或沸石，慢慢地加入30ml硫酸硫酸銀溶液，輕輕搖動COD瓶使溶液混勻，加熱回流2h(自開始沸騰時計時)。注1.對于化學需氧量高的廢水樣，可先取上述操作所需體積1/10 的廢水樣和試劑，于15×150mm硬質玻璃試管中，搖勻，加熱后觀察是否變成綠色。如溶液顯綠色，再適當減少廢水取樣量，直至 溶液不變綠色為止，從而確定廢水樣分析時應取用的體積。稀釋時，所取廢水樣量不得少于5ml，如果化學需氧量很高，則廢水樣應多次稀釋。2 廢水中氯離子含量超過30mg/L時，應先把0.4g硫酸汞加入回流錐形瓶中，再加20.00ml廢水（或適量

18、廢水稀釋至20.00ml），搖勻。以下操作同上。（2）冷卻后，用90ml水沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶。溶液總體積不得少于140ml，否則因酸度太大，滴定終點不明顯。（3）溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。（4）測定水樣的同時，以20.00ml重蒸餾水，按同樣操作步驟作空白試驗。記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。精密度和準確度六個實驗室分析COD為150mg/L的鄰苯二甲酸氫鉀統(tǒng)一分發(fā)標準溶液，實驗室內相對標準偏差為4.3%；實驗室間相對標準偏差為5.3%。注意事項（1）使用0.4g硫酸汞絡

19、合氯離子的最高量可達40mg，如取用20.00ml水樣，即最高可絡合2000mg/L氯離子濃度的水樣。若氯離子濃度較低，亦可少加硫酸汞，使保持硫酸汞：氯離子=10：1（W/W）。若出現少量氯化汞沉淀，并不影響測定。（2）水樣取用體積可在10.0050.00ml范圍之間，但試劑用量及濃度需按下表進行相應調整，也可得到滿意的結果。（3）對于化學需氧量小于50mg/L的水樣，應改用0.0250mol/L重鉻酸鉀標準溶液?；氐螘r用0.01mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液。（4）水樣加熱回流后，溶液中重鉻酸鉀剩余量應為加入量的1/54/5為宜。（5）用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液檢查試劑的質量和操作技術時，由于每

20、克鄰苯二甲酸氫鉀的理論COD cr為1.176g，所以溶解0.4251g鄰苯二甲酸氫鉀于重蒸餾水中，轉入1000ml容量瓶，用重蒸餾水稀釋至標線，使之成為500mg/L的CODCr標準溶液。用時現配。（6）CODCr的測定結果應保留三位有效數字。（7）每次實驗時，應對硫酸亞鐵銨標準滴定溶液進行標定，室溫較高時尤其應注意其濃度的變化.五日生化需氧量（BOD5）試驗目的：（1）了解水樣稀釋接種過程 （2）熟悉五日生化需氧量測定的原理及過程生活污水與工業(yè)廢水中含有大量各類有機物。當其污染水域后，這些有機物在水體中分解時要消耗大量溶解氧，從而破壞水體中氧的平衡，使水質惡化。水體因缺氧造成魚類及其它水生

21、物的死亡。水體中所含的有機物成分復雜，難以一一測定其成分。人們常常利用水中有機物在一定條件下所消耗的氧，來間接表示水體中有機物的含量，生化需氧量即屬于這類的一個重要指標。稀 釋 接 種 法生化需氧量的經典測定方法，是稀釋接種法。測定生化需氧量的水樣，采集時應充滿并密封于瓶中。在14下進行保存。一般應在6h內進行分析。若需要遠距離轉運，在任何情況下，貯存時間不應超過24h。概 述1 方法原理生化需氧量是指在規(guī)定條件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物質、特別是有機物所進行的生物化學過程中消耗溶解氧的量。此生物氧化全過程進行的時間很長，如在20培養(yǎng)時，完成此過程需100多天。目前國內外普遍規(guī)定于2

22、0±1培養(yǎng)5d，分別測定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧，二者之差即為BOD5 值，以氧的毫克/升（mg/L）表示。對某些地面水以及大多數工業(yè)廢水，因含較多的有機物，需要稀釋后再培養(yǎng)測定，以降低其濃度和保證有充足的溶解氧。稀釋的程度應使培養(yǎng)中所消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1mg/L以上。為了保證水樣稀釋后有足夠的溶解氧，稀釋水通常需要通入空氣進行曝氣（或通入氧氣），便稀釋水中溶解氧接近飽和。稀釋水還應加入一定量的無機營養(yǎng)鹽和緩沖物質（磷酸鹽、鈣、鎂和鐵鹽等），以保證微生物成長的需要。對于不含或含少量微生物的工業(yè)廢水，其中包括酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經過氯化處理的廢水，在測定B

23、OD5時應進行接種，以引入能分解廢水中有機物的微生物。當廢水中存在著難于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有機物或含有劇毒物質時，應將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。本方法適用于測定BOD5大于或等于2mg/L，最大不超過6000mg/L的水樣。當水樣BOD5大于6000mg/L，會因稀釋帶來一定的誤差。 儀 器（1）恒溫培養(yǎng)箱（20±1）。（2）520L細口玻璃瓶。（3）10002000ml量筒。（4）玻璃攪棒：棒的長度應比所用量筒高度長200mm。 在棒的底端固定一個直徑比量筒底小、并帶有幾個小孔的硬橡膠板。（5）溶解氧瓶：250ml到300ml之間 ，帶有磨口玻璃塞并具

24、有供水封用的鐘形口。 （6）虹吸管：供分取水樣和添加稀釋水用。試 劑1 磷酸鹽緩沖溶液：將8.5g磷酸二氫鉀（KH2PO4）、21.75g磷酸氫二鉀（K2HPO4）、33.4g七水合磷酸氫二鈉（Na2HPO4·7H2O）和1.7g氯化銨(NH4Cl)溶于蒸餾水中，稀釋至1000ml。此溶液的PH應為7.2。 硫酸鎂溶液：將22.5g七水合硫酸鎂（MgSO4·7H2O）溶于蒸餾水中，稀釋至1000ml。3 氯化鈣溶液：將27.5g無水氯化鈣溶于蒸餾水，稀釋至1000ml。4 氯化鐵溶液：將0.25g六水合氯化鐵（FeCl3·6H2O）溶于蒸餾水，稀釋至1000ml。

25、5 鹽酸溶液(0.5mol/L)：將40ml鹽酸溶于蒸餾水，稀釋至1000ml。6 氫氧化鈉溶液（0.5mol/L）：將20g氫氧化鈉溶于蒸餾水，稀釋至1000ml。7 亞硫酸鈉溶液（1/2Na2SO3=0.025mol/L）：將1.575g亞硫酸鈉溶于蒸餾水，稀釋至1000ml。此溶液不穩(wěn)定，需每天配制。8 葡萄糖谷氨酸標準溶液：將葡萄糖（C6H12O6)和谷氨酸（HOOCCH2CH2CHNH2COOH）在103干燥1h后，各稱取150mg溶于水中，移入1000ml容量瓶內并稀釋至標線，混合均勻。此標準溶液臨用前配制。9 稀釋水：在520L玻璃瓶內裝入一定量的水，控制水溫在20左右。然后用無

26、油空氣壓縮機或薄膜泵，將吸入的空氣先后經活性炭吸附管及水洗滌管后，導入稀釋水內曝氣2-8h，使稀釋水中的溶解氧接近于飽和。停止曝氣亦可導入適量純氧。瓶口蓋以兩層經洗滌晾干的紗布，置于20培養(yǎng)箱中放置數小時，使水中溶解氧含量達8mg/L左右。臨用前每升水中加入氯化鈣溶液、氯化鐵溶液、硫酸鎂溶液、磷酸緩沖液各1ml，并混合均勻。稀釋水中的PH值應為7.2，其BOD5應小于0.2mg/L。10 接種液：可選擇以下任一方法，以獲得適用的接種液。 （1）城市污水，一般采用生活污水，在室溫下放置一晝夜，取上清液供用。 （2）表層土壤浸出液，取100g花園或植物生長土壤，加入1L水，混合并靜置10min。取

27、上清液供用。 （3）用含城市污水的河水或湖水。 （4）污水處理廠的出水。 （5）當分析含有難于降解物質的廢水時，在其排污口下游38km處取水樣作為廢水的馴化接種液。如無此種水源，可取中和或經適量稀釋后的廢水進行連續(xù)曝氣，每天加入少量該種廢水，同時加入適量表層土壤或生活污水，使能適應該種廢水的微生物大量繁殖。當水中出現大量絮狀物，或檢查其化學需氧量的降低值出現突變時，表明適用的微生物已進行繁殖，可用作接種液。一般馴化過程需要38d。 11 接種稀釋水：分取適量接種液，加于稀釋水中 ，混勻。每升稀釋水中接種液加入量為：生活污水110ml；或表層土壤浸出液2030ml；或河水，湖水10100ml。接

28、種稀釋水的PH值應為7.2，BOD5值以在0.3-1.0mg/L之間為宜。接種稀釋水配制后應立即使用。步 驟1 水樣的預處理 （1）水樣的PH值若超出6.5-7.5范圍時，可用鹽酸或氫氧化鈉稀溶液調節(jié)PH近于7，但用量不要超過水樣體積的0.5%。若水樣的酸度或堿度很高，可改用高濃度的堿液或酸液進行中和。 （2）水樣中含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質時，可使用經馴化的微生物接種液的稀釋水進行稀釋，或提高稀釋倍數以減少毒物的濃度。 （3）含有少量游離率的水樣，一般放置12h，游離率即可消失。對于游離率在短時間不能消散的水樣，可加入亞硫酸鈉溶液以去除。其加入量由下述方法決定。 取已中和好的水

29、樣100ml，加入1+1乙酸10ml，10%（m/V）碘化鉀溶液1ml，混勻。以淀粉溶液為指示劑，用亞硫酸鈉溶液滴定游離碘。由亞硫酸鈉溶液消耗的體積，計算出水樣中應加亞硫酸鈉溶液的量。 （4）從水溫較低的水域或富營養(yǎng)化的湖泊中采集的水樣，可遇到含有過飽和溶解氧，此時應將水樣迅速升溫至20左右，在不使?jié)M瓶的情況下，充分振搖，并時時開塞放氣，以趕出過飽和的溶解氧。 從水溫較高的水域或廢水排放口取得的水樣，則應迅速使其冷卻至20左右，并充分振搖，使與空氣中氧的分壓接近平衡。 2 不經稀釋水樣的測定 溶解氧含量較高、有機物含量較少的地面水，可不經稀釋，而直接以虹吸法，將約20的混勻水樣轉移入兩個溶解氧

30、瓶內，轉移過程中應注意不使產生氣泡。以同樣的操作使兩個溶解氧瓶充滿水樣后溢出少許，加塞。瓶內不應留有氣泡。 其中一瓶隨即測定溶解氧，另一瓶的瓶口進行水封后，放入培養(yǎng)箱中，在20±1培養(yǎng)5d。在培養(yǎng)過程中注意添加封口水。 從開始放入培養(yǎng)箱算起，經過五晝夜后，棄去封口水，測定剩余的溶解氧。 3 需經稀釋水樣的測定 （1）稀釋倍數的確定：根據實踐經驗，提出下述計算方法，供稀釋時參考。 地面水，有測定的高錳酸鹽指數與一定的系數的乘積，即求得稀釋倍數。見下表。有高錳酸鹽指數與一定系數的乘積求得的稀釋倍數表 高錳酸鹽指數（mg/L） 系數 5 510 0.2、0.3 1020 0.4、0.6 2

31、0 0.5、0.7、1.0 工業(yè)廢水，由重鉻酸鉀法測得的COD值來確定。通常需作三個稀釋比。使用稀釋水時，由COD值分別乘以系數0.075、0.15、0.225，即獲得三個稀釋倍數。使用接種水稀釋時，則分別乘以0.075、0.15、0.225三個系數。注：COD CR值可在測定COD過程中，加熱回流至60min時，用由較核試驗的苯二甲酸氫鉀溶液按COD測定相同操作步驟置備的標準色列進行估測。（2）稀釋操作：一般稀釋法按照選定的稀釋比例，用虹吸法沿筒壁先引入部分稀釋水（或接種稀釋水）于1000ml量筒中，加入需要量的均勻水樣，再引入稀釋水（或接種稀釋水）至800ml，用帶膠板的玻璃棒小心上下攪勻

32、。攪拌時勿使攪棒的膠板露出水面，防止產生氣泡。按不經稀釋水樣的測定相同操作步驟，進行瓶裝、測定當天溶解氧和培養(yǎng)5d后的溶解氧。另取兩個溶解氧瓶，用虹吸法裝滿稀釋水（或接種稀釋水）作為空白試驗。測定5d后前后的溶解氧。直接稀釋法：直接稀釋法是在溶解氧瓶內直接稀釋。在已知兩個容積相同（其差1ml）的溶解氧瓶內，用虹吸法加入部分稀釋水（或接種稀釋水），再加入根據瓶容積和稀釋比例計算出的水樣量，然后用稀釋水（或接種稀釋水）使剛好充滿，加塞，勿留氣泡于瓶內。其余操作與上述一般稀釋法相同。BOD5測定中，一般采用碘量法測定溶解氧。如遇干擾物質，應根據具體情況采用其它測定。計 算1 不經稀釋直接培養(yǎng)的水樣

33、BOD 5（mg/L）=C1-C2式中，C1-水樣在培養(yǎng)前的溶解氧濃度（mg/L）；C2-水樣經5d培養(yǎng)后，剩余溶解氧濃度（mg/L）。2 經稀釋后培養(yǎng)的水樣BOD5（mg/L）=式中，B1稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)前的溶解氧（mg/L）；B2稀釋水(或接種稀釋水)在培養(yǎng)后的溶解氧（mg/L）；f1稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)液中所占比例；f2水樣在培養(yǎng)液中所占比例。注：f1、f2的計算：例如培養(yǎng)液的稀釋比為3%，即3份水樣，97份稀釋水，則f1=0.97,f2=0.03。精密度與準確度三個實驗室分析含5mg/L葡萄糖的統(tǒng)一分發(fā)標準液的BOD5值，實驗室內相對標準偏差為5.6%；實驗室間相對

34、標準偏差為32%。三個實驗室分析含300mg/L葡萄糖（BOD5為210mg/L）的統(tǒng)一分發(fā)標準液的BOD5值，實驗室內相對標準偏差為2.1%。注意事項（1）水中有機物的生物氧化過程，可分為二個階段。第一階段為有機物中的碳和氫，氧化生成二氧化碳和水，此階段稱為碳化階段。完成碳化階段在20大約需20天左右。第二階段為含氮物質及部分氨，氧化為亞硝酸鹽及硝酸鹽，稱為硝化階段。完成硝化階段在20時需要約100天。因此，一般測定水樣BOD5時，硝化作用很不顯著或根本不發(fā)生硝化作用。但對于生物處理池的出水，因其中含有大量的硝化細菌，因此，在測定BOD5時也包括了部分含氮化物的需氧量。對于這樣的水樣，如果我

35、們只需要測定有機物降解的需氧量，可以加入硝化抑制劑，抑制硝化過程。（2）玻璃器皿應徹底洗凈。先用洗滌劑浸泡清洗，然后用稀鹽酸浸泡，最后依次用自來水、蒸餾水洗凈。（3）在兩個或三個稀釋比例的樣品中，凡消耗溶解氧大于2mg/L和剩余的溶解氧大于1mg/L時，計算結果時，應取其平均值。若剩余的溶解氧小于1mg/L，甚至為零時，應加大稀釋比。溶解氧消耗量小于2mg/L，有兩種可能，一是稀釋倍數過大；另一種可能是微生物菌種不適應，活性差，或含毒物質濃度過大。這時可能出現在幾個稀釋比中，稀釋倍數大的消耗溶解氧反而較多的現象。（4）為檢查稀釋水和接種液的質量，以及化驗人員的操作水平，可將20ml葡萄糖谷氨酸

36、標準溶液用接種稀釋水稀釋至1000ml,按測定BOD5的步驟操作。測得BOD5的值應在180230mg/L之間。否則應檢查接種液、稀釋水的質量或操作技術是否存在問題。 （5）水樣稀釋倍數超過100倍時，應預先在容量瓶中用水初步稀釋后，再取適量進行最后稀釋培養(yǎng)。溶 解 氧試驗目的：（1）熟悉碘量法測定水中溶解氧的原理及過程 （2）掌握滴定管的使用 （3）熟練掌握滴定終點的控制溶解在水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。天然水的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡。溶解氧的飽和含量和空氣中氧的分壓、大氣壓力、水溫有密切關系。清潔地面水溶解氧一般接近飽和。由于藻類的生長，溶解氧可能過飽和。水體受有機、無機還原性

37、物質污染，使溶解氧降低。當大氣中的氧來不及補充時，水中溶解氧逐漸降低，以至趨近于零，此時厭氧菌繁殖，水質惡化。廢水中溶解氧的含量取決于廢水排出前的工藝過程，一般含量較低，差異很大。1 方法的選擇測定水中溶解氧常用碘量法及其修正法和膜電極法。清潔水可直接采用碘量法測定。水樣有色或含有氧化性及還原性物質、藻類、懸浮物等干擾測定。氧化性物質可使碘化物游離出碘，產生正干擾；某些還原性物質可把碘還原成碘化物，產生負干擾；有機物（如腐殖酸、丹寧酸、木質素等）可能被部分氧化，產生負干擾。所以大部分受污染的地面水和工業(yè)廢水，必須采用修正的碘量法或膜電極法測定。水樣中亞硝酸鹽氮含量高于0.05mg/L,，二價鐵

38、低于1mg/L時，采用疊氮化鈉修正法。此法適用于多數污水及生化處理出水；水樣中二價鐵高于1mg/L，采用高錳酸鉀修正法；水樣有色或有懸浮物，采用明礬絮凝修正法；含有活性污泥懸濁物的水樣，采用硫酸銅氨基磺酸絮凝修正法。膜電極法是根據分子氧透過薄膜的擴散速率來測定水中溶解氧。方法簡便、快速，干擾少，可用于現場測定。2 水樣的采集與保存用碘量法測定水中溶解氧，水樣常采集到溶解氧瓶中。采集水樣時，要注意不使水樣曝氣或有氣泡殘存在采樣瓶中?？捎盟畼記_洗溶解氧瓶后，沿瓶壁直接傾注水樣或用紅吸法將細管插入溶解氧底部，注入水樣至溢出瓶容積的1/31/2左右。水樣采集后，為防止溶解氧變化，應立即加固定劑于樣品中

39、，并存于冷暗處，同時記錄水溫和大氣壓力。碘 量 法 概 述 水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中溶解氧將低價錳氧化成高價錳，生成四價錳的氫氧化物棕色沉淀。加酸后，氫氧化物沉淀溶解并與碘離子反應而釋出游離碘。以淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉滴定釋出碘，可計算溶解氧的含量。 儀 器 250300ml溶解氧瓶試 劑（1）硫酸錳溶液：稱取480g（MnSO4·4H2O或364gMnSO4·H2O）溶于水，用水稀釋至1000ml。此溶液加至酸化過的碘化鉀溶液中，遇淀粉不得產生藍色。（2）堿性碘化鉀溶液：稱取500g氫氧化鈉溶解于300400ml水中，另稱取150g碘化鉀（或135g碘化鈉）

40、溶于200ml水中，待氫氧化鈉溶液冷卻后，將兩溶液合并，混勻，用水稀釋至1000ml。如有沉淀，則放置過夜后，傾出上清液，貯于棕色瓶中。用橡皮塞塞緊，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉應不呈藍色。（3）1+5硫酸溶液。（4）1%（m/v）淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，用少量水調成糊狀，再用剛煮沸的水沖稀至100ml。冷卻后，加入0.1g水楊酸或0.4g氯化鋅防腐。（5）0.02500mol（1/6K2Cr2O7）重鉻酸鉀標準溶液：稱取于105110 烘干2h并冷卻的重鉻酸鉀1.2258g，溶于水，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。（6）硫代硫酸鈉溶液：稱取6.2g硫代硫酸鈉（Na2S

41、2O3·5H2O）溶于煮沸放冷的水中，加入0.2g碳酸鈉，用水稀釋至1000ml。貯于棕色瓶中，使用前用0.02500mol/L重鉻酸鉀標準溶液標定，標定方法如下：于250ml碘量瓶中，加入100ml水和1g碘化鉀，加入10.00ml0.02500mol/L重鉻酸鉀標準溶液、5ml1+5硫酸溶液密塞，搖勻。于暗處靜置5min后，用待標定的硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛好褪去為止，記錄用量。（7）硫酸。步 驟1 溶解氧的固定用吸管插入溶解氧的液面下，加入1ml硫酸錳溶液、2ml堿性碘化鉀溶液，蓋好瓶塞，顛倒混合數次，靜置。待棕色沉淀物降至瓶內一半

42、時，再顛倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。一般在取樣現場固定。1 析出碘輕輕打開瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0ml硫酸。小心蓋好瓶塞，顛倒混合搖勻，至沉淀物全部溶解為止，放置暗處5min。3 滴定吸取100.0ml上述溶液于250ml錐形瓶中，用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛好褪去為止，記錄硫代硫酸鈉溶液的用量。精密度和準確度經不同海拔高度的4個實驗室分析于20 含飽和溶解氧6.859.09mg/L的蒸餾水，單個實驗室的相對標準差不超過0.3%；分析含4.7311.4mg/L溶解氧的地面水，單個實驗室的相對標準偏差不超過0.5%。注意事項（1）如果水

43、樣中含有氧化性物質（如游離氧大于0.1mg/L時，應預先于水樣中加入硫代硫酸鈉去除。即用兩個溶解氧瓶各取一瓶水樣，在其中一瓶加入5ml1+5硫酸和1g碘化鉀，搖勻，此時游離出碘。此淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉溶液滴定至藍色剛褪，記下用量（相當于去除游離氯的量）。于另一瓶水樣中，加入同樣量的硫代硫酸鈉溶液，搖勻后，按操作步驟測定。（2）如果水樣呈強酸性或強堿性，可用氫氧化鈉或硫酸溶液調至中性后測定。殘 渣試驗目的：（1）了解烘箱的使用方法 （2）掌握稱量瓶和電子天平的使用方法及注意事項 （3）掌握重量法測定混合溶液懸浮固體（MLSS）殘渣分為總殘渣、總可濾殘渣和總不可濾殘渣三種?？倸堅撬驈U水在

44、一定溫度下蒸發(fā)，烘干后剩留在器皿中的物質，包括“總不可濾殘渣”（即截留在濾器上的全部殘渣，也稱為懸浮物）和“總可濾殘渣”（即通過濾器的全部殘渣，也稱為溶解性總固體）。水中懸浮物的理化特性，所用的濾器與孔徑大小，濾片面積和厚度，以及截流在濾器上物質的數量和物理狀態(tài)等均能影響不可濾殘渣與可濾殘渣得測定結果。鑒于這些因素復雜，且難以控制，因而上述兩種殘渣的測定方法只是為了實用而規(guī)定的近似方法，具有相對意義。烘干溫度和時間，對結果有重要影響，由于有機物揮發(fā)，吸著水、結晶水的變化和氣體逸失等造成減重，也由于氧化而增重。通常有兩種烘干溫度供選擇。103105 烘干的殘渣，保留結晶水和部分吸著水，重碳酸鹽將

45、轉化為碳酸鹽,而有機物揮發(fā)逸失甚少。由于在105不易趕緊吸著水，故達到恒重較慢。而在180±2烘干時，殘渣的吸著水都除去，可能存留某些結晶水；有機物揮發(fā)逸失，但不能完全分解，重碳酸鹽均轉為碳酸鹽，部分碳酸鹽可能分解為氧化物及堿式鹽，某些氯化物和硝酸鹽可能損失。下述方法使用于天然水、飲用水、生活污水和工業(yè)廢水中20000mg/L以下殘渣的測定。適合于供水、生活污水、工業(yè)廢水處理過程中產生的沉淀物和懸浮物的測定。（一）103105烘干的總殘渣方法原理將混合均勻的水樣，在稱至恒重的蒸發(fā)皿中于蒸氣浴或水浴上蒸干，放在103105烘箱內烘至恒重，增加的重量為總殘渣。儀 器（1）瓷蒸發(fā)皿：直徑9

46、0mm（也可用150ml硬質燒杯，或玻璃蒸發(fā)皿）。（2）烘箱。（3）蒸氣浴或水浴。步 驟（1）將蒸發(fā)皿每次在103105烘箱中烘30min，冷卻后稱重，直至恒重（兩次稱重相差不超過0.0005g）。（2）分別取適量震蕩均勻的水樣（如50ml），使殘渣量大于25mg置上述蒸發(fā)皿內，在蒸汽浴或水浴上蒸干（水浴面不可接觸皿底）。移入103105烘箱內每次烘1h，冷卻后稱重，直到恒重（兩次稱重相差不超過0.0005g）。（二）103105烘干的總可濾殘渣 方法原理將過濾后水樣放在稱至恒重的蒸發(fā)皿內蒸干，然后在103105烘至恒重，增加的重量為總可濾殘渣。儀 器濾膜及配套濾器，或中速定量濾紙。其余同（一

47、）步 驟（1）同（一）1。（2）用濾膜或中速定量濾紙過濾水樣。（3）分取適量過濾后水樣，以下操作同（一）2。注：采用不同濾料所測得的結果會存在差異。必要時，應在分析結果報告上加以注明。精密度和準確度103105烘干的總可過濾殘渣：人工合成水樣含總可濾殘渣（103105烘干）436.4mg/L，經7個實驗室分析，測得室內相對標準偏差為6.9%；室間相對標準偏差為18.8%；相對誤差為2.97%。本方法還用于河水（黃河、淮河）、水庫水、自來水、湖水、地下水、礦泉水等15種樣品的分析，其濃度范圍為100.81575mg/L；加標回收率為95.6103.6%。（三）103105烘干的總不可濾殘渣（懸浮

48、物）方法原理許多江河在雨季由于地面大量泥沙和各種污染物被雨水沖刷，使水中懸浮物大量增加。地面水中存在懸浮物使水體渾濁，降低透明度，影響水生生物的呼吸和代謝，甚至造成魚類窒息死亡。懸浮物多時，還可能造成河道阻塞。造紙、皮革、沖渣、選礦、濕法粉碎和噴淋除塵等工業(yè)操作中產生大量含無機、有機的懸浮物廢水。因此，在水和廢水處理中，測定懸浮物具有特定意義?？偛豢蔀V殘渣（懸浮物）是指不能通過濾器的固體物。當用濾紙或石棉坩堝法測定時，由于濾孔大小對測定結果有很大影響，兩種方法所得結果與濾膜法有出入，報告結果時，應注明測定方法。石棉坩堝法通常用于測定含酸或堿濃度較高的水樣的懸浮物。從總殘渣減去總可濾殘渣也可得到

49、總不可濾殘渣的含量。濾膜法方法原理用濾膜過濾水樣，經103105烘干后得到總不可濾殘渣（懸浮物）含量。儀 器（1）稱量瓶：內徑3050mm。（2）濾膜：濾膜為0.45um及相應的濾器。 步 驟（1）將1張濾膜放在稱量瓶中，打開瓶蓋，每次在103105烘干2h，取出，放冷后蓋好瓶蓋稱重，直至恒重為止（兩次稱量相差不超過0.0005g）。（2）分取去處漂浮物后、振蕩均勻的適量水樣（使含總不可濾殘渣大于2.5mg），通過上面稱至恒重的濾膜過濾；用蒸餾水沖洗殘渣35次。如樣品中含油脂，用10ml石油醚分兩次淋洗殘渣。（3）小心取下濾膜，放入原稱量瓶內，在103105烘箱中，打開瓶蓋，每次烘2h取出，放

50、冷后蓋好瓶蓋稱重，直到恒重為止。注意事項（1） 樹枝、水草、魚等雜質應從水樣中去除。（2） 廢水黏度高時，可加24倍蒸餾水稀釋，震蕩均勻，待沉淀物下降后在過濾。濾紙法方法原理、步驟和計算均與濾膜法相同。采用中速定量濾紙為濾料，用前先應用蒸餾水洗濾紙，以去除可溶性物質，再烘干至恒重。石棉坩堝法方法原理用石棉坩堝過濾水樣，截留在坩堝上的總不可濾殘渣（懸浮物），經103105烘干稱重。儀 器（1）多孔過濾坩堝（古氏坩堝）：30ml及配套墊圈或過濾漏斗。（2）吸濾瓶：50ml。試 劑石棉懸浮液：取3g左右酸洗石棉，浸泡在1L蒸餾水中，充分攪拌制成懸浮液?；蛘呷?g普通石棉，剪成5mm小段，用自來水漂洗

51、，除去粉末，排出水分后，放在200ml燒杯內，加6070ml化學純鹽酸，浸泡48h，用自來水洗滌多次，再用蒸餾水洗至不含氯離子為止（用硝酸銀溶液檢驗）。再把處理后的石棉浸泡1L蒸餾水中，制成懸浮液備用。步 驟（1）石棉坩堝的制備：將振蕩均勻的石棉懸浮液倒入多孔過濾瓷坩堝內，慢慢抽濾，使底部鋪上一層1.5mm厚的石棉層。此時，放入多孔瓷板，加入振蕩均勻的石棉懸浮液，抽濾，使瓷板上也鋪一層約1.5mm厚的石棉層。用蒸餾水沖洗石棉層，直到抽濾液中無微小的石棉纖維為止。將鋪好石棉的瓷坩堝放在103105烘箱中每次烘干1h，取出，放入干燥器中冷卻0.5h后稱重，直至恒重為止。（2）將去除漂浮物等雜質的振

52、蕩均勻的水樣適量（使含總不可濾殘渣大于25mg），在抽濾下慢慢加入上述稱至恒重的石棉坩堝內，抽濾完畢，用水洗滌殘渣數次。如水樣含油脂，用10ml石油醚分兩次淋洗坩堝內殘渣。（3）將坩堝放在103105烘箱中每次烘干1h，取出放入干燥器中冷卻0.5h后稱重，直至恒重為止。 十、磷（總磷、溶解性正磷酸鹽和溶解性總磷） 試驗目的：（1）了解磷（總磷、溶解性正磷酸鹽和溶解性總磷）的幾種測定方法（2）掌握分光光度計的使用、標準曲線的繪制及有關計算方法 （3）熟悉水樣預處理的幾種方法（4）熟悉鉬銻抗分光光度法測定總氮的原理及過程在天然水和廢水中，磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在，它們分為正磷酸鹽，縮合磷酸鹽

53、（焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和多磷酸鹽）和有機結合的磷酸鹽，它們存在于溶液中，腐殖質粒子中或水生生物中。天然水中磷酸鹽含量較少。化肥、冶煉、合成洗滌等行業(yè)的工業(yè)廢水及生活污水中常含有大量的磷。磷是生物生長的必需元素之一，但水樣中磷含量過高（如超過0.2mg/L），可造成藻類的過度繁殖，直至數量上達到有害程度（稱為富營養(yǎng)化）,造成湖泊、河流透明度 降低，水質變壞。1. 方法的選擇水中磷的測定，通常按其存在的形式，而分別測定總磷、溶解性正磷酸鹽和總溶解性磷。磷酸鹽的測定，可采用鉬銻抗分光光度法；氯化亞錫還原鉬藍法；離子色譜法。2 樣品的采集和保存總磷的測定，于水樣采集后，加硫酸酸化至PH1保存。溶解性正磷

54、酸鹽的測定，不加任何試劑，與25冷處保存，在24h內進行分析。（一）水樣的預處理采集的水樣立即經0.45um微孔濾膜過濾，其濾液供可溶性正磷酸鹽的測定。濾液經下述強氧化劑的氧化分解，測得可溶性總磷。取混合水樣(包括懸浮物)，也經下述強氧化劑分解，測得水中總磷的含量。過硫酸鉀消解法儀 器醫(yī)用手提高壓蒸汽消毒器50ml磨口具塞比色管試 劑5%過硫酸鉀溶液：溶解5g過硫酸鉀于水中，并稀釋至100ml步 驟 （1）吸取25ml混勻水樣（必要時，酌情少取水樣，并加蒸餾水至25ml，使含磷量不超過30ug）于50ml具塞比色管中，加入過硫酸鉀溶液4ml，加塞后管口包一小塊雙層紗布并用線扎緊，以免加壓加熱時玻璃塞沖出。將具塞比色管放在大燒杯中，置于高壓蒸汽消毒器中加熱，開始計時，30min后停止加熱（鍋內壓力最高可達0.15Mpa，蒸汽相對溫度為121126），待壓力指示針降至零后，取出放冷。（2）空白試驗和標準溶液系列也經同樣的消解操作。注意事項：（1）如采樣時水樣用酸固定，則用過硫酸鉀消解前將水樣調至中性。（2）如消解時用民用壓力鍋，在加熱至頂壓閥出氣孔冒氣時，鍋內溫度約為120。（3）閱讀醫(yī)用手提高壓蒸汽消毒器的使用說明書，熟悉其操作步驟及注意事項。（二）鉬銻抗分光光度法概 述1 方法原理在酸性條件下，正磷酸鹽與