水處理工藝單元進(jìn)水出水監(jiān)測-化學(xué)需氧量的測定

化學(xué)需氧量的測定方法及原理

主要內(nèi)容1.重鉻酸鹽法測定COD2.高錳酸鹽指數(shù)法測定COD3.快速消解分光光度法測定COD4.其他方法化學(xué)需氧量含義

化學(xué)需氧量，簡稱COD,指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L來表示。

化學(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，但主要是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量通常作為有機(jī)物相對含量的指標(biāo)之一。COD值越高，說明水體受污染的程度越嚴(yán)重。

目前測定水中COD的經(jīng)典方法是：重鉻酸鹽法（GB11914-89）；快速消解分光光度法（HJT399-2007）；高錳酸鹽指數(shù)法（GB11892-89）。下面我們將這三種方法的測定原理、適用范圍及特點(diǎn)作一個(gè)具體的比較?；瘜W(xué)需氧量含義1.重鉻酸鹽法測定COD（1）測定原理：在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在強(qiáng)酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑，經(jīng)沸騰回流2h后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。

（2）適用范圍：適用于工業(yè)廢水和生活污水的分析。0.25mo1/L的重鉻酸鉀溶液可測定50～700mg/L的COD值，用0.025mol/L的重鉻酸鉀溶液可測定5～50mg/L的COD值，但低于l0mg/L時(shí)測量準(zhǔn)確度較差。1.重鉻酸鹽法測定COD（3）特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：測定結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好，是我國水質(zhì)監(jiān)測規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法。。缺點(diǎn)：耗時(shí)長，每測定一個(gè)樣品需要回流2h；

回流設(shè)備占較大空間，批量測定有困難；

測定中消耗大量濃硫酸和硫酸銀，分析費(fèi)用較高。1.重鉻酸鹽法測定COD2.高錳酸鹽指數(shù)法測定COD（1）測定原理：樣品中加入已知量的高錳酸鉀和硫酸，在沸水浴中加熱30min，高錳酸鉀將樣品中的某些有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì)氧化，反應(yīng)后加入過量的草酸鈉還原剩余的高錳酸鉀，再用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的草酸鈉，通過計(jì)算得到樣品中高錳酸鹽指數(shù)。（2）適用范圍：適用于飲用水、水源水和地面水的測定，測定范圍為0.5～4.5mg/L，不適用于工業(yè)廢水中有機(jī)污染的測定。當(dāng)水樣中氯離子濃度高于300mg/L，應(yīng)在堿性介質(zhì)中氧化測定。（3）特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是分析速度快、消耗費(fèi)用較低、環(huán)境污染少；缺點(diǎn)是在工業(yè)廢水測定中有重現(xiàn)性差、分析數(shù)據(jù)不可靠，使該法的應(yīng)用受到一定限制。2.高錳酸鹽指數(shù)法測定COD（1）測定原理：試樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，在強(qiáng)硫酸介質(zhì)中，以硫酸銀作為催化劑，經(jīng)過高溫消解后，用分光光度法可以測定COD值。a.當(dāng)試樣中COD值為100～1000mg/L時(shí)，其被還原產(chǎn)生的三價(jià)鉻（Cr3+)可以在600nm±20nm波長處測定吸光度，試樣中的COD值與三價(jià)鉻（Cr3+)的吸光度的增加值成正比例關(guān)系。3.快速消解分光光度法測定CODb.當(dāng)試樣中COD值為15～250mg/L時(shí)，重鉻酸鉀未被還原的六價(jià)鉻（Cr6+)和被還原的三價(jià)鉻（Cr3+)可以在440nm±20nm波長處測定總吸光度，試樣中COD值與總吸光度的減少值成正比例關(guān)系。3.快速消解分光光度法測定COD（2）適用范圍：適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中COD的測定。對未經(jīng)稀釋的水樣，COD的測定范圍為15～1000mg/L，其氯離子濃度應(yīng)≦1000mg/L。3.快速消解分光光度法測定COD（3）特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：操作簡單、測定快速、二次污染小，能耗低；

缺點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)過程中，受諸多因素的影響，其準(zhǔn)確性不如重鉻酸鉀法，尤其測高氯水體時(shí)誤差較大。3.快速消解分光光度法測定COD4.其他方法

以縮短時(shí)間、降低分析費(fèi)用和減少二次污染為目的，研究者提出了一系列新方法,如光度法、微波消解法、化學(xué)發(fā)光法、流動(dòng)注射法等。其中，微波消解-光度法分析速度快,結(jié)果準(zhǔn)確,經(jīng)濟(jì)簡便;而流動(dòng)注射技術(shù)代表未來的儀器化、自動(dòng)化趨勢。COD的測定正向著自動(dòng)化、微量化和儀器分析方向發(fā)展，COD在線監(jiān)測儀未來應(yīng)該會(huì)成為COD監(jiān)測的主導(dǎo)趨勢。

小結(jié)1）熟悉COD測定的3種常用方法。2）掌握國標(biāo)《水質(zhì)

化學(xué)需氧量的測定-重鉻酸鹽法》GB11914-89相關(guān)內(nèi)容和要求；3）了解COD測定技術(shù)的新進(jìn)展。加熱消解-回流冷凝裝置安裝1.消解的意義及回流冷凝的作用2.加熱消解-回流冷凝裝置組成3.加熱消解-回流冷凝裝置安裝4.注意事項(xiàng)及思考題主要內(nèi)容1.消解的意義及回流冷凝的作用（1）消解的意義化學(xué)需氧量的檢測是用一定量的強(qiáng)氧化劑氧化水樣中的還原性物質(zhì)，根據(jù)氧化劑的消耗量，得出水樣中還原性物質(zhì)的多少。然而，水中的有機(jī)物大多是高分子的，氧化率較低，需要將它們消解成小分子后才能被重鉻酸鉀充分地氧化，計(jì)算出的COD才有較高的準(zhǔn)確度。（2）回流冷凝裝置的作用水樣在加熱消解的過程中，易產(chǎn)生揮發(fā)損失，為了避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料，必須設(shè)計(jì)冷凝回流裝置，使該物質(zhì)通過冷凝后由氣態(tài)恢復(fù)為液態(tài)，從而回流并收集。1.消解的意義及回流冷凝的作用2.加熱消解-回流冷凝裝置組成1.冷凝管：宜選用球形冷凝管或蛇形冷凝管，反應(yīng)更徹底。2.通冷凝水用膠管：必須使用橡膠管，不得使用乳膠管，因乳膠管易破損，不耐高溫和酸堿。3.電爐4.鐵架臺(tái)5.磨口錐形瓶：冷凝管與磨口錐形瓶連接，具有良好的密封性。6.石棉網(wǎng)：石棉網(wǎng)將火焰的熱量分散到容器的每個(gè)角落，加熱過程中能有效避免容器爆裂。7.鐵圈/萬用夾2.加熱消解-回流冷凝裝置組成a.回流冷凝裝置安裝順序：

按先下后上，從左往右的順序安裝，并使整個(gè)回流裝置無論從正面看還是從側(cè)面看都是端正垂直的。b.回流冷凝裝置拆卸順序：拆卸順序與安裝相反，其順序是由右至左，先上后下。拆卸時(shí)，應(yīng)先關(guān)電源，后停冷凝水，再拆卸設(shè)備。（1）安裝及拆卸順序：3.加熱消解-回流冷凝裝置安裝1.將鐵架臺(tái)放置在水平桌面上，底座轉(zhuǎn)至后面。

2.擺放電爐，上面擱置石棉網(wǎng)，放置錐形瓶。

3.將冷凝管小心穿過鐵圈，并于錐形瓶連接好。4.上下調(diào)節(jié)鐵圈位置，宜控制在冷凝管中部偏上一些的位置，然后擰緊鐵圈旋鈕。（2）安裝步驟：

3.加熱消解-回流冷凝裝置安裝5.用橡皮管連接各冷凝管，方式為“下進(jìn)上出”。球形冷凝管的下口用橡皮管連接到自來水水龍頭，冷凝管的上口所連膠管放在水槽里。若相鄰冷凝管之間的連接管過長，將其纏繞在鐵架臺(tái)上，避免觸及電爐。

6.打開水龍頭，調(diào)節(jié)流速，若水依次流經(jīng)各冷凝管，最后從出水口順利流出，說明該裝置無堵塞現(xiàn)象。

3.加熱消解-回流冷凝裝置安裝7.一手扶冷凝管，一手輕搖錐形瓶，混勻后，打開電爐，開始加熱。

當(dāng)液體沸騰后，應(yīng)控制加熱，一般以上升的氣環(huán)不超過冷凝管的1/3為佳，即液體蒸氣浸潤不超過兩個(gè)球?yàn)橐耍^高，蒸氣不易全部回到反應(yīng)瓶中，過低，錐形瓶中的溫度不能達(dá)到較高值。

3.加熱消解-回流冷凝裝置安裝4.注意事項(xiàng)及思考題（1）若用金屬夾固定冷凝管，注意鐵夾不可與玻璃直接接觸，而應(yīng)套上橡皮管，先用左手手指將雙鉗夾緊，再擰緊鐵夾螺絲，做到夾物不松不緊。（2）進(jìn)行回流時(shí)，必須有人在現(xiàn)場，注意觀察反應(yīng)進(jìn)行是否正常，儀器有無漏氣、碎裂等現(xiàn)象。（1）為何不能選用直形冷凝管？加熱消解的過程中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（2）冷凝管的冷卻水為何一定要從下口進(jìn)上口