化学好氧量COD定义及其测定方法

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1、化学好氧量(COD)定义及其测定方法:1、定义化学好氧量是指在给定条件下,1L 水中各种还原物质(主要指有机物)与强氧剂(K 2Cr2O7)反应时所消耗的氧化剂相当于氧的量,以 mg/L 表示。2、仪器【1】 500ml 全玻璃回流装置。【2】 加热装置(电炉) 。【3】 25ml 或 50ml 酸式滴定管、锥形瓶、称液管、容量瓶等。3、试剂【1】 重铬酸钾标准液 0.2500mol/L,称取预先在 120烘干 2h 的基准或优质纯重铬酸钾 12.25g 溶于水中移入 1000ml 容量瓶,稀释至标线,摇匀。【2】 试亚铁灵指示液:称取 1.485g 邻菲罗啉(C 12H8N2H2O)0.69

2、5g 硫酸亚铁(FeSO 47H2O)溶于水中稀释至 100ml,贮于棕色瓶内。【3】 硫酸亚铁铵标准溶液 0.1mol/L 称取 39.5g 硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入 20ml 浓硫酸,冷却后移入 1000ml 容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀,临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法如下:准确吸取 10.00ml 重铬酸钾标准溶液于 500ml 锥形瓶中,加水稀释至 110ml 左右,缓慢加入 30ml 浓硫酸,混匀。冷却后,加入 3 滴试亚铁灵指示液(约 0.15ml) ,用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。0.250010.00C=V式中:C硫酸亚

3、铁铵标准溶液的浓度(mol/L )V硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mL)【4】 硫酸-硫酸银溶液:于 500ml 浓硫酸中加入 50g 硫酸银,放置12d 不时摇动使其溶解。【5】 硫酸汞:结晶或粉末。4、测定方法【1】 重铬酸钾法(K 2Cr2O7) (标准方法)1) 取 20.00ml 混合均匀的水样(或适量水样稀释至 20.00ml)置于 250ml 磨口的回流锥形瓶中,准确加入 10.00ml 重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢的加入 30ml 硫酸-硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流 2h(自开始沸腾时计时) 。对于化学需氧量高的废水样

4、,可先取上述操作所需体积 1/10 的废水样和试剂与 15mm150mm 硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否成绿色,如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,直至溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积,稀释时,所取废水样量不得少于5ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释,废水中氯离子含量超过 30mg/L 时,应先把 0.4g 硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加 20.00ml 废水(或适量水稀释至 20.00ml) ,摇匀。2) 冷却后,用 90ml 水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不得少于 140ml,否则因酸度太大滴定终点不明显。3) 溶液再度冷却后,加 3 滴试亚铁灵指示

5、液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。4) 测定水样的同时,取 20.00ml 重蒸馏水,铵同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。5) 计算:(V0-V1)C81000CODCr(O2,mg/L)= V式中:C硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L )V0滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量(mL)V1滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mL)V水氧的体积(mL)8氧(1/20)摩尔质量(g/mol ) 。6) 注意事项:1、使用 0.4g 硫酸汞络合氯离子的最高量可达 40mg,如取用20.00mL 水烟,即

6、最高可络合 2000mg/L 氯离子浓度的水样,若氯离子的浓度较低,也可少加硫酸汞,使保持硫酸汞:氯离子=10:1(W/W) 。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。2、水样取用体积可在 10.0050.00mL 范围内,但试剂用量及浓度按下表进行相应调整,也可得到满意的结果。【2】库仑滴定法生化需氧量(BOD) 定义及其测定方法:1、定义生化需氧量是指由于水中耗氧微生物的繁殖或呼吸作用,水中有机物被分解时所消耗的溶解氧的量,简称 BOD。通常规定 20时 5 天中所消耗氧量,以 mg/L 表示。水体要发生生物化学过程必须具备三个条件:耗氧微生物;足够的溶解氧;能被微生物利用的营养物质。2、仪器

7、【1】 恒温箱培养。【2】 520L 细口玻璃瓶。【3】 10002000ml 量筒。【4】 玻璃搅棒:棒长应比所用量筒高度长 2,在棒的底端固定一个直径比量筒直径略小,并带有几个小孔的硬橡胶板。【5】 溶解氧瓶:200300mL ,带有磨口玻璃塞并具有供水封用的形口。【6】 虹吸管:供采取水样和添加稀释水用。3、试剂:1) 磷酸盐缓冲溶液:将 8.5g 磷酸二氢钾(KH2PO4) ,21.75g磷酸氢二钾(K2HPO4) ,33.4g 磷酸氢二钠(Na2HPO47H2O)和 1.7g 氯化铵(NH4Cl)溶于水中,稀释至 1000mL,此溶液的 PH 值应为 7.2。2) MgSO4 溶液:

8、检 2.5gMgSO4(MgSO47H2O)溶于水中,稀释至 1000mL。3) CaCl2 溶液:将 27.5g 无水氯化钙溶于水,稀释至1000mL。4) FeCl3 溶液:将 0.25g 氯化铁(FeCl36H2O)溶于水,稀释至 1000mL。5) 盐酸溶液(0.5mol/L):将 40mL(=1.8g/mL)盐酸溶于水,稀释至 1000mL。6) 氢氧化钠溶液(0.5mol/L):将 20gNaOH 溶于水,稀释至1000mL。7) 亚硫酸钠溶液(1/2NaSO3=0.025mol/L): 将 1.575g 亚硫酸钠溶于水,稀释至 1000mL,此溶液不稳定,需每天配置。8) 葡萄糖

9、-谷氨酸标准溶液:将葡萄糖(C6H12O6 )和谷氨酸(HOOC-CH2-CH2-CHNH2-COOH)在 103干燥 1h 后,各称取 150mg 溶于水中,移入 1000 mL 容量瓶内并稀释至标线,混合均匀,此标准溶液临用前配制。9) 稀释水:在 520L 玻璃瓶内装入一定量水,控制水温在20左右。然后用无油空气压缩机或薄膜泵,将此水曝气28h,使水中的溶解氧接近于饱和,也可以鼓入适量的纯氧。瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布,置于 20培养箱中放置数小时,使水中溶解氧含量达 8mg/mL 左右,临用前于每升水中加入 CaCl2aq,FeCl3aq,MgSO4aq 磷酸盐还冲溶液各 1mL,并

10、混合均匀。稀释水的 pH 值应为 7.2,其 BOD5 应小于 0.2mg/L。10) 接种液:可选用以下任意方法,以获得适用的接种液。1 城市污水,一般采用生活污水,在室温下放置一昼夜,取上层清液供用。2 表层土壤浸出液,取 100g 花园土壤或植物生长土壤,加入 1L 水,混合并静止 10min,取上层清液供用。3 用含城市污水的湖水。4 污水处理厂的出水。5 当分析含有难于降解的废水时,在排污口下游 38km出取水样作为废水驯化接种液,如无此种水源,可取中和或经适当稀释后的废水进行连续曝气,每天加如少量该种废水,同时加入适量表层土壤或生活污水,使能适应该种废水的微生物大量繁殖,当水中出现

11、大量絮状物,或检查其化学需氧量的降低出现突变时,表明适用的微生物已经进行繁殖,可用作接种液,一般驯化过程需要38 天。11) 接种稀释水:取适量接种液,加入稀释水中,混匀,每升稀释水中接种液加入量生活污水为 110mL;表层土壤浸出液为 2030mL;河水,湖水为 10100mL。接种稀释水 pH 值应为 7.2,BOD5 值以在 0.31.0 mg/L 之间为宜,接种稀释水配制后应立即使用。2、测定方法【1】 五日培养法(标准方法)测定步骤:1) 水样的预处理1 水样的 pH 值若超过 6.57.5 范围时,可用盐酸或氢氧化钠稀溶液调节至近于 7,但用量不要超过水样体积的 0.5%。若水样的

12、酸度或碱度很高,可改用高浓度的碱或酸液进行中和。2 水样中含有铜、铅、锌、镉、砷、氰等有毒物质时,可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释,或增大稀释倍数,以减少毒物的浓度。3 含有少数游离氯的水样,一般放置 12h,游离氯即可消失。对于游离氯在短时间不能消散的水样,可加入亚硫酸钠溶液,以除去之。其加入量的计算方法是:取中和好的水样 100ml 加入 1+1 乙酸10ml;10%(m/V)碘化钾溶液 1ml 混匀。以淀粉溶液为指示剂,用亚硫酸钠标准溶液滴定游离碘。根据亚硫酸钠标准溶液消耗的体积及其浓度,计算水样中所需加亚硫酸钠溶液的量。4 从水温较低的水域中采集的水样,可遇到过饱和溶解氧,此

13、时应将水样迅速升温至 20左右,充分振摇,以赶出过饱和的溶解氧。从水温高的水域或废水排放口取样的水样,则应迅速使其冷却至 20左右,并充分振摇,使其与空气中氧分压接近平衡。2) 水样的测定1 不经稀释水样的测定溶解氧含量较高、有机物含量较少的地面水,可不经稀释,而直接以虹吸法将 20的混匀水样转移至两个溶解氧瓶内,转移至两个溶解氧瓶内,转移过程中应注意不使其产生气泡。以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样,加塞水封。立即测定其中一瓶溶解氧,将另一瓶放入培养箱中,在 201培养 5d 后,测其溶解氧。2 需经稀释水样的测定稀释倍数的确定:地面水可由测得的高锰酸盐指数乘以适当的系数求出稀释倍数(见下表

14、) 。 高锰酸盐指数(mg/L) 系数5 510 0.2,0.31020 0.4,0.620 0.5,0.7,1.0工业废水可由重铬酸钾法测得的 COD 值确定。通常需作三个稀释比,即使用稀释水时,由 COD 值分别乘以系数 0.075、0.15、0.225,即获得三个稀释倍数;使用接种稀释水时,则分别乘以 0.075、0.15 和 0.25,获得三个稀释倍数。稀释倍数确定后按下法之一测定水样。 一般稀释法:按照选定的稀释比例,用虹吸法沿筒壁先引入部分稀释水(或接种稀释水)于 100ml 量筒中,加入需要量的均匀水样,再引入稀释水(或接种稀释水)至 800ml,用带胶板的玻璃棒小心上下搅匀。搅

15、拌时勿使搅棒的胶板露出水面,防止产生气泡。按不经稀释水样的测定步骤,进行装瓶,测定当天溶解和培养 5d 后的溶解氧量。另取两个溶解氧瓶,用虹吸法装满稀释水(或接种稀释水)作为空白,分别测定 5d 前、后的溶解氧量。 直接稀释法:直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释。在已知两个容积相同(其差小于 1ml)的溶解氧瓶内,用虹吸法加入部分稀释水(或接种稀释水) ,再加入根据瓶容积和稀释比例计算出水样量,然后引入稀释水(或接种稀释水)至刚好充满,加塞,勿留气泡于瓶内。其余操作与上述稀释法相同。在 BOD5 测定中,一般采用叠氮化钠改良法测定溶解氧。如遇干扰物质,应根据具体情况采用其他测定法。溶解氧的测定方

16、法附后。2、 计算(1) 不经稀释直接培养的水样BOD5(mg/L)=C1-C2式中:C1水样在培养前的溶解氧浓度(mg/L) ;C2水样经 5d 培养后,剩余溶解氧浓度(mg/L) ;(2) 经稀释后培养的水样(C1-C2)-(B1-B2)f1BOD5(mg/L)= f2式中:B1稀释水(或接种稀释水)在培养前的溶解氧浓度(mg/L) ;B2稀释水(或接种稀释水)在培养后的溶解氧浓度(mg/L) ;f1稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例;f2水样在培养液中所占比例。3、 注意事项(1) 测定一般水样的 BOD5 时,硝化作用很不明显或根本不发生。但对于生物处理池出水,则含有大量硝化细菌。因此,在测定 BOD5时也包括了部分含氮化合物的需氧量,应加入硝化仰制剂,如丙稀基硫脲(ATU,C 4H8N2S

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