污废水监测设施运营管理教材

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1、污(废)水监测 山东省环保学校 徐爱玲 2008,主要内容,名词解释 废水监测的目的 内容 监测过程 废水监测方案的制订 水样的采集与保存 水样的预处理 监测的项目和监测方法,名词解释,1.环境监测 含义可理解为监视、测定、监控等。 环境监测：就是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。 也可表示为：用科学的方法监测和测定代表环境质量及发展变化趋势的各种数据的全过程。,1)、从监测要素和对象划分：环境监测主要分为水和废水监测、环境空气和废气监测、噪声及振动监测、生态监测、生物监测、土壤、底质及固体废物监测。近年来，随着环境监测工作的不断深入，又增加了机动车

2、排放污染物监测、辐射监测、室内环境质量监测等类型。,水质监测的对象 环境水体：地表水（江、河、湖、库、海水） 地下水 水污染源：工业废水 生活污水和医院污水等,2.化学需氧量 (COD) COD(Chemical Oxygen Demand)是水质监测中最重要的指标。 化学需氧量COD是指在一定的条件下，用强氧化剂重铬酸钾氧化水中的还原性物质所消耗的的氧化剂的量，结果一般用氧的mg/L表示。 化学需氧量是一个条件性（强酸、氧化剂、温度、时间、催化剂）指标，必须严格按照操作步骤进行。,化学需氧量反映水中受还原性物质污染的程度，水中的还原性物质主要包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物

3、污染是很普遍的，化学需氧量常作为有机物相对含量的指标之一，但只能反映能被氧化剂氧化的那部分有机物，不能反映多环芳烃、二噁英类等的污染。 高浓度有机废水的化学需氧量很高。如味精企业3.51044104毫克每升; 食品酿造业、制糖、淀粉、制革及屠宰肉联厂等。 高浓度有机废水污染问题迫在眉睫 。,测定方法 （1）重铬酸钾法 经典方法(A) （2）库仑法-COD仪(B) 建立在电解基础上的分析方法,消解时间15min,尤其适合于工矿企业废水的控制分析。注意经常清洗电极,防止玷污有较好的重现性. . (3) 恒温节能加热法（B） COD节能加热器是以控温电热器代替电炉加热，用空气冷凝代替水冷凝的一种测定

4、COD的回流装置。该装置可广泛地运用于各行业的COD分析，他同现行的重铬酸钾法的回流装置相比，具有体积小、节水、节电、恒温、操作简便等优点。,(4) 快速密闭消解滴定法或光度法(B) 经典消解体系中加入催化剂硫酸铝和钼酸铵快速消解，消解时间10分钟。 (5)氯气校正法(A)适用于1000mg/ l CI- 2000mg/l油田、油库、氯碱厂等废水中COD的测定。,经典氧化回流装置,3.生化需氧量(BOD) (Biochemical Oxygen Demand ) 在规定条件下，水中有机物在好氧微生物生物化学氧化作用下所消耗的溶解氧的量，以氧的mg/L表示。 BOD是反映水体被有机物污染程度的综

5、合指标，也是研究污水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理污水工艺设计和动力学研究中的重要参数。,BOD5的测定除了作为一项反映水体被有机物污染程度的综合指标外，也可以了解污水的可生化降解性和生化处理效果。若BOD5/COD0.3,说明废水中不可生化降解的比较多，需寻求其他处理途径。,生化需氧量的测定方法： 稀释接种法A 经典测定方法 微生物传感器快速测定法(BOD快速测定仪)A ： 活性污泥曝气降解法B 水样的保存方法： 水样要尽快分析，2h之内进行测定；否则 0 4c下保存，6h内进行分析，若不能在6h内进行分析，则应将储存时间温度与分析结果一起报告。,稀释接种法 溶解氧瓶,4.总有机

6、碳（TOC） 是以碳的含量表示水体中有机物质的总量的综合指标。 由于TOC 的测定采用燃烧法，因此能将有机物全部氧化，它比BOD5或COD更能直接表示有机物的总量，因此常常被用来评价水体中有机物污染的程度。 方法选择： 近年来国内外已经研制成各种类型的TOC分析仪。按工作原理不同，可分为： 燃烧氧化-非分散红外吸收法、电导法、气相色谱湿法氧化-非分散红外吸收法等。,其中燃烧氧化-非分散红外吸收法只需一次转换，流程简单，重现性好，灵敏度高，因此这种分析仪为国内外广泛采用。 TCTOCIC（无机碳） IC（无机碳）：CO2，H2CO3，CO32 HCO3 TOC POCNPOC POC：挥发性有机

7、碳 NPOC：非挥发性有机碳 一般水样中挥发性有机碳和非挥发性有机碳相比，比例非常小，可以忽略，因此， TOCNPOC， TC NPOC IC,测定时，通过酸化，将H2CO3，CO32 HCO3变成CO2和水，尔后，吸取20.0ul水样注入总燃烧管(680)，在非分散红外仪上进行测量。氧化过程中生成的CO2的量与水样中TOC的量成正比。根据标准溶液作出的标准曲线很容易就分析出样品中TOC的含量。,5.氨氮(NH3 N) 氨氮是水中以游离氨（NH3）和铵盐（NH4+）形式存在的氮。 游离氨（NH3）和铵盐（NH4+）的组成比取决于水的PH值。PH高时游离氨比例较高，反之，则铵盐比例高。 测定意义

8、 1.测定水中各种形态的含氮化合物，有助于评价水体被污染的程度及自净情况:当发现水中氨氮或有机氮的浓度很高时，表明水体刚刚受到污染，其潜在的危害较大；当水中硝酸盐氮浓度高时，表明水已经过生化自净。,2.是废水脱氮处理设施的设计和运营管理的依据指标之一。 3.氮是生物生长繁殖的营养元素。但水体中氨氮含量较高时，会导致鱼类死亡 ，对人体也有不同程度的危害;水体中的含氮物质过多，会使藻类大量繁殖，乃至造成水体的富营养化。 4.对某些金属特别是铜具有腐蚀性。 测定结果通常用N的 mgl表示。,在滇池蓝藻水华收集里， 自动吸藻器在吸取厚达5厘米的微囊藻水华。,2007年5月受蓝藻污染的太湖水,氨氮的测定

9、方法： 纳氏试剂比色法：在水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液(纳氏试剂)，则与氨反应生成淡红棕色胶态化合物。使用410425nm范围波长光比色定量。具有操作简便、灵敏等特点。 水杨酸次氯酸盐比色法：在亚硝基铁氰化钠存在下，氨与水杨酸和次氯酸反应生成蓝色化合物，于其最大吸收波长697nm处比色定量。具有灵敏、稳定等优点。 氨离子选择电极法：用pH计测水的电动势，从而推出水样中氨氮的浓度。具有不需要对水样进行处理和测量范围宽等优点。 蒸馏滴定法：适用于水中氨氮浓度较高时 ，水样需进行蒸馏预处理。,预处理装置,6.悬浮物（SS）,1. 悬浮物 是指水样通过孔径为0.45um的滤膜，截留在滤膜上并于1

10、03105烘干至恒重的固体物质。(悬浮在水中的颗粒物质。) 许多江河由于水土流失使水中ss大量增加，地面水中存在悬浮物，使水体浑浊，透明度降低，影响水生生物呼吸和代谢，甚至造成鱼类的窒息死亡；工业废水和生活污水含大量无机、有机悬浮物，易堵塞管道、污染环境，因此为必测指标。,2.悬浮物的测定是取一定体积的混合均匀水样，去掉水样中漂浮的树叶、棍棒等不均匀物，单独定容采样,避免分装样品和采集混合样一般用重量法测定。 常用的重量法包括： （1）滤膜法（A）(0.45um) （2）滤纸法(定量滤纸) （3）石棉坩埚法 用于强酸强碱水样 取样量 最小值：大于5mg,否则误差太大 最大值：小于100mg,太

11、大增加烘干时间,7. 溶解氧（DO）,1.水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶于水中的分子态氧称为溶解氧。 其溶解度随水温的升高及水中含盐量的增加而降低。 清洁地表水溶解氧接近饱和。水体受到有机物质、无机还原物质污染时，溶解氧含量降低，甚至趋于零，此时厌氧细菌繁殖活跃，水质恶化。水中溶解氧低于3-4mgL时，许多鱼类呼吸困难，继续减少，则会窒息死亡。一般规定水体中的溶解氧至少在4mgL以上。,2.溶解氧的采集与保存 用溶解氧瓶采样（碘量法）， 溢出1312； 现场加固定剂：MnSO4，碱性KI； 冷暗处保存，记录水温与大气压。 3.测定方法 碘量法 GB 测量准确度高，是最早用于监测溶解氧

12、的方法，用于清洁水。 修正碘量法 GB 受污染的地面水和工业废水。 溶解氧电极法,容量法,7.PH值 碱度,pH值是H+ 活度的负对数；（无单位） PH的测定意义： 1.给水和供水处理 a.天然水pH值多在6-9,饮用水6.5-8.5, b.工业用水必须在7.0-8.5,以防止金属设备和管道被腐蚀. c.锅炉用水：7-8.5，影响水的混凝、消毒、软化脱盐。 2.排水和废水处理 pH值在废水生化处理评价有毒物质的毒性等方面具有指导意义。 一级、二级、三级排放标准为69.,酸(碱)度：表示水中含有能与强碱(酸)反应的物质总量。通常用CaCO3 的 mgl 意义： 酸度和碱度是判断水质和废水处理控制

13、的重要指标，常用于计算处理废水需要加入的碱或酸的总量，同时，碱度也常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。,pH值的测定方法： （1）玻璃电极法 （2）目视比色法 碱度的测定方法： （1）酸碱指示剂滴定法：清洁水 （2）电位滴定法 水样有色混浊、含有氧化还原剂。,便携式PH测量仪表 仪表主要由PH传感器（玻璃电极、甘汞电极）、显示器以及清洗器等组成。,、总磷,在天然水和污水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在。它们分别为正磷酸盐，缩合磷酸盐(焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐)和有机结合的磷（如磷脂等），存在于溶液中腐殖质离子和水中微生物中 。 总磷包括：溶解的、颗粒的、有机的和无机磷。

14、 磷的来源：,水样的保存方法： 水样采集后，加硫酸酸化至PH1保存，25低温保存，在24小时内进行分析。 总磷的测定步骤：由两部分组成，第一部分可由氧化剂过硫酸钾、硝酸高氯酸、硝酸硫酸、硝酸镁或者紫外照射，将水样中不同形态的磷转化成磷酸盐，第二部分用分光光度法测定正磷酸，从而求得总磷含量。,总磷的测定方法： 钼锑抗分光光度法 孔雀绿磷钼杂多酸分光光度法 罗丹明6G荧光分光光度法 气相色谱(FPD)法、离子色谱法等。,废水监测的目的,水污染源指工业废水源、生活污水源、医院的排水等。 工业废水包括生产工艺过程的用水、机械设备用水、设备与洗涤水、延期洗涤水等；生活污水则指人类生活过程中产生的污水，包

15、括住宅、商业、机关、学校和医院等场所排放的生活和卫生清洁等污水。,检查污染源排放的有害物质的浓度及排放量是否符合排放标准的规定；检查污水处理设施的处理的效果，为污染源管理与评价及排污收费提供依据。,废水监测的对象,进入水处理系统的各种工业废水、生活污水等； 经水处理系统处理后的排水、水处理过程中的工艺污水； 从污水处理厂（站）排放进入环境的污水。,废水监测的过程,污染源调查 制定监测方案 优化布点 样品采集 运输保存 水样预处理分析 测试数据处理 综合评价,水污染源监测方案的制订,水样的采集,取样点的布设原则： （1)国家污水综合排放标准中规定，第一类污染物的采样点设在车间或车间处理设施排放口

16、（采矿行业的尾矿出水口不得视为车间排放口）。 （2） 第二类污染物则设在单位的总排放口。进入集中式污水处理厂和进入城市污水管网的污水取样点位应根据环保行政主管部门的要求确定。 （3）为考察废水或污水处理设备的处理效果，应对该设备的进水、出水同时取样。如为了解处理厂的总处理效果，则应分别采集总进水点和总出水点的水样。 （4） 在污水排放口和污水处理设施的进、出口设置流量采样点。,废水样的采集类型,（1）平均污水样 ，即在污水流量比较稳定时，在一个生产周期内，对于性质稳定的污染物，每隔相同时间采集等量污水样混合均匀一次测定；对于性质不稳定的污染物每隔相同时间采集等量污水样分别测定，求平均值。 （2）平均比例混合水样，即在污水流量不稳定时，在不同时间依据流量大小按比例采集污水样混合而成的水样，这是求平均浓度最常采用的方法。,（3）定时污水样 根据排放规律，在一个生产周期内每小时采样一次，找出