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干货/污水处理过程中各指标的测定方法简介!

发布时间:2017-07-07 来源:水世界订阅号 浏览次数:0

     近日水世界论坛的一位老前辈上传了一份重量级的资料,该资料详细介绍了在污水处理过程中所遇到的26种指标的测定方法,以及水处理实验室里的常识和实验室的质量控制,并且还附带了部分厌氧名词解释。其含金量着实让小编震惊,在此与大家分享,并感谢前辈的无私付出。

01pH值的测定

pH为水中氢离子活度的负对数

pH值可间接的表示水的酸碱强度,是水化学中常用和最重要的检验项目之一。

玻璃电极法:

仪器:酸度计(带复合电极)、250ml塑料烧杯

试剂:pH成套袋装缓冲剂(邻苯二甲酸氢钾、混合磷酸盐、硼砂)

实验步骤:

(1)缓冲溶液的配制:

剪开塑料袋,将粉末倒入250ml容量瓶中,以少量无二氧化碳水冲洗塑料袋内壁,稀释到刻度摇匀备用。

(2)仪器(pHS-2C酸度计)的校准:

a、仪器插上电极,将选择开关置于pH档,斜率调节在100%处;

b、选择两种缓冲溶液(被测溶液pH在两者之间);

c、把电极放入第一种缓冲液中,调节温度调节器,使所指示的温度与溶液均匀。

d、待读数稳定后,调节定位调节器至上表所示该温度下的pH值;

e、然后放入第二种缓冲液中,混匀,调节斜率调节器至上表所示该温度下的PH值。


(3)样品测定:

如果样品温度与校准的温度相同,则直接将校准后的电极放入样品中,摇匀,待读数稳定,既为样品的pH值;如果温度不同,则用温度计量出样品温度,调节温度调节器,指示该温度,“定位”保持不变,将电极插入,摇匀,稳定后读数。

注意事项:

(1)电极短时间不用时,浸泡在蒸馏水中;如长时间不用,则在电极帽内加少许电极液,盖上电极帽。

(2)及时补充电极液,复合电极的外参比补充液为3M氯化钾溶液

(3)电极的玻璃球泡不与硬物接触,以免损坏。

(4)每次测完水样,都要用蒸馏水冲洗电极头部,并用滤纸吸干。

02

化学需氧量的测定

化学需氧量是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,用氧的毫克/升表示。

化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。这些还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。是水中有机物相对含量的指标之一。

重铬酸钾法:

1、原理

在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化(以Ag+作此反应的催化剂)水样中的还原性物质(有机物),过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量计算出水样中还原性物质消耗氧的量。

2、干扰及消除

氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与硫酸银作用产生沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以消除干扰.

3、仪器:

(1)回流装置:带250ml锥形瓶的全玻璃回流装置,包括:磨口锥形瓶、冷凝管、电炉或电热板、橡胶管。

(2)50ml酸式滴定管

试剂:

(1)重铬酸钾溶液(1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L):称取预先在120℃烘干2小时的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000ml的容量瓶中,稀至标线。

(2)试亚铁灵指示液:称取1.485g邻菲啰啉(C12H8N2.H2O),0.695g硫酸亚铁溶于水中,稀至100ml,贮于棕色瓶中。

(3)硫酸亚铁铵标准溶液[(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O≈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的容量瓶中,稀至标线,摇匀。用前,用重铬酸钾标定。


标定方法:

准确吸取10.00ml重铬酸钾标液于250ml锥形瓶中,加水稀至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,用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液颜色由黄色经蓝绿至红褐色即为终点。

C—硫酸亚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:于500ml浓硫酸中加入5g硫酸银,放置1~2天使溶解。

(5)硫酸汞:结晶或粉末。

4、实验步骤

(1)取20ml混匀水样置回流锥形瓶中;

(2)加入约0.4g硫酸汞;

(3 )准确加入10.00ml重铬酸钾标液和小玻璃珠;

(4)再缓慢加入30ml硫酸—硫酸银溶液;

(5)摇匀,连接冷凝管,加热沸腾回流2小时;

(6)冷却后,从冷凝管加入90ml蒸馏水;

(7)取下锥形瓶,加入3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标液滴定由黄色经蓝绿色至红褐色为终点。记录硫酸亚铁铵标液的用量。

5、注意事项

(1)加入H2SO4-AgSO4前,一定要加玻璃珠,以免引起暴沸。

(2)COD的结果要保留三位有效数字。


(3)在COD大于500时,要进行稀释,大致如下:

※ 以上稀释倍数仅供参考

(4)用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作水平,由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论COD值为1.176g,所以溶解0.4251g干燥过的邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)于重蒸馏水中,转入1000ml容量瓶中,稀释至标线,使之成为500mg/LCODcr标准溶液。

(5)回流装置也可用COD恒温加热器代替,以空气冷凝代替水冷凝。

(6)也可用COD速测仪进行比色测定。

(7)有关资料介绍:水样中 20~80mg/L的亚硝酸盐会使COD按常规的方法无法准确测定,一般可采用氨磺酸和氨磺酸铵来消除干扰,主要是里面的氨基起作用:

该反应在室温或在加热的条件下即可发生,放出氨气,从而达到去除NO2-的目的。

实验研究表明:10mg掩蔽剂几乎可以完全掩蔽1mg的NO2-;掩蔽剂对空白在0~15mg范围内影响不大,超过15mg时,对测定影响较大。

以上说明仅供参考。

03

生化需氧量(BOD5)的测定

生活污水与工业废水含有大量有机物,这些有机物在水体中分解时要消耗大量溶解氧,从而破坏水体中氧的平衡,使水质恶化。

生化需氧量是属于利用水中有机物在一定条件下所消耗的氧,用来表示水体中有机物的含量的一个重要指标。

生化需氧量的经典测定方法,是稀释接种法。

稀释接种法:

1、方法原理

生化需氧量是指在一定条件下,微生物分解存在水中的某些可氧化物质、特别是有机物所进行的生物化学过程消耗溶解氧的量。

于恒温培养箱内在20+/-1℃培养5天,分别测定样品培养前后的溶解氧,二者之差既为BOD5值,以氧的mg/L表示。

本方法适用于测定BOD5范围:2mg/L6000时,会因稀释带来误差。


2、仪器:

(1)恒温培养箱

(2)5—20L细口玻璃瓶

(3)1000—2000ml量筒

(4)玻璃棒:50ml,棒的底端固定一个10号的带有几个小孔的橡胶塞。

(5)溶解氧瓶(碘量瓶):250—300ml

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七水合磷酸氢二钠(Na2HPO4˙7H2O),和1.7g氯化铵(NH4Cl)溶于水中,稀至1000ml。此溶液PH值为7.2

(2)硫酸镁溶液

将22.5g七水合硫酸镁(MgSO4˙7H2O)溶于水中,稀至1000ml

(3)氯化钙溶液

将27.5g无水氯化钙溶于水中,稀至1000ml。

(4)氯化铁溶液

将0.25g六水合氯化铁(FeCl3˙6H2O)溶于水,稀至1000ml。

(5)盐酸溶液(0.5mol/L)

将40ml浓盐酸溶于水, 稀至1000ml。

(6)氢氧化钠溶液(0.5mol/L)

将20g氢氧化钠溶于水, 稀至1000ml。

(7)葡萄糖—谷氨酸标准溶液

将葡萄糖和谷氨酸在103干燥1小时后,各称取150mg溶于水中,移入1000ml容量瓶中稀至标线,临用前配制。

(8)稀释水

在5—20L玻璃瓶中装入一定量的水,控制水温在20℃左右,用曝气机曝气2—8小时,使稀释水中的溶解氧接近饱和。瓶口盖以两层纱布,置于20℃培养箱内放置数小时,使水中溶解氧含量达到8mg/L左右。临用前向每升水中加入氯化钙、硫酸镁、氯化铁、磷酸缓冲液各1ml,混匀。


(9)接种液可选用以下几种:

1. 一般生活用水,放置一昼夜,取上清夜。

2.表层土壤水,取100g花园或植物生长土壤,加1升水,静置10分钟,取上清夜。

3.污水厂出水

4.含有城市污水的河水或湖水

(10)接种稀释水

每升稀释水中接种的加入量:生活污水1—10ml;表层土壤水20—30 ml;河水或湖水10-100 ml。

接种稀释水pH值为7.2,配制后应立即使用。

3、水样的测定

(1)不经稀释的水样的测定

①将混匀水样转移入两个溶解氧瓶中(转移中不要出现气泡),溢出少许,加塞。瓶内不应留气泡。

②其中一瓶随即测定溶解氧,另一瓶口水封后放入培养箱,在20±1℃下培养5天

③5天后,测定溶解氧。

④计算:

C1—水样在培养前的溶解氧浓度

C2—水样在培养后的溶解氧浓度

(2)经稀释水样的测定:

⑴一般稀释法

①按选定的稀释比例,在1000ml量筒内引入部分稀释水;②加入需要量的混匀水样,再引入稀释水(或接种稀释水)至800ml;

③用带胶板的玻璃棒上下搅匀。搅拌时胶板不要露出水面,防止产生气泡;


④将水样装入两个溶解氧瓶内,测定当天溶解氧和培养5天后的溶解氧。

⑤稀释水同样培养作空白实验,测定5天前后的溶解氧。

4、注意事项

(1)水样pH值应在6.5—7.5范围内,若超出可用盐酸或氢氧化钠调节pH近于7。

(2)水样在采集和保存及操作过程中不要出现气泡

(3)水样稀释倍数超过100时,要预先在容量瓶中用蒸馏水稀释,再取适量进行稀释培养。

(4)检查稀释水和接种液的质量和化验人员的水平,可将20ml葡萄糖—谷氨酸标液用稀释水稀至1000ml,按BOD的步骤操作,测得的值应在180—230mg/L之间,否则,应找出原因所在。

(5)在培养过程中注意及时添加封口水。

04

溶解氧的测定

溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。溶解氧的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。清洁地面水溶解氧一般接近饱和,废水中的溶解氧含量一般较低。

1、方法选择

测定水中溶解氧常用碘量法及其修正法,还可用溶解氧仪测定。氧化性物质可使碘化物游离出碘,产生正干扰;还原性物质可把碘还原成碘化物,产生负干扰。大部分受污染的地面水和工业废水采用修正的碘量法和电极法。

2、水样的采集与保存

水样应采集在溶解氧瓶中,过程中不要有气泡产生,沿瓶壁直接倾注水样至溢流出瓶容积1/3—1/2左右,采集后,在取样现场立即固定并存于暗处。


碘量法:

1、原理

水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解并于碘离子反应而释放出碘。以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠滴定碘,可计算溶解氧的含量。

2、仪器:

250—300ml溶解氧瓶

试剂:

(1)硫酸锰溶液:

称取240g硫酸锰(MnSO4˙4H2O或182gMnSO4˙H2O)溶于水,稀至500ml。

(2)碱性碘化钾溶液

称取250g氢氧化钠溶于200ml水中;称取75g碘化钾溶于100ml水中,待氢氧化钠冷却后,将两溶液混合,稀至500ml。

如有沉淀,则放置过夜,倾出上清夜,贮于棕色瓶中,用橡胶塞塞紧,避光保存。

(3)1+5的硫酸溶液:1份硫酸加上5份水。

(4)1%的淀粉溶液:

称取1g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,用刚煮沸的水冲稀至100ml。冷却后,加入0.4g氯化锌防腐。

(5)0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)

称取于105--110℃烘干2h并冷却的重铬酸钾1.2258g,溶于水,移入1000ml的容量瓶中,稀至标线,混匀。

(6)硫代硫酸钠溶液

称取6.2g的硫代硫酸钠(Na2S2O3˙5H2O)溶于煮沸放冷的水中,用

水稀至1000,贮于棕色瓶中。用前用0.02500mol/L的重铬酸钾标定,方法如下:

于250ml碘量瓶中,加入100ml水和1g碘化钾,加入10.00ml 0.02500mol/L重铬酸钾标液,5ml 1+5的硫酸溶液密塞,摇匀。暗出静置5分钟后,用硫代硫酸钠滴定至溶液呈淡黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去。记录用量


(7)浓硫酸

3、实验步骤

(1) 溶解氧的固定(取样现场固定)

①用吸管插入液面下,加入1ml硫酸锰、2ml碱性碘化钾;

②盖好瓶盖,颠倒混合数次,静置。

③待沉淀物降至瓶内一半,再颠倒混合一次,待沉淀物降到瓶底。

(2) 析出碘

轻轻打开瓶塞,立即将吸管插入液面下加入2.0ml浓硫酸,,盖好瓶塞,颠倒混合,至沉淀物全部溶解,暗处放置5分钟。

(3) 滴定

吸取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中,用硫代硫酸钠滴定至淡黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去既为终点,记录用量。

叠氮化钠修正(碘量)法:

1、概述

水中含有亚硝酸盐时干扰碘量法测溶解氧,可加入叠氮化钠,使水中亚硝酸盐分解,以消除干扰。在不含其他氧化还原物质时,若水样中含Fe3+ 达100—200mg/L时,可加入1ml40%氟化钾溶液,以消除干扰。

2、试剂:

(1)碱性碘化钾—叠氮化钠溶液: 称取250g氢氧化钠溶于200ml水中;称取75g碘化钾溶于100ml水中,溶解5g叠氮化钠于20ml水中,待氢氧化钠冷却后,将三溶液混合,稀至500ml。贮于棕色瓶中,用橡胶塞塞紧,避光保存。

(2)40%(m/v)氟化钾:称取40g氟化钾(KF˙2H2O)溶于水,稀至100ml,贮于聚乙烯瓶中。

(3)实验步骤同碘量法。仅将碱性碘化钾换成碱性碘化钾—叠氮化钠溶液。若含Fe3+干扰,则插入液面下先加入1ml40%氟化钾溶液。

注意事项:

(1)叠氮化钠是一种剧毒、易爆试剂,不能将碱性碘化钾—叠氮化钠溶液直接酸化,否则产生有毒烟雾。

(2)水样呈强酸或强碱性,可用氢氧化钠或硫酸调至中性。

(3)在操作过程中切勿产生气泡。

(4)硫代硫酸钠浓度容易变化,每次使用都要标定。





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