水处理过程中所遇到的26种指标的测定方法

资料详细介绍了在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。

pH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) 温度℃PH值  0.05M   邻苯二甲酸氢钾0.025M  混合磷酸盐0.01M  硼砂

04.016.989.46      51.006.959.39   104.006.929.28     154.006.909.23

204.006.889.18   254.006.869.14   304.016.859.10    354.026.849.07

404.036.839.04   454.046.839.02

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：

COD值8001500-25003000-15000>20000

稀释倍数23-610-50>100

※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：

水样类型参考值稀释系数备注

地面水高锰酸盐指数<5---高锰酸盐与一定系数的乘积为稀释倍数。使用稀释水时，由COD值乘以系数，既为稀释倍数，使用接种稀释水时则只乘以系数

5—100.2，0.3

10—200.4，0.6

>200.5, 0.7 ,1.0

工业废水重铬酸钾法稀释水0.075,0.15,0.225

接种稀释水0.075,0.15,0.25

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。

之后还有

悬浮物(SS)的测定

氨氮(NH3-N)的测定

亚硝酸盐氮的测定

硝酸盐氮的测定

凯氏氮(KTN)的测定

总氮(TN)的测定

磷(总磷、磷酸盐)的测定

硫酸盐的测定

硫化物的测定

全盐量的测定

挥发性脂肪酸(VFA)的测定

碱度的测定

氯化物的测定

总硬度的测定

钙离子的测定

色度的测定

浊度的测定

总固体、挥发性固体测定

总悬浮物、挥发性悬浮物和灰分的测定

厌氧污泥产甲烷活性的测定

污泥粒径分布、沉降速度的测定

活性污泥性能及数量的评价指标

实验室常识

一、实验员守则

二、药品、试剂管理规则

三、玻璃器皿的洗涤

四、纯水的制备

五、一般溶液浓度的表示方法

六、水样的采集与保存

实验室的质量控制

一、监测数据的五性

二、检出限

三、测定限

四、最佳测定范围

五、校准曲线

厌氧名词解释

一、上流速度

二、水力停留时间

三、反应器的有机负荷

四、污泥体积指数

五、污泥在反应器内的停留时间