COD总氮总磷解析实用实用教案

1、化学(huxu)需氧量（COD）第1页/共54页第一页，共55页。指在强酸并加热条件下，用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的mg/L来表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。(水和废水监测分析方法第四版)COD测试是使用一种强氧化剂(重铬酸钾），强酸并且通过加热使有机碳成为二氧化碳和水；是一种间接测量有机物的方法，测量分解(fnji)有机物氧化剂的消耗量： 消耗量多 = 有机物浓度高 消耗量少 = 有机物浓度低COD的定义的定义(dngy)第2页/共54页第二页，共55页。化学化学(huxu)原理原理有机物被重铬酸钾和硫酸(li sun)氧化2 KC8H3O4 + 10 K

2、2Cr2O7 + 41 H2SO4 16 CO2 + 46 H2O + 10 Cr2(SO4)3 + 11 K2SO4COOHCOOKH2SO4H2SO4H2SO4H2SO4Cr6+Cr6+Cr6+Cr6+第3页/共54页第三页，共55页。为什么测量为什么测量(cling)COD 方法稳定(wndng)，结果重复性强 干扰较少 (氯化物) 比BOD测量快速 操作简便!第4页/共54页第四页，共55页。应用领域应用领域环保局环境监测站水利局水环境监测站城市污水排放监测站城市自来水公司水质监测站城市污水处理厂工厂废水检测(jin c)部门大学/研究所环境工程实验室等等第5页/共54页第五页，共55

3、页。市政市政(shzhng)污水厂污水厂污水污水(w shu)入入口口回流回流(hu li)淤泥淤泥隔栅隔栅沉沙池沉沙池提升泵提升泵初沉池初沉池二沉池二沉池消毒接触池消毒接触池嚗气池嚗气池回流泵回流泵浓缩机浓缩机第6页/共54页第六页，共55页。传统传统(chuntng)方方法法分为两个步骤：分为两个步骤：消解：搭建玻璃消解：搭建玻璃(b l)(b l)加热回流装置，添加试加热回流装置，添加试 剂和水样，加热回流剂和水样，加热回流2 2小时小时测量：滴定法或比色法测量：滴定法或比色法缺点：缺点：耗能耗能劳动密集，测量周期长劳动密集，测量周期长操作时占据空间大操作时占据空间大试剂和水样量大试剂和

4、水样量大人为操作误差大人为操作误差大生产效率低生产效率低操作人员安全性不高操作人员安全性不高越来越多的水样越来越多的水样, ,怎么办怎么办? ?第7页/共54页第七页，共55页。 COD分析分析(fnx)系统系统第8页/共54页第八页，共55页。仪器仪器(yq)测量方法测量方法 美国EPA认可方法 符合HJ/T399-2007 系统由管装试剂(shj)、消解器和比色测量三部分组成 可以同时分析多个样品 COD测量分为两个步骤： 消解 测量第9页/共54页第九页，共55页。仪器测量仪器测量(cling)原理原理为什么我们对铬酸盐感兴趣？ 有机物被氧化，使 变为 Cr3+ Cr6+显黄色，Cr3+

5、显绿色(l s)，通过比色法可知氧化剂的消耗量； 低量程：420nm，测量黄色光强度减弱的程度 高量程：610nm，测量绿色(l s)光强度增加的程度 光强变化程度同COD值成线性关系；Cr6+Cr6+Cr6+Cr6+Cr6+Cr3+Cr3+Cr3+Cr3+氧化(ynghu)有机物还原Cr6第10页/共54页第十页，共55页。仪器测量仪器测量(cling)原理原理EURO TECH研制的COD测定仪：仪器内置曲线：2小时:低量程（420nm）：10-150mg/L 高量程（610nm）：30-1500mg/L 15分钟:低量程（420nm）：15-150mg/L 高量程（610nm）：100-

6、1500mg/L用户可以(ky)直接调用进行测量。第11页/共54页第十一页，共55页。管装试剂管装试剂(shj)COD分析(fnx)所需要的化学试剂： EURO TECH COD 试剂预装管试剂试管中含有试剂试管中含有(hn yu):(hn yu): 重铬酸钾重铬酸钾 硫酸硫酸 银盐银盐 ( (催化剂催化剂) ) 汞盐汞盐 ( (抑制氯化物的干扰抑制氯化物的干扰) )第12页/共54页第十二页，共55页。分析分析(fnx)流程流程加入(jir)2ml样品消解(xioji)器消解(xioji)COD测定仪测量第13页/共54页第十三页，共55页。与传统方法数据与传统方法数据(shj)对比对比标

7、样浓度标样浓度传统方法传统方法仪器方法仪器方法2022.8195052. 851100100101150148148300332300500488493700676704注：表中数据(shj)浓度单位均为mg/L。第14页/共54页第十四页，共55页。与进口品牌数据与进口品牌数据(shj)对对比比COD标样浓度标样浓度Euro Tech进口品牌进口品牌LR303332606160120121121150153151HR300305304600598602100010081010150014891494注：表中单位(dnwi)均为mg/L。第15页/共54页第十五页，共55页。Q&A 样品(yn

8、gpn)中的固体成分是否会有干扰？ 不!样品(yngpn)中的固体成分不是被消解就是同光路不相干。 试管应怎样放置？ 一旦试剂瓶冷却后，不要颠倒试管。 干扰物质是什么？要怎样去除？ 氯化物是最主要的干扰，重铬酸钾会把氯化物氧化成氯气，将导致测量结果偏高。 试剂预装管中含有硫酸汞，可以抑制氯化物的干扰高达2000mg/L Cl- 。 另外，溴化物也会产生干扰，硫酸汞不能抑制溴化物的干扰；样品(yngpn)必须通过稀释以减小干扰。第16页/共54页第十六页，共55页。总 氮第17页/共54页第十七页，共55页。总氮是衡量水质的重要指标之一，包括水中的有机氮和无机氮化合物，无机氮主要指氨氮、亚硝酸盐

9、氮和硝酸盐氮。来源：生活污水，农田排水，含氮工业废水等。有机氮存在于：蛋白质、缩氨酸、核酸（DNA、RNA）、尿素(nio s)及腐烂 的生物体中。无机氮的相互转化：NH3 NO2- NO3-总氮定义总氮定义(dngy)第18页/共54页第十八页，共55页。测氮的必要性测氮的必要性水中氮含量增加，生物(shngw)和微生物(shngw)类大量繁殖，消耗水中溶解氧，使水体质量恶化，出现富营养化状态。另外，氨的存在使水体毒性增加。氮是评价水质的重要指标。第19页/共54页第十九页，共55页。应用领域应用领域环保局环境监测站水利局水环境监测站城市污水排放监测站城市污水处理厂工厂废水(fishu)检测

10、部门水产养殖业用水大学/研究所环境工程实验室等等第20页/共54页第二十页，共55页。常用常用(chn yn)分分析方法析方法紫外法偶氮比色法离子色谱法气相分子吸收法ET1151M采用(ciyng)的是可见分光光度法，测量波长为420nm。第21页/共54页第二十一页，共55页。 总氮分析总氮分析(fnx)系统系统第22页/共54页第二十二页，共55页。仪器仪器(yq)测量方法测量方法 美国EPA认可方法。 系统由配套试剂、消解器和比色测量(cling)三部分组成。 可以同时分析多个样品 总氮测量(cling)分为三个步骤： 消解 显色 测量(cling)第23页/共54页第二十三页，共55页

11、。仪器测量仪器测量(cling)原理原理有机有机(yuj)氮氮无机无机(wj)氮氮过硫酸钾氧化硝酸盐硝酸盐黄色化合物黄色化合物酸性变色酸NO2NO3NH3第24页/共54页第二十四页，共55页。仪器测量仪器测量(cling)原理原理水样中的氮被转化为硝酸盐后，在酸性条件(tiojin)下与变色酸生成黄色化合物，在420nm处测量。在波长420nm处，选择吸收黄色光。通过测量黄色光增强的程度来检测生成的黄色化合物的浓度，再由仪器的曲线换算成硝酸盐的浓度，最后得到总氮的浓度。仪器内置两条曲线：低量程：0.5-25.0mg/L 高量程：20-150mg/L用户可以直接调用进行测量。第25页/共54页

12、第二十五页，共55页。配套配套(pi to)试剂试剂总氮分析所需要(xyo)的化学试剂： EURO TECH TN试剂预装管 粉枕试剂A 粉枕试剂B（显色剂） 试剂C第26页/共54页第二十六页，共55页。分析分析(fnx)流程流程加入加入(jir)(jir)水样水样和试剂和试剂A A消解消解(xioji)(xioji)器消解器消解(xioji)(xioji)加入试剂加入试剂B B、C C显色后，显色后，用用ET1151MET1151M测定仪测量测定仪测量第27页/共54页第二十七页，共55页。与进口品牌与进口品牌(pn pi)数数据对比据对比TN标样浓度标样浓度Euro Tech进口品牌进口

13、品牌LR1.00.91.05.04.94.910.09.810.025.024.825.1HR20212050495010010198150153151注：表中单位(dnwi)均为mg/L。第28页/共54页第二十八页，共55页。N与与NO3的换算的换算(hun sun)常用来表示总氮的单位有： mg/L N 和 mg/L NO3- 。记录测量结果时应注意区别。它们(t men)之间的换算关系如下： N 原子量 = 14 NO3- 分子量 = 14 + (16 x 3) = 62 所以 1mg/L NO3- = (14/62) mg/L N = 0.23 mg/L N 1mg/L N = (6

14、2/14) mg/L NO3- = 4.43 mg/L NO3-第29页/共54页第二十九页，共55页。总 磷第30页/共54页第三十页，共55页。在天然水和废水中，磷以各种磷酸盐的形式存在，它们分为正磷酸盐，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）。 来源：正磷酸盐：农业化肥及生活污水可直接分析 缩合磷酸盐：清洁剂及水处理(chl)的阻蚀剂分析前预处理(chl) 有机磷酸盐：生命活动分析前预处理(chl)总磷定义总磷定义(dngy)第31页/共54页第三十一页，共55页。总磷定义总磷定义(dngy)按其存在的形式分别(fnbi)测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷

15、。水样总磷消解(xioji)可溶性正磷酸盐可溶性总磷酸盐用0.45m滤膜过滤的滤液消解第32页/共54页第三十二页，共55页。测磷的必要性测磷的必要性磷是生物生长必需的元素之一，但水体中磷含量过高（如超过0.2mg/L），可造成藻类过渡繁殖，形成富营养化，水质变坏(bin hui)。磷是评价水质的重要指标。第33页/共54页第三十三页，共55页。应用领域应用领域地表水生活污水(w shu)工业废水：化工、磷肥 机加工金属表面磷化处理 农药 钢铁 焦化第34页/共54页第三十四页，共55页。常用常用(chn yn)分分析方法析方法正磷酸盐：离子色谱法 钼锑抗光度法 氯化亚锡还原钼蓝法（灵敏度较低

16、，干扰较多） 孔雀绿磷钼杂多酸法ET1151M采用(ciyng)的是钼锑抗光度法，测量波长为610nm。第35页/共54页第三十五页，共55页。 总氮分析总氮分析(fnx)系统系统第36页/共54页第三十六页，共55页。仪器仪器(yq)测量方法测量方法 美国EPA认可(rnk)方法， 中国国家标准认可(rnk)方法。 系统由配套试剂、消解器和比色测量三部分组成 可以同时分析多个样品 总磷测量分为三个步骤： 消解 显色 测量第37页/共54页第三十七页，共55页。仪器仪器(yq)测量原理测量原理水样水样过硫酸钾消解(xioji)磷酸盐磷酸盐磷钼杂多酸磷钼杂多酸钼酸盐蓝色络合物蓝色络合物抗坏血酸还

17、原(hun yun)酸性第38页/共54页第三十八页，共55页。仪器测量仪器测量(cling)原理原理水样中的磷被转化为正磷酸盐后，在酸性条件下与钼酸盐生成磷钼杂多酸，再被抗坏血酸还原，生成蓝色络合物，在610nm处测量。在波长610nm处，选择吸收蓝色光。通过测量蓝色光增强的程度来检测生成的蓝色络合物的浓度，再由仪器的曲线换算成正磷酸盐的浓度，最后得到总磷的浓度。仪器内置三条(sn tio)曲线：低量程：0.05-2.00mg/L* 高量程：0.5-10.0mg/L 超高量程：120mg/L* 浓度单位均是以P计。第39页/共54页第三十九页，共55页。配套配套(pi to)试剂试剂总磷分析

18、所需要(xyo)的化学试剂： EURO TECH TN试剂预装管 粉枕试剂A 试剂B 粉枕试剂C （显色剂）第40页/共54页第四十页，共55页。分析分析(fnx)流程流程加入加入(jir)(jir)水样水样和试剂和试剂A A消解消解(xioji)(xioji)器消解器消解(xioji)(xioji)加入试剂加入试剂B B、C C显色后，显色后，用用ET1151MET1151M测定仪测量测定仪测量第41页/共54页第四十一页，共55页。与进口品牌数据与进口品牌数据(shj)对比对比注：表中单位(dnwi)均为mg/L。TP标样浓度标样浓度Euro Tech进口品牌进口品牌LR0.050.040

19、.050.500.520.511.001.001.002.502.562.54HR0.50.50.52.02.02.05.05.25.012.512.812.4UHR555101010303131606362第42页/共54页第四十二页，共55页。P与与PO43的换算的换算(hun sun)常用来表示总磷的单位(dnwi)有： mg/L P 和 mg/L PO43- 。记录测量结果时应注意区别。它们之间的换算关系如下： P 原子量 = 31 PO43- 分子量 = 31 + (16 x 4) = 95 所以 1mg/L PO43- = (31/95) mg/L P = 0.33 mg/L P

20、1mg/L P = (95/31) mg/L PO43- = 3.1 mg/L PO43-第43页/共54页第四十三页，共55页。ET3150B多功能消解多功能消解(xioji)器器第44页/共54页第四十四页，共55页。仪器仪器(yq)特点及技术参数特点及技术参数能实现COD(150/165)，总磷、总氮(105)等多种化学反应的消解功能，同时消解24个样品。升温速度快，升温时间：20分钟。温度精度高，温度准确度：1。 稳定性：1。温度调整范围1051651,非常易于调节。自动定时、定温。自动报警、关闭。工作温度：0-50。数字显示温度、时间。时间设定(sh dn)范围11860分钟（31小

21、时）。操作简便，安全可靠，免维护。第45页/共54页第四十五页，共55页。消消 解解操作步骤：打开消解器，预热至指定温度(wnd)。 水样与试剂混匀后，将消解管放入ET3150B进行消解。 取出消解管，冷却至室温待用。CODTNTP预热温度预热温度150165105105预热时间预热时间约15分钟约20分钟约12分钟约12分钟消解时间消解时间2小时15分钟30分钟1小时第46页/共54页第四十六页，共55页。ET1151(M)型型COD测定仪测定仪第47页/共54页第四十七页，共55页。仪器仪器(yq)简介简介 ET1151型化学需氧量（COD）测定仪是一种由微处理器控制、LED光源滤光测定仪

22、，适用于实验室或现场(xinchng)的化学需氧量COD的测试过程。ET1151M又新添了测量总磷、总氮的程序。该仪器允许用户储存自建的标准曲线。也可以直接调用程序内部曲线。ET1151（M）型化学需氧量（COD)测定仪操作十分简单,波长会自动选择420nm或610nm。波长420nm: COD低浓度0-150mg/L及总氮波长610nm: COD高浓度0-1500mg/L及总磷第48页/共54页第四十八页，共55页。技术参数技术参数波长范围: 420nm, 610nm波长精度: 3nm波长选择: 自动光 源 灯: 发光二极管（LED）示值误差: 8%以内重 复 性: RSD3% 稳 定 性: 20min内吸光度值变 化小于0.005A读数形式: 吸光度,透过率,浓度(nngd)电 源: (22022)V50+1Hz 尺 寸: 350190130重 量: 净重2.1Kg 第49页/共54页第四十九页，共55页。直接直接(zhji)测量测量ENTERENTERA:XXXXB:XXXXR:XXXX按ENTER继续(jx) 1 01 COD/LR 2 02 COD/HR 3 4 COD /LR XXX mg/L COD测量(cling) 总氮测量(cling) 总磷测量(cling) 吸光度测量(cling) 直 接 测 量 创 建 曲 线 ENTERENTERENTERE