水体有机化合物的测定

§7水体有机化合物的测定

水体综合性有机物指标化学需氧量（COD）生化需氧量（BOD）总需氧量（TOD）总有机碳（TOC）一、COD(ChemistryOxygenDemand)——强氧化剂氧化分解水中还原性物质所消耗的氧化剂的量，折合成单位体积废水的耗氧量。氧化剂+还原性物质→无机物间接表示水中有机物的量水中存在无机还原物会使COD值升高化学需氧量又分为CODCr和CODMn。

1、重铬酸钾法测定COD消解:

2Cr2O72-+16H++3C4Cr3++8H2O+3CO2

在强酸性溶液中，重铬酸钾在催化剂作用下氧化水样中还原性物质。滴定:

Cr2O72-+14H++6Fe2+

6Fe3++2Cr3++7H2O

溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为滴定终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。重铬酸钾法标准法快速法——适合于水样的COD初探重铬酸钾快速法与标准法的比较反应条件标准法快速法重铬酸钾标准溶液浓硫酸氧化反应温度回流反应时间氧化率10mL30mL146℃2h90%15mL40ml165℃10min70%水样20mL(原样或经稀释)于锥形瓶中↓←HgS04混匀←0.25mol/LK2Cr20710mL↓←沸石数粒混匀，接上回流装置↓←自冷凝管上口加入Ag2S04-H2S04

30mL混匀,回流加热2h↓冷却↓←自冷凝管上口加入80mL水于反应液中取下锥形瓶↓←加试铁灵指示剂3滴用0.1mol/L(NH4)2Fe(S04)2标液滴定至终点重铬酸钾标准法步骤:（P110）滴定前接近终点终点重铬酸钾法

滴定过程COD测定实验的结果终点接近终点滴定前CODCr计算CODCr(O2，mg/L)＝(V0-V1)C81000/V

V0—滴定空白时硫酸亚铁铵的用量（ml）；

V1

—滴定水样时硫酸亚铁铵的用量（ml）；

V—所取水样的体积（ml）；

C—硫酸亚铁铵标液的浓度（mol/L）；

8—氧的摩尔质量（g/mol）。

重铬酸钾→硫酸亚铁铵→氧→→→有机物注意事项

回流过程中若水样变绿；水样中无机还原物会使CODcr值高；部分有机物不能被氧化;消解时间问题；Cl-的干扰（正偏差），加入适量HgSO4予以消除；滴定前硫酸亚铁铵需标定；用0.25mol/LK2Cr207可测定大于50mg/L的COD值。有机物浓度过高重铬酸钾标准法的缺点操作步骤繁锁分析时间长能耗高水资源浪费使用的多种试剂会造成二次污染成本高

重铬酸钾法改进

采用微波加热器取代煤气灯;用空气冷凝回流管取代传统的水冷凝管;用KAl(SO4)2、MnSO4等助催化剂部分取代Ag2SO4;利用分光光度法取代传统的容量滴定法……

HACH微回流法原理:在强酸介质中，重铬酸钾与水样在专用反应管中于150℃密闭回流2h，试剂中的Cr6+被水样中还原性物质还原成绿色Cr3+，在一定波长下测定Cr3+的吸光值，根据仪器内存工作曲线，可从分光光度计上直接读取水样COD值。高量程消解液测定低浓度样品时，相对误差比较大量程范围越大，产生的误差也越大，如果单纯的按照各个量程消解液所表征的浓度范围来测定其相应浓度的水样，可能会带来非常大的误差，对于不确定量程范围的样品，应用两个量程的消解液消解，以选取最佳结果。2、库仑滴定法原理：

水样以K2Cr207为氧化剂,在HgS04介质中,进行消解,过量的K2Cr207用电解产生的亚铁离子作为库仑滴定剂,进行库仑滴定。根据电解产生亚铁离子所消耗的电量，按照法拉第定律计算水样中COD值。W——电极反应物的质量,g;I——电解电流,A；t——电解时间,s；96500——法拉第常数，C；M——电极反应物的摩尔质量;n——每摩尔电极反应物的电子转移数。3、高乱锰酸唇盐指射数（CO顶DMn）原理盗：高外锰酸采钾与水落样在吊沸水送中加拼热反辆应一葡定时积间，肚用草酸潜钠还原害剩余真的高斧锰酸痰钾并碎加至侄过量秧，过僚量的战草酸邻钠再犬用高锰程酸钾标准氧溶液昏回滴职。通辣过计典算求顺出CO邻DMn。计算件：CO做DMn（O2，mg锻/L）=[（10郊+V1）K-话10祖]M啦×8竞×1匹00纠010栏0K—武—校正拢系数嫁（每mL高锰易酸钾凯标准墨溶液李相当粘于草妇酸钠典标准溶液mL数；K=去10隶/V标定V1——滴定学水样糠消耗高锰锻酸钾凝标准潜溶液桌量，mL；M—苏—草酸芒钠标政准溶条液浓衔度，mo嘴l/泄L。高锰吗酸盐轻指数壮测定躲方法酸性禽高锰译酸钾邻法适用贡于氯揭离子惹含量闭不超使过30桂0m仰g/房诚l水样碱性蹄高锰橡酸钾找法适用小于氯组离子荐浓度盒较高垒的水聪样常被鞋作为凤反映地表装水受有钞机物佣和还逮原性巩无机班物污烦染程筹度的倒综合画指标你。重铬荐酸钾础法的腰氧化事率可注达90派%左右泼，而趁高锰旷酸钾饿法的撤氧化盆率为50颤%左右币，两著者均技未完睬全氧舍化，沿因而世都只牲是一蹦个相障对参产考数扫据。测定BO购D5时确律定稀释述倍数高锰米酸盐到指数柜的应风用CO劳DCr与CO境DMn之间野的比姨较是采宏用两朋种不睁同的改氧化基剂在琴各自厕的氧宫化条惰件下耐测定凤的根据抓氧化汗率比孟较可咬得到CO荒DCr>CO湿DMn对于获同一是种水贼样，CO但DCr与CO客DMn之间刘存在裂一定羞的线曾性关狗系不同境类型腿的水童样之惰间，CO快DCr与CO欠DMn的相知关性俊很难斗确定感，可田比性床也很魄差。例题配制惹理论CO岛D值为60币0m弹g/烟L的葡犹萄糖酿溶液40残0m斜L,需称涉取多移少克玻葡萄勇糖?解:C6H12O6+6早O2==隆==熊6C码O2+6相H2O18抚0敏1唯92X概0居.6规×0域.4X=腿18翠0×0访.6对×0写.4去/1偶92筝=0傅.2脾25钓g二、印生化谅需氧吨量BO寒D5——在氧气肥充分的条持件下好，微震生物先将水敏中有劈燕机物绸降解炕为无章机物筋所消优耗的糊氧量。间接盘表示鸭水中贵可降盗解的别有机爬物的量有机陷物+氧气想无含机物碳化拣阶段硝化越阶段微生沙物水中公有机运物的蜘分解乡丰的两蚁个阶束段BO战Dt=L叔a(纲1-均10-K偏t)BO药D测定购的环炊境意裹义间接核表示震水中可降年解的欠有机扎物的势指标葡，是狗研究雁废水尸的可丈生化机降解弊性和耗生化凉处理疯效果扮的重匀要参闹数。根据敏废水伟的BO醒D/缎CO浆D，可燃以评挠价废杠水的因可生冶化性是废食水生愉化处联理工亮艺设鹅计和千动力拒学研纪究中镜的重违要参捡数。BO暖D与时滤间、既温度宫的关谢系BO似D20>BO字D10>BO含D5BO绍D5（30）>BO白D5（25）>BO吓D5（20）BO匙D5的测库定方池法微生物把电极赌法直接阔测定纵法稀释雨与接春种法其它微生切物电棋极结盾构示角意图氧电根极的留结构躬示意灾图微生利物电兴极法微生谅物电课极BO缘瑞D测定歇仪原理株：有遗机物问浓度乱一定曾，扩浆散到伏电极纪表面教的氧插质量布恒定迅，产生苍的恒理电流鼠与有线机物虑浓度变化存在非定量用关系适合姥于2～50仅0m病g/焦L的水休样思考讯题在测俩定CO泽Dc怎r实验验消解驶回流强过程饺中,如水欲样变倦绿,说明邻什么鬼问题?应如踢何处脸理?重铬会酸钾相法测柔定CO励D的实锻验中封使用猎的催脉化剂经为何骗种物妨质？Cl-的干傍扰如镜何消永除？说明树测定气水样BO重D5的原喊理，槐测定OC值对蒙水样BO兵D5的测骄定有宴何意多义？水质深指标绑中哪饼些是悔代表肺有机季物含买量的室指标骑？对挎一种消水体讨而言时比较灾它们督大小馋。高锰考酸盐治指数报和化笨学需猴氧量缠在应代用上让和测推定方只法上盏有何个区别?二者氏在数系量上慰有何烈关系?为什奸么?直接京测定椒法测京定BO亦D5..涌\水仿扰真\B问OD替5的测默定.e网xe较清啦洁的沿水样烧（BO课D5＜7m蒜g/炊L）可戏以用衫直接引测定词法测融其BO拉D5。步骤：调整水恭温至20骂℃左右曝气使虾水中像的溶遗解氧井接近饱和将水样淡装满2个生阻化需锈氧量丝式培养瓶测定其违中1个瓶耳中水敏样的恭当日恼溶解氧另一个虹瓶在20败±1撑℃的培疫养箱见中培裹养5天，5天后紫取出邪测定拥瓶中垒水样河剩余段的溶解氧BO萌D5=D锻O0-D仿O5.稀释与接种法测滩定BO嫩D5大多猫数水辽样，基尤其掀是废史水样伏品的BO揪D5测定毁需采暮用稀喷释与眠接种简法。稀释劈燕的目工的?——降低气废水艰中有机日物浓产度，保不证在袍五天翼培养晨过程劣中有充足的溶解会氧。接种刘是为母水样害提供照足够灭的微眠生物魔。稀释液与接恢种法稀释覆水的冻配制曝气雨使溶涂解氧解含量接近扶饱和；20农℃放置吼数小侍时磷酸躲盐调牌节pH值为7.凭2；加入侧钙镁预铁、全氮磷遣钾等哨微量扔营养爬元素疑；稀释弱水的BO妥D5不能辉超过0.析2m正g/苹L稀释铃倍数茂的确愁定实际辟经验厨估算严重悲污染百的水躺样：10抱0~橡10畅00倍普通柴污水锯样：20倡~1精00倍轻污饿染水现样：1~估4倍以CO盲Dcr乘以0.肢07俱5、0.搏15、0.责25三个帖倍数由CO铸DMn估算高锰酸盐指数/(mg·L-1)系数<55～1010～20>20—0.2，0.30.4，0.60.5，0.7，1.0由高羡锰酸鹅盐指遭数估汉算稀凳释倍配数乘成以的照系数稀释辣水的秒接种接种动的目瓜的是把崭能够阻分解柏有机榴物的兵微生狸物菌招种引级入废勺水水犯样中生活谋污水恩一般负不需享接种一些兔工业肿废水挪中含久有不感易被尸一般柱微生佳物降惧解的诵有机景物需辅接种接种繁稀释巧水的BO猴D5值以不超摸过0.牛5m琴g/竟L为宜像。每升钥稀释然水中慌接种北液的岂加入内量接种液来源每升稀释水中接种液加入量生活污水1－10ml河水、湖水10－100ml表层土壤浸出液20－30ml稀释缎水的誓接种BO弄D5（mg脊/L）＝[(恨C1-C2)–疲(B1-B2)f1]/炸f2BO叼D5的计谣算C1—水样街在培裕养前桥的溶寸解氧挠浓度刻（mg染/L）；C2—水样秩在培饭养后市的溶破解氧鉴浓度吉（mg洲/L）；B1—稀释俩水在霸培养粪前的呢溶解晌氧浓迷度（mg懂/L）；B2—稀释茎水在尿培养观后的砖溶解谋氧浓天度（mg退/L）；f1—稀释喷水在间培养厉液中换所占抬比例说；f2—水样中在培谢养液插中所削占比兄例。例题测定按某水惰样中到的BO亏D5，测境定结要果列誓于下竖表，痒试计处算水点样中治的BO复D5值。编号稀释倍数水样体积/mLNa2S2O3标液浓度/（mol/L）Na2S2O3标液用量/mL当天5d后水样501000.029.004.00稀释水01000.029.508.50解：水样估当天衔的DO捡=0售.0愁2×糕9.偿00俩×8里×1近00象0/石10取0=货14难.4澡mg士/L水样5d后的DO庆=0桂.0锦2×芒4.周00党×8男×1候00桑0/衰10兰0=陆6.旨4m家g/膊L稀释峰水当辆天的DO鹅=0血.0矩2×钳9.箱50材×8积×1蜻00寄0/拨10蒙0=框15孔.2望mg宫/L稀释杆水5d后的DO闻=0飞.0贞2×鼓8.晓50逝×8糕×1茫00槽0/裂10昏0=挎13币.6途mg稍/LBO浇D5＝[(胸C1-C2)–荐(B1-B2)f1]/亲f2=5锋0（14琴.4那-6坑.4）-4者9（15扇.2毒-1损3.诸6）=32调1.来6mg万/L注意浅事项适合宽于2～60慕00张mg唤/L几个面稀释奋比的家样品沸中，雕选五碎天内孟消耗DO量≥2驾mg麦/l，剩掌余DO轰≥散2m禽g/选l对含冰大量估硝化最细菌殊的生霉物处蚂理出疫水，言应加蝴硝化定抑制寇剂玻璃波器皿真应彻楚底洗蜓净检验俭方法将每煌升含葡萄鬼糖和谷氨导酸15摊0m脾g的标泄准溶省液以1：50稀释时比稀污释后富，与毕水样案同步敌测定BO族D5，测伴得值味应在18饺0-秩23储0m员g/运l之间速。BO陆D5、CO戒DCr和CO辫DMn测试彻方法悄的比千较项目BOD5

CODCrCODMn氧化动力微生物的生物氧化作用强氧化剂的化学氧化作用氧源水中的溶解氧（分子态氧）强氧化剂中的化合态氧反应温度20C146C97C测定所需时间5天3小时（半天）1小时被测定有机物的范围不含氮有机物含氮有机物中碳素部分不含氮有机物含氮有机物（芳香烃和杂环类除外）一部分不含氮有机物适用范围河湖水、生活污水、一般工业废水河湖水、生活污水、工业废水较清洁的水CO读DC滤r、CO毁DM生n、BO掌D之间昏的比郊较CO妖DCr、CO颈DMn和BO厕D都是返利用渠定量凑的数扛值来危间接妙、相禽对地尽表示霸水中亿有机项物质谱的总幕量。CO寄DCr和CO骗DMn是利览用化片学强除氧化崇剂氧框化水为中的栏有机宇物，BO比D5则是劣利用充微生间物氧镰化水罚中有弟机物哈。对同秋一种废水而言乔，CO刃DCr>BO必Du>楼BO束D5>CO错DMn它们忘之间燃的具愉体比峰值因差水质穷不同铸而异纤。总需钢氧量脆（TO陶D）是圆指水绩中的间还原替性物耳质，旗主要荣是有肠机物生质在锹燃烧薯中变服成稳冤定的矿氧化情物所菌需要舅的氧添量，少结果奋以O2的mg杠/L计。三、玩总需挤氧量(T敲ot耗al筒O奔xy拥ge网n顺De担ma凤nd拍)TO笋D分析肢仪的迅测定琴原理将少蛾量水呆样与剂含一板定量昌氧气捕的惰秤性气尖体（盛氮气端）一践起送酷入装春有铂或催化程剂的扛高温断燃烧圆管中印，水漆样中哑的还圆原性纤物质巡寿在90延0℃温度盗下被戚瞬间涂燃烧弓氧化待，测否定惰倘性气喉体中励氧气赢的浓绳度，挺根据滨氧的君减少后量求录得水宫样的TO知D值。测定脚方法彻简便续、快阁速，困重现符性好虾，易捷制成泡连续麦的监虑测仪滔器。总有类机碳处（TO磁C）是姜以碳逮的含阻量表拐示水雀中有棋机物役质的漏总量茂，结浙果以纺碳（C）的mg牲/L表示感。四、遣总有腹机碳(T毫ot棋al睬O殖rg荣an扭ic甲C路ar被bo盟n)燃烧干氧化孕－非治分散卸红外怪吸收书法原革理CaHbScOd+O2C鹿O2+H2O+刘SO2--当--价--抗-（1）M（HC距O3）2M炒O+什C睁O2+H2O锅-较--偏--梢--洽-（2）MC忌O3M嫌O+信C枕O2--屑--搏--典--（3）测定欲（1）~（3）生符成的CO2为总舰碳量街（TC）测定同（2）~（3）生塞成的CO2为无项机碳掠量（IC）TO站C=慢TC鲜-I碍C非色份散红边外吸廉收法逃测定TO票CTO佛C测定穷法的跪特点可靠往性好戴，重社现性节好分析色时间慈短，细样品仪用量届少操作瓜简单缴，无壳须消肿耗大练量化膜学药剃品所测洲得的TO衣C值常怨稍低亏于理伤论值腹。TO榨C与TO挨D之间槐的比未较TO匪C与TO绍D都是吼利用翅燃烧皂法来渠测定赛水中来有机钟物的泥含量。TO水C所反奏映的兰只是反含碳冠有机摊物TO豆D反映肃的是缸几乎羡全部宿有机鹅物质根据TO舟D对TO婚C的比捡例关早系，菌可以击大体仗确定轧水中吼有机赶物的买种类烂。TO教D/区TO听C≈周2.杏67，可该认为旬水样座中主乔要是洪含碳搂有机毕物TO技D/守TO揪C>皮4.亡0，水样碧中可圣能有秘较多剑的含N、P或S的有诊机物TO茄D/份TO毫C<询2.肯6时，昆水样大中硝检酸盐先和亚纺硝酸英盐的饲含量科可能贩较大斯。CO帝DMn和BO羽D5的关君系由于救水体槽受污禽染的友程度产不同,B唤OD5值和CO用DMn值的晋比可刚在较突大范辉围内佩波动,或大牌于1或小忙于1。在较常清洁纹的水直体中,径BO丛D5/C处ODMn一般蛮小于1毙,当CO握DMn大于10柴mg寄/L时,比值跌有较某多机抬会大丈于1。利用CO雪DMn和BO黎D5两者翁之间更的相盘关关没系,结合旬其它夸指标,可以膊对监积测数务据进格行逻茂辑判添断,分析许其合闹理性粉。TO挖C、TO钻D与CO开D、BO蚕D5之间哭的比茅较TO贿C和TO如D比CO耀D和BO撕D5更能迅直接绝表示奖水中赌有机址物质煮的总奴量。TO桂C和TO液D的测恨定干岁扰较武少，酸只要妨用非尊常少享量的剑水样萄，在状很短请的时抢间就钞可得睛到测统定结豪果。对大劳多数次同种观废水螺来讲艺，TO普C、TO仪D和CO牧D、BO坊D5之间染都存印在一铃定的视相关坡关系产，可与推算CO怎D、BO连D5的数铺值。挥发散酚根据察酚类罪物质黄能否向与水灾蒸气站一起荣蒸出虾，分铜为挥新发酚服与不窗挥发讨酚。棋通常财认为番沸点厉在23巧0℃以下归的为弊挥发阳酚（彩属一清元酚揭），沈而沸喇点在23涝0℃以上基的为球不挥看发酚添。酚的拥主要拾分析断方法4-氨基