水处理工艺单元进水出水监测-化学需氧量的测定

化学需氧量的测定方法及原理

主要内容1.重铬酸盐法测定COD2.高锰酸盐指数法测定COD3.快速消解分光光度法测定COD4.其他方法化学需氧量含义

化学需氧量，简称COD,指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L来表示。

化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，但主要是有机物。因此，化学需氧量通常作为有机物相对含量的指标之一。COD值越高，说明水体受污染的程度越严重。

目前测定水中COD的经典方法是：重铬酸盐法（GB11914-89）；快速消解分光光度法（HJT399-2007）；高锰酸盐指数法（GB11892-89）。下面我们将这三种方法的测定原理、适用范围及特点作一个具体的比较。化学需氧量含义1.重铬酸盐法测定COD（1）测定原理：在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，经沸腾回流2h后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾，由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。

（2）适用范围：适用于工业废水和生活污水的分析。0.25mo1/L的重铬酸钾溶液可测定50～700mg/L的COD值，用0.025mol/L的重铬酸钾溶液可测定5～50mg/L的COD值，但低于l0mg/L时测量准确度较差。1.重铬酸盐法测定COD（3）特点：优点：测定结果准确、重现性好，是我国水质监测规定的标准方法。。缺点：耗时长，每测定一个样品需要回流2h；

回流设备占较大空间，批量测定有困难；

测定中消耗大量浓硫酸和硫酸银，分析费用较高。1.重铬酸盐法测定COD2.高锰酸盐指数法测定COD（1）测定原理：样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸，在沸水浴中加热30min，高锰酸钾将样品中的某些有机物和无机还原性物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠，通过计算得到样品中高锰酸盐指数。（2）适用范围：适用于饮用水、水源水和地面水的测定，测定范围为0.5～4.5mg/L，不适用于工业废水中有机污染的测定。当水样中氯离子浓度高于300mg/L，应在碱性介质中氧化测定。（3）特点：优点是分析速度快、消耗费用较低、环境污染少；缺点是在工业废水测定中有重现性差、分析数据不可靠，使该法的应用受到一定限制。2.高锰酸盐指数法测定COD（1）测定原理：试样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在强硫酸介质中，以硫酸银作为催化剂，经过高温消解后，用分光光度法可以测定COD值。a.当试样中COD值为100～1000mg/L时，其被还原产生的三价铬（Cr3+)可以在600nm±20nm波长处测定吸光度，试样中的COD值与三价铬（Cr3+)的吸光度的增加值成正比例关系。3.快速消解分光光度法测定CODb.当试样中COD值为15～250mg/L时，重铬酸钾未被还原的六价铬（Cr6+)和被还原的三价铬（Cr3+)可以在440nm±20nm波长处测定总吸光度，试样中COD值与总吸光度的减少值成正比例关系。3.快速消解分光光度法测定COD（2）适用范围：适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中COD的测定。对未经稀释的水样，COD的测定范围为15～1000mg/L，其氯离子浓度应≦1000mg/L。3.快速消解分光光度法测定COD（3）特点：

优点：操作简单、测定快速、二次污染小，能耗低；

缺点：实验过程中，受诸多因素的影响，其准确性不如重铬酸钾法，尤其测高氯水体时误差较大。3.快速消解分光光度法测定COD4.其他方法

以缩短时间、降低分析费用和减少二次污染为目的，研究者提出了一系列新方法,如光度法、微波消解法、化学发光法、流动注射法等。其中，微波消解-光度法分析速度快,结果准确,经济简便;而流动注射技术代表未来的仪器化、自动化趋势。COD的测定正向着自动化、微量化和仪器分析方向发展，COD在线监测仪未来应该会成为COD监测的主导趋势。

小结1）熟悉COD测定的3种常用方法。2）掌握国标《水质

化学需氧量的测定-重铬酸盐法》GB11914-89相关内容和要求；3）了解COD测定技术的新进展。加热消解-回流冷凝装置安装1.消解的意义及回流冷凝的作用2.加热消解-回流冷凝装置组成3.加热消解-回流冷凝装置安装4.注意事项及思考题主要内容1.消解的意义及回流冷凝的作用（1）消解的意义化学需氧量的检测是用一定量的强氧化剂氧化水样中的还原性物质，根据氧化剂的消耗量，得出水样中还原性物质的多少。然而，水中的有机物大多是高分子的，氧化率较低，需要将它们消解成小分子后才能被重铬酸钾充分地氧化，计算出的COD才有较高的准确度。（2）回流冷凝装置的作用水样在加热消解的过程中，易产生挥发损失，为了避免反应物损耗和充分利用原料，必须设计冷凝回流装置，使该物质通过冷凝后由气态恢复为液态，从而回流并收集。1.消解的意义及回流冷凝的作用2.加热消解-回流冷凝装置组成1.冷凝管：宜选用球形冷凝管或蛇形冷凝管，反应更彻底。2.通冷凝水用胶管：必须使用橡胶管，不得使用乳胶管，因乳胶管易破损，不耐高温和酸碱。3.电炉4.铁架台5.磨口锥形瓶：冷凝管与磨口锥形瓶连接，具有良好的密封性。6.石棉网：石棉网将火焰的热量分散到容器的每个角落，加热过程中能有效避免容器爆裂。7.铁圈/万用夹2.加热消解-回流冷凝装置组成a.回流冷凝装置安装顺序：

按先下后上，从左往右的顺序安装，并使整个回流装置无论从正面看还是从侧面看都是端正垂直的。b.回流冷凝装置拆卸顺序：拆卸顺序与安装相反，其顺序是由右至左，先上后下。拆卸时，应先关电源，后停冷凝水，再拆卸设备。（1）安装及拆卸顺序：3.加热消解-回流冷凝装置安装1.将铁架台放置在水平桌面上，底座转至后面。

2.摆放电炉，上面搁置石棉网，放置锥形瓶。

3.将冷凝管小心穿过铁圈，并于锥形瓶连接好。4.上下调节铁圈位置，宜控制在冷凝管中部偏上一些的位置，然后拧紧铁圈旋钮。（2）安装步骤：

3.加热消解-回流冷凝装置安装5.用橡皮管连接各冷凝管，方式为“下进上出”。球形冷凝管的下口用橡皮管连接到自来水水龙头，冷凝管的上口所连胶管放在水槽里。若相邻冷凝管之间的连接管过长，将其缠绕在铁架台上，避免触及电炉。

6.打开水龙头，调节流速，若水依次流经各冷凝管，最后从出水口顺利流出，说明该装置无堵塞现象。

3.加热消解-回流冷凝装置安装7.一手扶冷凝管，一手轻摇锥形瓶，混匀后，打开电炉，开始加热。

当液体沸腾后，应控制加热，一般以上升的气环不超过冷凝管的1/3为佳，即液体蒸气浸润不超过两个球为宜，过高，蒸气不易全部回到反应瓶中，过低，锥形瓶中的温度不能达到较高值。

3.加热消解-回流冷凝装置安装4.注意事项及思考题（1）若用金属夹固定冷凝管，注意铁夹不可与玻璃直接接触，而应套上橡皮管，先用左手手指将双钳夹紧，再拧紧铁夹螺丝，做到夹物不松不紧。（2）进行回流时，必须有人在现场，注意观察反应进行是否正常，仪器有无漏气、碎裂等现象。（1）为何不能选用直形冷凝管？加热消解的过程中会出现什么现象？（2）冷凝管的冷却水为何一定要从下口进上口