污水厂水质分析化验规程20160921.ppt

污水厂水质分析化验规程 主讲 目录 序言一 仪器的使用方法二 水样采集方法及样品保存三 分析方法和检测频次的控制四 水质重要指标分析方法五 化验室配置要求六 污水处理厂化验室管理七 化验室操作注意事项 序言 污水厂运行人员需根据日常的水质检测结果 来判断整体处理系统的运行效果及状况 并以此为依据进行处理系统的调控 确保污水处理厂的良好运行 处理过程必须有以下指标控制 SS BOD5 CODCr TN NH3 N TP 溶解氧 pH值 温度 流量 瞬时流量 累积流量 每日平均流量 沉降试验数据 污泥停留时间等 通过指标的测量 可推测处理阶段的处理效率及运行是否正常 同时要做好化验室化学药品的管理工作 一 仪器的使用方法 1 玻璃器皿的洗涤先用自来水冲洗1 2遍除去灰尘后 用毛筛蘸取去污粉 热肥皂液或洗涤剂 仔细筛净内外表面 尤其注意容器磨砂部分 然后用水冲 边筛洗至看不出有肥皂液时 用自来水冲洗3 5次 再用蒸馏水冲洗3次 洗净时应按少量多次的原则用水冲洗 每次充分振荡后倾倒干净 不便用毛筛筛洗的仪器 容量瓶 凯氏烧瓶 移液管 滴定管等 可根据污垢的性质选择不同的洗涤液进行浸泡 共煮 再按常法用水冲净 2 玻璃仪器的干燥和保存干燥 将洗净的玻璃仪器倒置在滴水架上或专用柜内控水晾干 保存 将干净的玻璃仪器倒置于专用柜内 柜的隔板上衬垫清洁滤纸 也可在玻璃仪器上覆盖清洁纱布 关闭柜门防止落尘 一 仪器的使用方法 3 干燥器的使用方法干燥器是具有磨口盖子的密闭厚壁玻璃器皿 常用以保存坩埚 称量瓶 试样等物 它的磨口边缘涂一薄层凡士林 使之能与盖子密合 干燥器底部盛放干燥剂 最常用的干燥剂是变色硅胶和无水氯化钙 其上搁置洁净的带孔瓷板 坩埚等即可放在瓷板孔内 4 容量瓶的使用常识容量瓶常用来把某一数量的浓溶液稀释到一定体积 或将一定量的固体物质配成一定体积的溶液 试漏 洗涤 转移 稀释 摇匀不要用容量瓶长期存放配好的溶液 配好的溶液如果需要长期存放 应转移到干净的磨口试剂瓶中 容量瓶长期不用时 应该洗净 把塞子用纸垫上 以防时间久后 塞子打不开 一 仪器的使用方法 5 滴定管的使用常识滴定管分酸式滴定管和碱式滴定管两种 在滴定管的下端有一玻璃活塞的称为酸式滴定管 带有尖嘴玻璃管和胶管连接的称为碱式滴定管 酸式滴定管适用于装酸性和中性溶液 碱式滴定管适宜于装碱性溶液 与胶管起作用的溶液 如KmnO4 I2 AgNO3等溶液 不能用碱式滴定管 有些需要避光的溶液 可以采用茶色 棕色 滴定管 用毕滴定管后 到去管内剩余溶液 用水洗净 装入蒸馏水至刻度以上 用大试管套在管口上 这样 下次使用前可不必再用洗液清洗 酸式滴定管长期不用时 活塞部分应垫上纸 否则 时间一久 塞子不易打开 碱式滴定管不用时胶管应拔下 蘸些滑石粉保存 一 仪器的使用方法 6 移液管和吸量管的使用常识 通称吸管 移液管又称无分度吸管 是中间有一膨大部分 称为球部 的玻璃管 球的上部和下部均为较细窄的管颈 出口缩至很小 以防过快流出溶液而引起误差 管颈上部刻有一环形标线 表示在一定温度 一般为20 下移出的体积 吸量管又称分度吸管 是具有分刻度的玻璃管 两头直径小 中间管身直径相同 可以转移不同体积的液体 吸管洗涤 吸取溶液 调节液面 放出溶液为了减少测量误差 吸量管每次都应从最上面刻度为起始点 往下放出所需体积 而不是放出多少体积就吸取多少体积 二 水样采集及样品保存 2 1水样的采集 1 水样容器必须清洗干净 清洗后应作清洗质量检验 检验方法 往洗净的采样器中注满纯水 经放置24小时后 将纯水作为水样进行检测 若有待测物质检出时 容器应重新洗涤 采样时 先用采样点的水冲洗容器2 3次 然后装入水样 并按要求加入相应的固定剂 每日水样必须即时分析 需要存放的须按不同分析项目 加入一定的保存剂 并于特定的地方 特定的温度下进行保存 除每日分析所需的水样外 其余水样必须作封存 以备分析出现问题时 重新操作时使用 2 采样点氧化沟沉降比在曝气转刷后 溶解氧在曝气前后取 进水在细格栅前 出水在出水口 二 水样采集及样品保存 3 采样容器无机物 多采用由聚乙烯 氟塑料和碳酸脂制成的容器 常用的高密度聚乙烯 适合于水中二氧化硅钠 总碱度 氯化物 比电导率 pH和硬度的分析 光敏物质 可使用棕色玻璃瓶 不锈钢可用于高温或高压的样品 或用于微量有机物的样品 有机物和生物 玻璃瓶 放射性核素和含属于玻璃元素水样 塑料容器 二 水样采集及样品保存 2 2 水样的保存1 废水样品的保存目的是存放期间 由采样到化验的时间间隔 尽量减少样品组成变化所引起的损失 至今还没有一个理想的保存方法能完全制止废水理化性质的变化 因此 样品采集后应尽快进行分析 以减缓水样的变化 不能及时分析的样品 按 地表水和污水检测技术规范 HJ T91 2002 保存 见表1 1所示 2 样品管理 对采集到的每一个水样都要做好记录 并在每一个瓶子上做上相应的标记 记录样品编号 采集者姓名 气候条件等 3 采样时应注意下述危险 污水管道系统中爆炸性气体混合可能爆炸的危险有毒性气体 如硫化氢 一氧化碳等引起的中毒危险缺氧引起的窒息危险致病生物引起的染病危险说明 本厂水样即采即分析 水样不保存 采样容器采样前必须充分清洗 清洗时应注意聚乙烯瓶易吸附油分 沉淀物及有机物 难以除掉 并应设法防止瓶口受到污染 分析量取时应充分摇匀水样 二 水样采集及样品保存 三 分析方法和检测频次的控制 3 1分析方法1 选择分析方法的原则 1 首先选用国家标准分析方法 统一分析方法或行业标准方法 2 当实验室不具备使用标准分析方法时 也可采用原国家环境保护局监督管理司环监 1994 017号文和环监 1995 号文公布的方法体系 3 在某些项目的检测中 尚无 标准 和 统一 分析方法时 可采用ISO 美国EPA和日本JIS方法体系等其它等效分析方法 但应经过验证合格 其检出限 准确度和精密度应能达到质控要求 4 当规定的分析方法应用于污水 底质和污泥样品分析时 必要时要注意增加消除基体干扰的净化步骤 并进行可适用性检验 三 分析方法和检测频次的控制 3 2化验室常规指标类型和测定方法 三 分析方法和检测频次的控制 3 3检测频次规定城市污水处理厂污水 污泥处理正常运行检测的项目与周期 应符合 城市污水处理厂运行 维护及安全技术规程 CJJ60 1994的要求 即下表的规定 四 水质重要指标分析方法 pH 4 1pHpH值测定是水化学中最重要 最经常的检验项目之一 定义为水中氢离子活度的负对数 pH lgH 水体的pH值受水温的影响 测定时在确定的温度下进行或进行温度校正 玻璃电极法测定pH值基本上不受水体的颜色 浊度 胶体物质 氧化剂和还原剂以及高含盐量的干扰 但当水体碱性较强时 pH在10以上 会产生 钠差 使pH计读数偏低 需选用特制的 低钠差 玻璃电极 或使用与水样的pH值相近的标准缓冲溶液对仪器进行校正 同时许多pH计上有温度补偿装置 以便校正温度差异 用于常规水样监测可准确和再现至0 1pH单位 比色法受水体中各种因素的干扰 测量误差较大 因此在本标准中不做推荐 四 水质重要指标分析方法 温度 4 2水温水温是重要的水质物理参数 水中可溶性气体和盐类的溶解度 水体的pH值 微生物活动以及水体的自净能力等 都受到温度的影响 因此 水温与水的物理化学性质有着密切的关系 水温是现场观测项目 分为表层水温观测 仪器为分度值0 2 温度范围 6 40 的专用水银温度计 将水温计插入一定深度的水中 放置5min后 迅速提出水面并读取温度值 深层水温观测 仪器有深水温度计 颠倒温度计 四 水质重要指标分析方法 COD 4 3化学需氧量CODcrCODcr 化学需氧量 用化学氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧化剂量 单位为mg L 我厂测定COD一般采用的强氧化剂为重铬酸钾 4 3 1COD 化学需氧量 重铬酸钾法 1 方法原理 在强酸性溶液中 用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质 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 根据硫酸亚铁铵的用量算出水样中还原性物质消耗氧的量 2 适用范围 用0 25mol L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg L的COD值 未经稀释水样的测定上限是700mg L 用0 025mol L浓度的重铬酸钾溶液可测定5 50mg L的COD值 但低于10mg L时测量准确度较差 3 仪器COD恒温加热器 配套恒温加热管12根 电热恒温干燥箱1000ml容量瓶 50ml酸式滴定管 250ml锥形瓶 四 水质重要指标分析方法 COD 4 试剂重铬酸钾 邻菲啰啉 硫酸亚铁 硫酸亚铁铵 浓硫酸 硫酸银 硫酸汞 重铬酸钾标准溶液 1 6K2CrO7 0 2500mol L 称取预先在120 烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12 258g溶于水中 移入1000ml容量瓶 稀释至标线 摇匀 试亚铁灵指示剂 称取1 458g邻菲啰啉 C12H8N2 H20 0 695g硫酸亚铁 FeSO4 7H2O 溶于水中 稀释至100ml 贮于棕色瓶内 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容量瓶中 加水稀释至标线 摇匀 临用前 用重铬酸钾标准溶液标定 标定方法 准确吸取10 00ml重铬酸钾标准溶液于500ml锥形瓶中 加水稀释至110ml左右 缓慢加入30ml浓硫酸 混匀 冷却后 加入3滴试亚铁灵指示剂 约0 15ml 用硫酸亚铁铵溶液滴定 溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点 硫酸 硫酸银溶液 于500ml浓硫酸中加入5g硫酸银 放置1 2d 不时摇动使其溶解 硫酸汞 结晶或粉末 四 水质重要指标分析方法 COD 5 步骤 取20 00ml混合均匀的水样 或适量水样稀释至20 00ml 置于恒温加热管中 准确加入10 00ml重铬酸钾标准溶液 再缓慢加入30ml硫酸 硫酸银溶液 轻轻摇动恒温加热管使溶液混匀 连接磨口冷凝管 加热回流2h 自开始沸腾时计时 注 对于化学需氧量高的废水样 可先取上述操作所需体积1 10的废水样和试剂 于15mm 150mm硬质玻璃试管中 摇匀 加热后观察是否变成绿色 如溶液显绿色 再适当减少废水取样量 直到溶液不变绿色为止 从而确定废水样分析时应取用的体积 稀释时 所取废水样量不得少于5ml 如果化学需氧量很高 则废水样应多次逐级稀释 废水中氯离子含量超过30mg L时 应先把0 4g硫酸汞加入恒温加热管中 再加20 00ml废水 或适量废水稀释至20 00ml 摇匀 以下操作同上 冷却后 将磨口冷凝管从恒温加热管上取下 再将恒温加热管中溶液全部转移至250ml锥形瓶中 用90ml蒸馏水少量多次冲洗管壁 至少3次以上 使溶液全部转移至锥形瓶中 保证溶液总体积不得少于140ml 否则因酸度太大 滴定终点不明显 溶液再度冷却后 加3滴试亚铁灵指示液 用硫酸亚铁铵标准溶液滴定 溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点 记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量 测定水样的同时 以20 00ml蒸馏水 按同样操作步骤作空白试验 记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量 四 水质重要指标分析方法 COD 6 计算式 公式中 c 硫酸亚铁铵标准溶液的浓度 mol L V0 滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量 ml V1 滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量 ml V 水样的体积 ml 8 氧 1 2O 摩尔质量 g mol 四 水质重要指标分析方法 COD 7 注意事项 使用0 4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg 如取用20 00ml水样 即最高可络合2000mg L氯离子浓度的水样 若氯离子浓度较低 亦可少加硫酸汞 保持硫酸汞 氯离子 10 1 若出现少量氯化汞沉淀 并不影响测定 水样取用体积可在10 00 50 00ml范围之间 但试剂用量及浓度需按下表进行相应调整 才可得到满意的结果 对于化学需氧量小于50mg L的水样 应改用0 0250mol L重铬酸钾标准溶液 回滴时用0 01mol L硫酸亚铁铵标准溶液 水样加热回流后 溶液中重铬酸钾剩余量应是加入量的1 5 4 5为宜 CODCr的测定结果应保留三位有效数字 每次实验时 应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定 室温较高时尤其应注意其浓度的变化 标定方法亦可采用如下操作 于空白试验滴定结束后的溶液中 准确加入10 00ml 0 2500mol L重铬酸钾溶液 混匀 然后用硫酸亚铁铵标准溶液进行标定 用手摸冷却水时不能有温感 否则测定结果偏低 滴定时不能激烈摇动锥形瓶 瓶内试液不能溅出水花 否则影响测定结果 四 水质重要指标分析方法 CODMn 4 3 2高锰酸钾法 CODMn 酸性法 水样加入硫酸使呈酸性后 加入一定量的高锰酸钾溶液 并在沸水浴中加热反应一定的时间 剩余的高锰酸钾 用草酸钠溶液还原并加入过量 再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠 通过计算求出高锰酸钾指数数值 碱性法 在碱性溶液中 加一定量高锰酸钾溶液于水样中 加热一定时间以氧化水中的还原性无机勿和部分有机物 加酸酸化后 用草酸钠溶液还原剩余的高锰酸钾并加入过量 再以高锰酸钾溶液滴定至微红色 四 水质重要指标分析方法 BOD5 4 4BOD5BOD5 生化需氧量 在有氧条件下 好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗游离氧的数量 一般单位为mg L 4 4 1BOD5 生化需氧量 稀释接种 碘量法 1 方法原理 生化需氧量是指在规定条件下 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中消耗溶解氧的量 此生物氧化全过程进行的时间很长 如在20 培养时 完成此过程需100多天 目前国内外普遍规定20 1 培养5d 分别测定样品培养前后的溶解氧 二者之差即为BOD5值 以氧的毫克 升表示 2 适用范围 本方法适用于测定BOD5大于或等于2mg L 最大不超过6000mg L的水样 当水样大于6000mg L 会因稀释带来一定的误差 3 仪器 BOD恒温培养箱 20 1 5 20L细口玻璃瓶1000 2000ml量筒玻璃搅棒 棒的长度应比所用量筒高度长200mm 溶解氧瓶 250 300ml之间 带有磨口玻璃塞并具有供水封用的钟形口 虹吸管 供分取水样和添加稀释水用 四 水质重要指标分析方法 BOD5 4 试剂磷酸二氢钾 磷酸氢二钾 七水合磷酸氢二钠 氯化铵 七水合硫酸镁 无水氯化钙 六水合氯化铁 盐酸 氢氧化钠 亚硫酸钠 葡萄糖 谷氨酸 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 稀释至1000ml 此溶液的pH应为7 2 硫酸镁溶液 将22 5g七水合硫酸镁 MgSO4 7H2O 溶于水中 稀释至1000ml 氯化钙溶液 将27 5g无水氯化钙溶于水中 稀释至1000ml 氯化铁溶液 将0 25g六水合氯化铁 FeCl3 6H2O 溶于水 稀释至1000ml 盐酸溶液 0 5mol L 将40ml 1 18g ml 盐酸溶于水 稀释至1000ml 氢氧化钠溶液 0 5mol L 将20g氢氧化钠溶于水 稀释至1000ml 亚硫酸钠溶液 1 2Na2SO3 0 025mol L 将1 575g亚硫酸钠溶于水 稀释至1000ml 此溶液不稳定 需每天配制 葡萄糖 谷氨酸标准溶液 将葡萄糖 C6H12O6 和谷氨酸 HOOC CH2 CH2 CHNH2 COOH 在103 干燥1h后 各称取150mg溶于水中 移入1000ml容量瓶内并稀释至标线 混合均匀 此标准溶液临用前配制 稀释水 在5 20L玻璃瓶内装入一定量的水 控制水温在20 左右 然后用无油空气压缩机或薄膜泵 将吸入的空气先后经活性炭吸附管及水洗涤管后 导入稀释水内曝气2 8h 使稀释水中的溶解氧接近于饱和 曝气亦可导入适量纯氧 瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布 置于20 培养箱中放置数小时 使水中溶解氧含量达8mg L左右 临用前每升水中加入氯化钙溶液 氯化铁溶液 硫酸镁溶液 磷酸盐缓冲溶液各1ml 并混合均匀 稀释水的pH值应为7 2 其BOD5应小于0 2mg L 四 水质重要指标分析方法 BOD5 5 步骤A水样的预处理 水样的pH若超出6 5 7 5范围时 可用盐酸或氢氧化钠稀溶液调节pH近于7 但用量不要超过水样体积的0 5 若水样的酸度或碱度很高 可改用高浓度的碱或酸液进行中和 水样中含有铜 铅 锌 镉 铬 砷 氰等有毒物质时 可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释 或提高稀释倍数以减少毒物的浓度 含有少量游离氯的水样 一般放置1 2h 游离氯即可消失 对于游离氯在短时间不能消散的水样 可加入亚硫酸钠溶液除去 其加入量由下述方法决定 取已中和好的水样100ml 加入 1 1 乙酸10ml 10 碘化钾溶液1ml 混匀 以淀粉溶液为指示剂 用亚硫酸钠溶液滴定游离碘 由亚硫酸钠溶液消耗的体积 计算出水样中应加亚硫酸钠溶液的量 从水温较低的水域或富营养化地湖泊中采集的水样 可遇到含有过饱和溶解氧 此时应将水样迅速升温至20 左右 在不使满瓶的情况下 充分振摇 并时时开塞放气 以赶出过饱和的溶解氧 从水温较高的水域或废水排放口取得的水样 则应迅速使其冷却至20 左右 并充分振摇 使与空气中氧分压接近平衡 B 不经稀释水样的测定 溶解氧含量较高 有机物含量较少的地表水 可不经稀释而直接以虹吸法将约20 的混匀水样转移入两个溶解氧瓶内 转移过程中应注意不使产生气泡 以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样后溢出少许 加塞 瓶内不应留有气泡 四 水质重要指标分析方法 BOD5 其中一瓶随即测定溶解氧 另一瓶的瓶口进行水封后 放入BOD培养箱中 在20 1 培养5d 在培养过程中注意添加封口水 从开始放入培养箱算起 经过五昼夜后 弃去封口水 测定剩余的溶解氧 C 需经稀释水样的测定稀释操作 一般稀释法 按照选定的稀释比例 用虹吸法沿桶壁先引入部分稀释水 或接种稀释水 于1000ml量筒中 加入需要量的均匀水样 再加入稀释水 或接种稀释水 至800ml 用带胶板的波棒小心上下搅匀 搅拌时勿使搅棒的胶板露出水面 防止产生气泡 按不经稀释水样的测定相同操作步骤进行装瓶 测定当天溶解氧和培养5d后的溶解氧 另取两个溶解氧瓶 用虹吸法装满稀释水 或接种稀释水 作为空白试验 测定5d前后的溶解氧 直接稀释法 直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释 在已知两个容积相同 其差 1ml 的溶解氧瓶内 用虹吸法加入部分稀释水 或接种稀释水 再加入根据瓶容积和稀释比例计算出的水样量 然后用稀释水 或接种稀释水 使刚好充满 加塞 勿留气泡于瓶内 其余操作与上述一般稀释法相同 BOD5测定时 一般采用叠氮化钠改良法测定溶解氧 如遇干扰物质 应根据具体情况采用其他测定法 四 水质重要指标分析方法 BOD5 6 计算步骤不经稀释直接培养的水样式中 c1 水样在培养前的溶解氧浓度 mg L c2 水样经5d培养后 剩余溶解氧浓度 mg L 经稀释后培养的水样式中 B1 稀释水 或接种稀释水 在培养前的溶解氧 mg L B2 稀释水 或接种稀释水 在培养后的溶解氧 mg L f1 稀释水 或接种稀释水 在培养液中所占比例 f2 水样在培养液中所占比例 注 f1 f2的计算 例如培养液的稀释比为3 即3份水样 97份稀释水 则f1 0 97 f2 0 03 四 水质重要指标分析方法 BOD5 7 注意事项 水中有机物的生物氧化过程 可分为两个阶段 第一阶段为有机物中的碳和氢 氧化生成二氧化碳和水 此阶段称为碳化阶段 完成碳化阶段在20 大约需20d 第二阶段为含碳物质及部分氨 氧化为亚硝酸盐及硝酸盐 称为硝化阶段 完成硝化阶段在20 时需要约100d 玻璃器皿应彻底洗净 先用洗涤剂浸泡清洗 然后用稀盐酸浸泡 最后依次用自来水 蒸馏水洗净 在两个或三个稀释比的样品中 凡消耗溶解氧大于2mg L和剩余溶解氧大于1mg L 计算结果时 应取其平均值 若剩余的溶解氧小于1mg L 甚至为零时 应加大稀释比 溶解氧消耗量小于2mg L 有两种可能 一是稀释倍数过大 另一种可能是微生物菌种不适应 活性差 或含毒物质浓度过大 这时可能出现在几个稀释比中 稀释倍数较大的消耗溶解氧反而较多的现象 为检查稀释水和接种液的质量 以及化验人员的操作水平 可将20ml葡萄糖 谷氨酸标准溶液用接种稀释水稀释至1000ml 按测定BOD5的步骤操作 测得BOD5的值应在180 230mg L之间 否则应检查接种液 稀释水的质量或操作技术是否存在问题 水样稀释倍数超过100倍时 应预先在容量瓶中用水初步稀释后 再取适量进行最后稀释培养 四 水质重要指标分析方法 氨氮 4 4NH3 NNH3 N 氨氮 氨氮是指水中以游离氨 NH3 和铵离子 NH4 形式存在的氮 一般单位为mg L 4 4 1NH3 N 氨氮 絮凝沉淀 纳氏试剂光度法 1 方法原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物 此颜色在较宽的波长内具强烈吸收 通常测量波长为410 425nm 2 适用范围 本法最低检出浓度为0 025mg L 测定上限为2mg L 倘若氨氮浓度太高 可以根据各污水厂来水氨氮浓度适当减少水样取量 3 水样的预处理 絮凝沉淀法 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内 并应尽快分析 必要时可加硫酸将水样酸化至pH 2 于2 5 下存放 酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而沾污 水样带色或浑浊以及含其他一些干扰物质 影响氨氮的测定 为此 在分析时需作适当的预处理 对较清洁的水 可采用絮凝沉淀法 对污染严重的水或工业废水 则用蒸馏法消除干扰 四 水质重要指标分析方法 氨氮 絮凝沉淀法加适量的硫酸锌于水样中 并加氢氧化钠使呈碱性 生成氢氧化锌沉淀 再经过滤除去颜色和浑浊等 仪器100ml具塞筒或比色管 试剂硫酸锌 氢氧化钠 硫酸 10 硫酸锌溶液 称取10g硫酸锌溶于水 稀释至100ml 25 氢氧化钠溶液 称取25g氢氧化钠溶于水 稀释至100ml 贮于聚乙烯瓶中 硫酸 1 84 原理及适用范围取100ml水样于具塞量筒或比色管中 加入1ml10 硫酸锌溶液和0 1 0 2ml25 氢氧化钠溶液 调节pH至10 5左右 混匀 放置使沉淀 用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤 弃去初滤液20ml 四 水质重要指标分析方法 氨氮 纳氏试剂光度法加适量的硫酸锌于水样中 并加氢氧化钠使呈碱性 生成氢氧化锌沉淀 再经过滤除去颜色和浑浊等 仪器100ml具塞筒或比色管 试剂硫酸锌 氢氧化钠 硫酸 10 硫酸锌溶液 称取10g硫酸锌溶于水 稀释至100ml 25 氢氧化钠溶液 称取25g氢氧化钠溶于水 稀释至100ml 贮于聚乙烯瓶中 硫酸 1 84 原理及适用范围取100ml水样于具塞量筒或比色管中 加入1ml10 硫酸锌溶液和0 1 0 2ml25 氢氧化钠溶液 调节pH至10 5左右 混匀 放置使沉淀 用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤 弃去初滤液20ml 四 水质重要指标分析方法 氨氮 3 试剂氢氧化钠 碘化钾 碘化汞 酒石酸钾钠 优级纯氯化铵配制试剂用水均应为无氨水 1 纳氏试剂 称取16g氢氧化钠 溶于50ml水中 充分冷却至室温 另称取7g碘化钾和10g碘化汞 HgI2 溶于水 然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中 用水稀释至100ml 贮于聚乙烯瓶中 密塞保存 2 酒石酸钾钠溶液 称取50g酒石酸钾钠 KNaC4H4O6 4H2O 溶于100ml水中 加热煮沸以除去氨 放冷 定容至100ml 3 铵标准贮备溶液 称取3 819g经100 干燥过的优级纯氯化铵 NH4Cl 溶于水中 移入1000ml容量瓶中 稀释至标线 此溶液每毫升含1 00mg氨氮 4 铵标准使用溶液 移取5 00ml铵标准贮备液于500ml容量瓶中 用水稀释至标线 此溶液每毫升含0 010mg氨氮 四 水质重要指标分析方法 氨氮 4 步骤A校准曲线的绘制 吸取0 0 50 1 00 3 00 5 00 7 00和10 00ml铵标准使用液于50ml比色管中 加水至标线 加1 0ml酒石酸钾钠溶液 混匀 加1 5ml纳氏试剂 混匀 放置10min后 在波长420nm处 用光程20mm比色皿 以水为参比 测量吸光度 由测得的吸光度 减去零浓度空白的吸光度后 得到校正吸光度 绘制以氨氮含量 mg 对校正吸光度的校准曲线 B水样的测定 分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样 使氨氮含量不超过0 1mg 加入50ml比色管中 稀释至标线 加1 0ml酒石酸钾钠溶液 混匀 以下同校准曲线的绘制 适用于絮凝沉淀预处理 分取适量经蒸馏预处理后的馏出液 加入50ml比色管中 加一定量1mol L氢氧化钠溶液以中和硼酸 稀释至标线 加1 5ml纳氏试剂 混匀 放置10min后 同校准曲线步骤测量吸光度 适用于蒸馏预处理 3 空白试验以无氨水代替水样 做全程序空白测定 四 水质重要指标分析方法 总氮 5 计算本法最低检出浓度为0 025mol L 光度法 测定上限为2mg L 由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后 从校准曲线上查得氨氮含量 mg 式中 m 由校准曲线查得的氨氮量 mg V 水样体积 ml 6 注意事项 纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例 对显色反应的灵敏度有较大影响 静置后生成的沉淀应除去 滤纸中常含有痕量铵盐 使用时注意用无氨水洗涤 所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污 四 水质重要指标分析方法 总氮 4 6总氮 TN 总氮 TN 水中有机氮 氨氮 亚硝酸盐氮 硝酸盐氮的总和 总氮量的增加 主要导致微生物和藻类等水生生物大量繁殖 造成水体富营养化 一般单位为mg L 4 6 1碱性过硫酸钾氧化 紫外分光光度法 1 原理及适用范围总氮测定方法通常采用过硫酸钾氧化 使有机氮和无机氮化合物转变为硝酸盐后 再以紫外法进行测定 在120 124 的碱性介质条件下 用过硫酸钾作氧化剂 不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氧化为硝酸盐 同时将水样中大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐 而后 用紫外分光光度计分别于波长220nm与275nm处测定其吸光度 按A A220 2A275计算硝酸盐氮的吸光度值 从而计算总氮的含量 其摩尔吸光系数为1 47 103L mol cm 该法检测下限为0 05mg L 测定上限为4mg L 2 仪器 紫外分光光度计 压力蒸汽消毒器 压力为1 1 1 3kg cm2 相应温度为120 124 25ml具塞玻璃磨口比色管 四 水质重要指标分析方法 总氮 3 试剂浓硫酸 氢氧化钠 过硫酸钾 盐酸 硝酸钾A 无氨水 每升水中加入0 1ml浓硫酸 蒸馏 收集馏出液于玻璃容器中 污水厂实验室无氨水可以用蒸馏水代替 B 20 氢氧化钠溶液 迅速称取20g氢氧化钠 溶于装有一定量无氨水 蒸馏水 的100mL烧杯中 稀释定容至100ml C碱性过硫酸钾溶液 称取40g过硫酸钾 K2S2O8 15g氢氧化钠 溶于无氨水 蒸馏水 中 稀释至1000ml 溶液存放在聚乙烯瓶内 可贮存一周 注 实验室分析纯过硫酸钾纯度不够 需要提纯 过硫酸钾 K2S2O8 重结晶方法 在1L广口瓶加入约800mL水 30 水浴锅加热 然后逐渐加入过硫酸钾 直至不能溶解为止 该过程较为漫长 然后把完全溶解的饱和溶液放在室温下自然冷却 广口瓶须用盖盖严 避免引入其他污染 再放入4 冰箱中重结晶 建议同时用另一个广口瓶冰一瓶去离子水 重结晶一夜后倒掉上清液 再用冰好的去离子水清洗几遍 重结晶后的晶体会结成一块沉在瓶底 但其结构很松散 可用玻棒戳散后再清洗 这样效果会更好 一般重结晶两次 重结晶结束后 将上清液倒掉 再放入30 烘箱烘干即可 用广口瓶烘干比较慢 可转移至烧杯 D 1 9 盐酸 E 硝酸钾标准溶液 标准贮备液 称取0 7218g经105 110 烘干4h的优级纯硝酸钾 KNO3 溶于无氨水 蒸馏水 中 移至1000ml容量瓶中 定容 此溶液每毫升含100 g硝酸盐氮 加入2ml三氯甲烷为保护剂 至少可稳定6个月 F 硝酸钾标准使用液 将贮备液用无氨水稀释10倍而得 此溶液每毫升含10 g硝酸盐氮 四 水质重要指标分析方法 总氮 4 步骤A 校准曲线的绘制 分别吸取0 0 50 1 00 2 00 3 00 5 00 7 00 8 00ml硝酸钾标准使用溶液于25ml比色管中 用无氨水稀释至10ml标线 加入5ml碱性过硫酸钾溶液 塞紧磨口塞 用纱布及纱绳裹紧管塞 以防迸溅出 将比色管置于压力蒸汽消毒器中 加热0 5h 放气使压力指针回零 然后升温至120 124 开始计时 使比色管在过热水蒸气中加热0 5h 自然冷却 开阀放气 移去外盖 取出比色管并冷至室温 加入 1 9 盐酸1ml 用无氨水稀释至25ml标线 在紫外分光光度计上 以无氨水作参比 用10mm石英比色皿分别在220nm及275nm波长处测定吸光度 用校正的吸光度绘制校准曲线 B 样品测定步骤取适量水样 使氮含量为20 80 g 污水厂进水取样量取0 5 1mL 出水取样量取3 5mL 按校准曲线绘制步骤 至 操作 然后按校正吸光度 在校准曲线上查出相应的总氮量 再用下列公式计算总氮含量 式中 m 从校准曲线上查得的含氮量 g V 所取水样体积 ml 四 水质重要指标分析方法 总磷 4 7总磷 TP 总磷 TP 是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果 以每升水样含磷毫克数计量 一般单位为mg L 水样的预处理 过硫酸钾消解法 取污水处理厂水样 包括悬浮物 经强氧化剂 过硫酸钾或硝酸 硫酸 分解 再经钼锑抗分光光度法即可测得水中总磷含量 过硫酸钾消解法 1 仪器 手提式压力蒸汽灭菌器 电子天平 烧杯 玻璃棒 100mL容量瓶 移液管 50mL具塞比色管 纱布 2 试剂 5 过硫酸钾溶液 溶解5g过硫酸钾于水中 并稀释至100mL 3 步骤 吸取20 00mL混匀水样 必要时 酌情少取水样 并加水至25mL 使含磷量不超过25 g 于50mL具塞比色管中 加过硫酸钾溶液4mL 加塞后管口包一小块纱布并用线扎紧 以免加热时玻璃塞冲出 将比色管放入大烧杯中 置于蒸汽灭菌器中加热 待压力达到0 1MPa 相应温度为120 开始计时 30min后停止加热 待压力表指针将至零后 取出放冷 如溶液浑浊 则用滤纸过滤 洗涤后定容 空白试剂 取25ml蒸馏水做 中同样操作 和标准溶液系列也经同样的消解操作 四 水质重要指标分析方法 总磷 钼锑抗分光光度法 原理及适用范围在酸性条件下 正磷酸盐与钼酸铵 酒石酸锑氧钾反应 生成磷钼杂多酸 被还原剂抗坏血酸还原 则变成蓝色络合物 通常即称磷钼蓝 本方法最低检出浓度为0 01mg L 吸光度A 0 01时所对应的浓度 测定上限为0 6mg L 仪器分光光度计 试剂硫酸 抗坏血酸 钼酸铵 酒石酸锑氧钾 优级纯磷酸二氢钾 1 1 硫酸 10 抗坏血酸溶液 溶解10g抗坏血酸于水中 并稀释至100ml 该溶液贮存在棕色玻璃瓶中 在约4 可稳定几周 如颜色变黄 则弃去重配 钼酸盐溶液 溶解13g钼酸铵 NH4 6Mo7O24 4H2O 于100ml水中 用100ml量筒量取 倒入250ml烧杯 溶解0 35g酒石酸锑氧钾 K SbO C4H4O6 1 2H2O 于100ml水中 用100ml量筒量取 倒入250ml烧杯 在不断搅拌下 将钼酸铵溶液徐徐加到300ml 1 1 硫酸中 加酒石酸锑氧钾溶液并且混合均匀 贮存在棕色的玻璃瓶中于约4 保存 至少稳定两个月 浊度 色度补偿液 混合两份体积的 1 1 硫酸和一份体积的10 抗坏血酸溶液 此溶液当天配制 磷酸盐贮备溶液 将优级纯磷酸二氢钾 KH2PO4 于110 干燥2h 在干燥器中放冷 称取0 2197g溶于水 100mL烧杯中 移入1000ml容量瓶中 加 1 1 硫酸5ml 用水稀释至标线 此溶液每毫升含50 0 g磷 以P计 磷酸盐标准溶液 吸取10 00ml磷酸盐贮备液于250ml容量瓶中 用水稀释至标线 此溶液每毫升含2 00 g磷 临用时现配 四 水质重要指标分析方法 总磷 钼锑抗分光光度法 步骤 1 校准曲线的绘制取数支50ml具塞比色管 分别加入磷酸盐标准使用液0 0 50 1 00 3 00 5 00 10 0 15 0ml 加水至50ml 显色 向比色管中加入1ml10 抗坏血酸溶液 混匀 30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀 放置15min 测量 用10mm比色皿 于700nm波长处 以零浓度溶液为参比 测量吸光度 2 样品测定分取适量经消解的水样 使含磷量不超过30 g 污水厂进水取样量取5 10mL 出水取样量取20 30mL 加入50ml比色管中 用水稀释至标线 以下按绘制校准曲线的步骤进行显色和测量 减去空白试验的吸光度 并从校准曲线上查出含磷量 计算式中 m 由校准曲线查得的磷量 g V 水样体积 ml 四 水质重要指标分析方法 总磷 钼锑抗分光光度法 注意事项 如试样中色度影响测量吸光度时 需做补偿校正 在50ml比色管中 分取与样品测定相同量的水样 定容后加入3ml浊度补偿液 测量吸光度 然后从水样的吸光度中减去校正吸光度 室温低于13 时 可在20 30 水浴中显色15min 操作所用的玻璃器皿 可用 1 5 盐酸浸泡2h 或用不含磷酸盐的洗涤剂刷洗 比色皿用后应以稀硝酸或铬酸洗液浸泡片刻 以除去吸附的钼蓝有色物 四 水质重要指标分析方法 悬浮物 4 8悬浮物 SS SS 悬浮物 悬浮在水中的固体物质 包括不溶于水中的无机物 有机物及泥砂 黏土 微生物等 单位为mg L 悬浮物是造成水浑浊的主要原因 4 8 1SS 悬浮物 重量法1 实验原理 用滤纸过滤水样 经103 105 烘干后得到总不可滤残渣含量即为悬浮物含量 2 实验仪器 定量滤纸 镊子 量筒 烧杯 锥形瓶 漏斗 电热恒温干燥箱 电子天平3 实验步骤 用镊子夹取定量滤纸将其放在105 烘箱中干燥两个小时 快速将滤纸从烘箱中取出来放在干燥器内冷却至室温 天平第一个稳定的读数即是滤纸的重量 记为 W1 将该滤纸叠成圆锥形放入漏斗中 一面为一层 一面为三层 将水样混匀后倒入100mL量筒内 废水粘度高时 可加2 4倍蒸馏水稀释 振荡均匀 待沉淀物下降后再过滤 再缓慢倒入漏斗 注意液位不要高于滤纸上部 以免悬浮物沿漏斗与滤纸缝隙流入 过滤 用水冲洗量筒三次 并将水也倒入漏斗 滤液用锥形瓶收集 将载有悬浮物的滤纸放到坩埚中并移入烘箱 105 干燥两个小时 称量并记录 W2 四 水质重要指标分析方法 悬浮物 4 计算总不可滤残渣 式中 W1 滤纸的净重 g W2 滤纸及截留悬浮物固体的质量之和 g V 水样体积 L 5 数据处理 四 水质重要指标分析方法 溶解氧 4 9溶解氧溶解在水中的分子态氧称为溶解氧 清洁地面水溶解氧一般接近饱和 由于藻类的生长 溶解氧可能过饱和 水体受有机 无机还原性物质污染 使溶解氧降低 大部分受污染的地表水和工业废水 必须采用修正的碘量法和膜电极法测定 用碘量法测定水中溶解氧 水样常采集到溶解氧瓶中 采集水样时 要注意不使水样曝气或有气泡存在采样瓶中 水样采集后 为防止溶解氧的变化 应立即加固定剂于样品中 并存于冷暗处 同时记录水温和大气压力 膜电极法是根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧 方法简便 快速 干扰少 可用于现场测定 四 水质重要指标分析方法 镜检 4 10活性污泥生物相观察活性污泥和生物膜是生物法处理废水的主体 污泥中微生物生长 繁殖和代谢活动 以及它们之间的演替情况 往往直接反映了处理的状况 所以 在操作管理中 除了利用物理 化学手段来测定活性污泥的性质外 还可借助于显微镜观察微生物的状态来监测废水处理的运行状况 以便及早发现异常情况 及时采取适当的对策 保证稳定运转 提高处理效果 为了判断微型动物演替变化状况 还需要定时进行计数 设备和材料显微镜 载玻片 盖玻片 微型动物计数板 活性污泥 或 生物膜样品 实验步骤 压片标本的制备取活性污泥法曝气池混合液一小滴 放在洁净的载玻片中央 如混合液中污泥较少 可待其沉淀后 取沉淀的活性污泥一小滴加到载玻片上 如混合液中污泥较多 则应稀释后进行观察 盖上盖玻片 即制成活性污泥压片标本 在加盖玻片时要先使盖玻片的一边接触水滴 然后轻轻放下 否则会形成气泡 影响观察 在制作生物膜标本时 可用镊子从填料上刮取一小块生物膜 用蒸馏水稀释 制成菌液 以下步骤与活性污泥标本的制备方法相同 四 水质重要指标分析方法 镜检 显微镜观察低倍镜观察观察生物相的全貌 要注意观察污泥絮粒的大小 污泥结构的松紧程度 菌胶团和丝状菌的比例及其生长状况 加以记录和作必要的描述 观察微型动物的种类 活动状况 对主要种类进行计数 高倍镜观察用高倍镜观察 可进一步看清微型动物的结构特征 要注意原生动物的外形和内部结构 如钟虫体内是否存在食物胞 纤毛环的摆动情况等 观察菌胶团时 则应注意胶质的厚薄和色泽 以及新生菌胶团出现的比例 观察丝状菌菌体内是否有类脂类物质和硫粒积累 以及丝状菌生长 细胞的排列和运动特征 以判断丝状菌的种类 并进行记录 油镜观察观察染色的涂片 以分辨细菌的种类 鉴别丝状菌的特征则需要使用油镜 这时 可注意观察丝状菌是否存在假分支和衣鞘 菌体在衣鞘内的空缺情况 菌体内有无贮藏物质的积累和贮藏物质的种类等 并进行记录 微型动物的计数取活性污泥法曝气池混合液于烧杯内 用玻璃棒轻轻搅匀 如混合液较浓 则可稀释成1 1的液体 以便于观察 取洗净的滴管一支 滴管每滴水的体积应预先标定 一般每滴水的体积约为0 05ml 吸取搅匀的混合液 加一滴到计数板的中央方格内 然后加上一块洁净的大号盖玻片使其四周正好搁在计数板四周凸起的边框上 用低倍镜进行计数注意所滴加的液体不一定布满整个100格小方格 在显微镜下计数时 只要把充有污泥混合液的小方格依着次序依次计数即可 同时需记录各种动物的活动能力 状态等 若是群体 则需将群体上的个体分别计数 计算设在一滴水中测得钟虫50只 每滴样品的体积经1 1稀释 则每毫升混合液中含钟虫数应为 50 20 2 2000只 四 水质重要指标分析方法 镜检 结果 污泥絮体的形态 结构及生物相概貌 包括絮粒形状 絮粒大小 结构松紧 菌胶团与丝状菌多少 游离细菌多少 微型动物主要类群及多少 画出草图 微型动物计数结果 污泥絮体图片 四 水质重要指标分析方法 镜检 污水中指示性微生物图片 1 原生动物 鞭毛虫在自然水体中 鞭毛虫喜在多污带和 中污带生活 在污水生物处理系统中 活性污泥培养初期或在处理效果较差时鞭毛虫大量出现 可作为污水处理的指示生物 变形虫变形虫喜在自然水体 中污带或 中污带中生活 在污水生物处理系统中 则在活性污泥培养中期出现 四 水质重要指标分析方法 镜检 游泳型纤毛虫多数游泳型纤毛虫生活在 中污带或 中污带 少数出现在寡污带中 在污水生物处理中 当活性污泥培养中期或在处理效果较差时出现 固着型纤毛虫固着型纤毛虫 尤其是钟虫 喜在寡污带中生活 是水体自净程度高 污水生物处理效果好的指示生物 四 水质重要指标分析方法 镜检 吸管虫多数吸管虫出现在 中污带 少数出现在 中污带和多污带 污水生物处理效果一般时 易出现吸管虫 2 后生动物 轮虫轮虫对溶解氧的要求较高 是水体寡污带和污水生物处理效果优良的指示生物 四 水质重要指标分析方法 镜检 线虫线虫有好养性和兼性厌氧线虫 在缺氧时 兼性厌氧线虫大量繁殖 线虫是污水净化程度差的指示生物 水蚤水蚤的血液中含血红素 血红素的含量随环境中溶解氧的高低而变化 水体中含氧量低 水蚤中的血红素含量高 水体中含氧量高 水蚤中的血红素含量低 由于在污染水体中溶解氧含量低 清水中溶解氧含量高 所以为适应不同的环境 水蚤常呈现不同的颜色 在污染水体中水蚤颜色比在清水中红一些 由此可判断水体的清洁程度 四 水质重要指标分析方法 SV SVI MLSS 4 11活性污泥性质测定1 原理污泥沉降比 SV 是指曝气池混合液在100ml量筒中 静止沉淀30min后 沉淀污泥与混合液之体积比 污泥浓度 MLSS 是指曝气池中的污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数量 单位 mg L 污泥指数 SVI 是指曝气池出口处混合液经30min静沉后 1g干污泥所占的容积 以mL计 2 实验设备与试剂 水分快速测定仪 真空过滤装置 秒表 分析天平 马福炉 坩埚 定量滤纸 100mL量筒 500mL烧杯 250mL锥形瓶 玻璃棒 烘箱 四 水质重要指标分析方法 SV SVI MLSS 3 实验步骤 1 污泥沉降比SV 从曝气池中取混合均匀的泥水混合液100mL置于100mL量筒中 静置30min后 观察沉降的污泥占整个混合液的比例 记下结果 2 污泥浓度MLSS g L 测定方法 将滤纸放在105 烘箱或水分快速测定仪中干燥至恒重 称量并记录 W1 将该滤纸叠成圆锥形放入漏斗中 一面为一层 一面为三层 将测定过沉降比的100mL量筒内的污泥缓慢倒入漏斗 注意液位不要高于滤纸上部 以免污泥沿漏斗与滤纸缝隙流入 过滤 用水冲净量筒 并将水也倒入漏斗 滤液用锥形瓶收集 将载有污泥的滤纸移入烘箱 105 或快速水分测定仪中烘干恒重 称量并记录 W2 计算污泥浓度 g L 滤纸质量 污泥干重 滤纸质量 10 四 水质重要指标分析方法 SV SVI MLSS 3 污泥指数SVI污泥指数全称污泥容积指数 是指曝气池混合液经30min静沉后 1g干污泥所占的容积 mL g SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度 活性 和凝聚 沉淀性能 一般在100左右为宜 四 水质重要指标分析方法 SV SVI MLSS MLVSS 4 计算 1 活性污泥浓度式中 W1 滤纸的净重 mg W2 滤纸及截留悬浮物固体的质量之和 mg V 水样体积 L 2 挥发性活性污泥浓度式中 W3 坩埚质量 mg W4 坩埚与无机物总质量 mg 3 活性污泥指数 5 注意事项 1 测定坩埚质量时 应将坩埚放在马福炉中灼烧至恒重为止 2 由于实验项目多 实验前准备工作要充分 不要弄乱 3 仪器设备应按说明调整好 使误差减小 四 水质重要指标分析方法 类大肠菌群 4 12粪大肠菌群 多管发酵法和滤膜法 粪大肠菌群是总大肠菌群中的一部分 主要来自粪便 在44 5 温度下能生长并发酵乳糖产酸产气的大肠菌群称为粪大肠菌群 用提高培养温度的方法 造成不利于来自自然环境的大肠菌群生长条件 使培养出来的菌主要为来自粪便的大肠菌群 从而更准确地反映出水质受粪便污染的情况 粪大肠菌群的测定可以用多管发酵法和滤膜法 多管发酵法1 原理多管发酵法是以最可能数 mostprobablenumber 简称MPN