污水终端治理水质分析.doc

北京市环境保护科学研究院 Tel徽省颍上鑫泰化工有限责任公司（终端）废水处理站操作运行手册（分析化验项目及方法）北京环境保护科学研究院二零零八年十月13参考资料：水和废水监测分析方法（第四版）, 中国环境科学出版社.1. 氨氮NH4+-N的测定方法（纳氏试剂光度法）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，通常测量用波长在410425nm范围。测量步骤：1. 按规定加入一定量的水样（含加标、标样、空白几种情况）于50ml比色管中（做标准曲线时，依次加入0、0.5、1、3、5、7、10ml铵标准使用溶液）；2. 用无氨水补齐到50mL刻度线；3. 加入1mL酒石酸钾钠溶液，混匀；4. 加入2mL纳氏试剂，混匀；5. 放置10min后，在波长420nm处，用10mm玻璃比色皿，以无氨水为参比，测量吸光度。（按照颜色由浅入深依次测量）注意：在比色前，需要对仪器进行调零。药品配制方法：l 酒石配钾钠溶液：50g酒石配钾钠溶于100ml二次蒸馏水中。（可将水烧热用于溶药，因此药溶解时吸热，热水中溶解较快）l 铵标准贮备溶液：将3.819g经100干燥的氯化铵（NH4Cl）溶解后，移入1L容量瓶中定容至标线，摇匀后置于冰箱存放。此溶液浓度为1.0mgNH4-N/ml。l 铵标准使用溶液：移取5ml铵标准贮备溶液于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。摇匀后置于冰箱存放。此溶液浓度为10mgNH4-N/L。l 钠氏试剂：称取20g碘化钾溶于约100ml水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞（HgCl2）结晶粉末（约10g），并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不易溶解时，停止加氯化汞粉末。另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250ml，充分冷却至室温后，将上述溶液在搅拌下，徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400ml，混匀。静置过夜。将上清液聚乙烯瓶中，密塞保存。（注：也可将含有微量沉淀的全部溶液存于棕色玻璃瓶中，密塞保存）备注：1. 本试验稀释水样、配置试剂用水均应采用无氨水。2. 测量水样为0ml时的测量样品为空白样。3. 测量水样为一定量的氨标准使用液时的测量样品为标样。4. 测量水样为一定量的未知浓度水样和一定量的氨标准使用液混合时，称为标样。2. 亚硝酸盐氮NO2-N的测定方法（N-（1-萘基）乙二胺光度法）方法原理： 在磷酸介质中，pH值为1.80.3时，亚硝酸盐与对-氨基苯磺酸酰胺反应，生成重氮盐，再与N-（1-萘基）乙二胺偶联生成红色染料。在540nm波长处有最大吸收。步骤：1.配制显色剂及缓冲溶液显色剂贮备液与0.1%EDTA二钠溶液，按1份显色剂，2份EDTA，3份蒸馏水的比例混合均匀，临用时配制缓冲溶液：称1.0克焦磷酸钠于100mL烧杯中，加入10mL0.75mol/L氢氧化钠溶液，稍加热振荡摇匀至溶解，加40mL二次水2.取适量去除干扰的水样（其体积小于10.0mL）于25mL具塞比色管中，不足10mL，加2mL缓冲液，摇匀后再加9mL显色剂，用水稀释到标线，将塞子塞好，并激烈摇动30秒，用水作为参比，用10mm比色皿于波长525530nm处测量吸光度药品配制方法：l 0.75mol/L的NaOH溶液：NaOH g15127.56二次蒸馏水ml500400250200l 0.1%的EDTA二钠溶液：1g EDTA二钠溶于1L二次蒸馏水中，容量瓶定容。l 显色剂：按 显色剂贮备液：0.1EDTA二钠溶液：二次蒸馏水1:2:3的比例配制。现用现配，混合均匀，待用。l 缓冲溶液：称1.0g焦磷酸钠于100ml烧杯中，加入10mL 0.75 mol/LNaOH溶液，梢加热振荡摇匀至溶解（注意不要加热过猛，使水分蒸发过多）。现用现配。l 亚硝酸盐氮标准贮备溶液：将1.2321g经150干燥2h的亚硝酸钠（NaNO2），溶解后，依次移入250ml容量瓶中，定容至标线。此溶液浓度约1.0mgNO2-N/ml。此溶液贮存于棕色瓶中，加入0.5ml氯矾，置于冰箱存放，可保存半年。l 亚硝酸盐氮中间液：分取10ml亚硝酸盐氮（1.0mg/ml）标准贮备液（10mg），至于200 ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液浓度约50mg /L(NO2-N)。l 亚硝酸盐氮标准使用液：取5ml亚硝酸盐氮中间液，置于250ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液浓度约1mg /L(NO2-N)。l 显色剂贮备液：(1) 配制250mL 40%(v/v)磷酸溶液，100ml浓磷酸溶于150mL二次蒸馏水中。将此磷酸溶液倒入1L容量瓶中。(2) 称取5.0g磺胺溶于磷酸溶液中。(3) 称0.5gN（萘基）乙二胺盐溶于上述溶液中。(4) 搅拌溶解后，用二次蒸馏水定溶至标线。(5) 装入棕色瓶中，置于冰箱内保存，可保存半年。3. 硝酸盐氮NO3-N的测定方法（紫外分光光度法）方法原理： 利用硝酸根离子在220nm波长处的吸收而定量测定硝酸盐氮。溶解的有机物在220nm处也会有吸收，而硝酸根离子在275处没有吸收。因此，需在275处做另一次测量，以校正硝酸盐氮值。步骤：1 按规定加入一定量的水样（含加标、标样、空白几种情况）2 先加0.1mL氨基磺酸溶液于比色管中，再加入2mL盐酸溶液，用水补齐到50mL标线3 开始用光程长为10mm石英比色皿，在220和275mm波长处，以经过树脂吸附的新鲜去离子水为参比，测量吸光度计算：A=A220-2A275药品配制方法：l 8%的氨基磺酸溶液：8g 氨磺酸溶于100ml水中，用棕色瓶装。l 1:9HCl：1ml HCl加于9ml二次蒸馏水中。HCl ml1020304050二次蒸馏水ml901802703604501:9HCl100200300400500l 硝酸盐标准贮备液：0.3609g经105110干燥2h的硝酸钾(KNO3)溶于二次水，移入500ml容量瓶中定容，混匀。加2ml三氯甲烷作保存剂，至少可稳定6个月。硝酸盐氮浓度0.1mg/ml。l 硝酸盐标准使用液：吸取50ml硝酸盐标准贮备液，移入500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液浓度约10mg /L(NO3-N)。贮存于棕色瓶中，此溶液至少可稳定6个月。氯化汞100g（剧毒）酒石配钾钠 氯化铵500g焦磷酸钠 亚硝酸钠（NaNO2）磷酸 磺胺 氨基磺酸 硝酸钾(KNO3)EDTA 二钠 500g 4. 总氮方法原理：在60以上的水溶液中，过硫酸钾发生分解反应，生成氢离子和氧，加入氢氧化钠用以中和氢离子，使过硫酸钾分解完全。在120124的碱性介质条件下，用过硫酸钾作氧化剂，不仅可将水样中和的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐氮，同时将水样中和大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐氮。而后，用紫外分光光度法分别于波长220nm与275nm出测定其吸光度，按A=A220-2A275计算硝酸盐氮的吸光度值，从而计算总氮的含量。 消解：1. 取适量水样于50ml比色管中 取样体积(ml)水样浓度(mg/L)=2080。2. 加碱性过硫酸钾溶液10ml，加蒸馏水至约20ml。3. 加塞后管口包一小块纱布并用线扎紧。4. 将包好的比色管放入高压锅中，消解。比色：1. 向消解后的比色管中加一次蒸馏水补齐至50ml。2. 加2ml 1:9HCl。3. 10ml石英比取色皿分别在220nm、275nm比色。药品配制方法：l 碱性过硫酸钾溶液：二次蒸馏水 ml100200300400500过硫酸钾 g48121620氢氧化钠 g1.534.567.5l 1:9HCl:同硝酸盐测定方法。l 硝酸钾标准溶液：同硝酸盐测定方法。5. 化学需氧量COD 重铬酸钾法 1原理在强酸性溶液中，用重铬酸钾将水样中的还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾溶液以试亚铁灵作为指示剂，用硫酸亚铁铵回滴。根据所消耗的重铬酸钾量算出水样中的化学需氧量，以氧的毫克/升表示。本法的最低检出浓度为50毫克/升，测定上限为400毫克/升。 2仪器3试剂：所用蒸馏水需加高锰酸钾重蒸馏。 0.2500N重铬酸钾标准溶液：称取12.25克重铬酸钾（预先在105110烘箱中干燥2小时，并储存于干燥器中冷却至室温）溶于水中，移入1000毫升容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。 试亚铁灵试剂：称取1.49克邻菲罗啉，0.695克硫酸亚铁（FeSO47H2O）溶于水中，稀释至100毫升，储于棕色试剂瓶中。 0.25N硫酸亚铁铵标准溶液：称取98克硫酸亚铁铵FeSO4(NH4)2SO46H2O溶于水中，加入20毫升浓硫酸，冷却后稀释至1000毫升。摇匀。临用前用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法：吸取25.00毫升重铬酸钾标准溶液于500毫升锥形瓶中，用水稀释至250毫升，加20毫升浓硫酸，冷却后加23滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定到溶液由黄色经蓝绿刚变为红褐为止。硫酸亚铁铵溶液的当量浓度N，可由下式计算： N = 式中：N1-重铬酸钾标准溶液的当量浓度； V1-吸取的重铬酸钾标准溶液的毫升数； V-消耗的硫酸亚铁铵溶液的毫升数。 硫酸银-硫酸溶液：于2500毫升浓硫酸中加入33.3克硫酸银，放置12天，不时摇动使其溶解（每75毫升硫酸中含1克硫酸银）。 硫酸汞（结晶状）。 4步骤 吸取50.00毫升均匀水样（或吸取适量的水样用水稀释至50.00毫升，其中COD值为50400毫升/升），置于500毫升磨口锥形瓶中，加入25.00毫升重铬酸钾标准溶液，慢慢加入75毫升硫酸银-硫酸溶液和数滴玻璃珠（以防爆沸），轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2小时。 若水样中氯离子大于30毫克/升时，取水样50.00毫升，加0.4克硫酸汞和5毫升浓硫酸，摇匀，待硫酸汞溶解后，再依次加25.00毫升重铬酸钾溶液，75毫升硫酸-硫酸银溶液和数粒玻璃珠，加热回流2小时。 冷却后，先用少许水冲洗冷凝器壁，然后取下锥形瓶，再用水稀释至350毫升（溶液体积不应少于350毫升，否则因酸度太大终点不明显）。 冷却后，加23（约0.10.15毫升）滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定到溶液由黄色经蓝绿变为红褐色为止。记录消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数。 同时以50.00毫升水作空白，其操作步骤和水样相同，记录消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数。5计算：化学需氧量（ O2,毫克/升）= 式中 N-硫酸亚铁铵标准溶液的当量浓度； V1-滴定水样消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数； V0-滴定空白消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数； V2-水样的毫升数。6精密度和准确度：6个试验室分析COD为150毫克/升的邻苯二甲酸氢钾同一分发标准溶液。试验室内相对标准偏差为4.3%。试验室间总相对标准偏差为5.3%。氧化率98.2%。7注意事项： 用本法测定时，0.4克硫酸汞可与40毫克氯离子结合，如果氯离子浓度更高，应补加硫酸汞以使硫酸汞与氯离子的重量比为10:1，如果产生轻微沉淀也不影响测定。如果水样中的氯离子含量超过1000毫克/升时，应需要按照其他方法处理。 在某些情况下，如所取水样在1050毫升时，试剂的体积、当量浓度等应按表51进行相应调整。 回流过程中若溶液颜色变绿，说明水样化学需氧量太高，需将水样适当稀释后重新测定。 水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量为原加入量的1/54/5为宜。 若水样中含易挥发有机物，在加硫酸银-硫酸溶液时，应在水浴或冷水浴中进行，或者从冷凝器顶端慢慢加入，以防易挥发物质损失，使结果偏低。 水样中的亚硝酸盐对测定有干扰，每毫克亚硝酸盐氮相当1.14毫克化学需氧量。可按每毫克亚硝酸盐氮加入10毫克氨基磺酸来清除。蒸馏水空白中也应加入等量的氨基磺酸。表 7 用重铬酸钾法测COD的测定条件水样体积（毫升）0.2500N重铬酸钾标准溶液（毫升）硫酸银-硫酸溶液（毫升）硫酸汞（克）硫酸亚铁铵标准溶液（N）滴定前的体积（毫升）10.005.00150.20.05007020.0010.00300.40.100014030.0015.00450.60.150021040.0020.00600.80.200028050.0025.00751.00.25003506. pH7. 碱度1. 配制的HCl溶液（约0.119mol/L）：取浓HCl（=1.19g/ml）2425ml，加入一次蒸馏水2.5L中。2. Na2CO3标准溶液的配制（1/2 NaCO30.025mol/L）称0.1325g（于105烘干4h）的无水粉末，溶于100ml无CO2水中（煮沸凉过的开水）。3. 用HCl溶液滴定Na2CO3标准溶液，得VHCl标定 (ml)。4. HCl溶液浓度计算： C HCl = （mol/L）5. 总碱度计算：总碱度(mg/L) = = CVHCl滴定其中：常数C，一般V水样 = 50ml碱度标定数据记录表日期VHCl标定 (ml)常数C日期VHCl标定 (ml)常数C8. 总残渣1原理： 总残渣系指水样中分散均匀的悬浮物质与溶解物质之和。用已知重量的蒸发皿，放在蒸汽浴（或水浴）上，将水样蒸发至干，然后在103105烘至恒重，蒸发皿增加的重量代表总残渣。 2仪器： 瓷蒸发皿：直径90毫米，容量100毫升（亦可同样大小的玻璃蒸发皿或白金皿）。 烘箱。 分析天平。 蒸汽浴或水浴 3步骤： 将洗净的蒸发皿置于105烘箱中，干燥约1小时，置于干燥器中冷却，称重。重复烘干、冷却、称重，直至恒重。 移取一份水样（例如50毫升，使残渣量大于25毫克），放入预先称重并编号的蒸发皿中，放在蒸汽浴（或水浴）上蒸发后移入105烘箱中烘1小时，放入干燥器中冷却半小时，称重。重复烘干、冷却、称重，直至恒重（至两次称量之差小于0.4毫克时为止）。 4计算：总残渣（毫克/升）= 式中： A-残渣及蒸发皿重（克）； B-蒸发皿净重（克）； V-水样体积（毫升）。 9. 过滤性残渣 1原理：过滤性残渣系指能通过过滤器并于103105烘干至恒重的固体。把滤过的水样放入蒸发皿中蒸干，然后在103105的烘箱内烘至恒重。残渣的重量表示过滤性残渣。 2仪器：除（一）中所需仪器，尚需中速定量滤纸（杭州新华造纸厂出品）作为过滤材料。 3步骤： 用量筒量取100毫升或更多的水样，通过定量滤纸过滤。 取100毫升或更多的滤液，置于已恒重的蒸发皿中（预先在103105烘箱中烘干1小时，冷却并恒重），放在蒸汽浴或水浴上蒸干。 将已蒸干的水样残渣连同蒸发皿在103105烘箱烘干1小时，在干燥器内冷却30分钟，称重，重复烘干冷却、称重，直至恒重（两次称量之差小于0.4毫克）。4计算： 过滤性残渣（毫克/升）= 式中： A-残渣及蒸发皿重（克）； B-蒸发皿净重（克）； V-取用滤液体积（毫升）。5注意事项： 水样不宜保存，应尽快分析。 含大量钙、镁、氯化物、硫酸盐高矿化度的残渣会吸潮，需延长烘干时间并迅速称重。 如水样中有腐蚀性物质存在，可腐蚀滤纸，影响测定结果，可使用0.45滤膜过滤。 蒸发皿中残渣太多时，可能复盖和截流水分，以至烘干时不能驱除，为此残渣重量不宜大于200毫克。 10. 非过滤性残渣（悬浮物） 1原理： 非过滤性残渣（悬浮物）系指剩留在滤器上并于103105烘至恒重的固体。直接测定法是将水样通过滤纸后，烘干固体物及滤纸，称重并减去滤纸重量，即为非过滤性残渣。也可由总残渣减去过滤性残渣，得到非过滤性残渣。2仪器： 除（二）中仪器外，还需称量瓶。3步骤： 将滤纸放在称量瓶内，在103105烘至烘至恒重。 剧烈振摇水样，迅速用量筒取100毫升水样并使之全部通过滤纸。如果悬浮物质太少，可增加取样体积。 将滤纸及残渣在103105烘干1小时，放入干燥器内冷却半小时，称重。重复烘干，直至恒重（两次称量之差小于0.4毫克）。4计算：非过滤性残渣（毫克/升）= 式中： A-残渣及滤纸重（克）； B-滤纸重（克）； V-水样体积（毫升）。 5注意事项： 树叶、棍棒、鱼、粪块等不均匀物质应从水样中除去。 水样不宜保存，应尽快分析。 滤纸上残渣太多时，能截流水份，需延长烘干时间。 如水样较清澈，可多取水样，最好能使残渣量在50100毫升之间。 同（二）注意事项3。11. 化学需氧量（COD）表 14 分析化验仪器添置清单仪器名称型号生产厂溶解氧仪YSI550美国Yellow Springs，Ohio45387USACOD快速测定仪pH计sensION151700-10美国哈希公司分光光度计UV-9100尤尼柯（上海）仪器有限公司电热蒸汽压力灭菌器CRDX-280上海申安医疗器械厂干