污水检测.doc

发布时间：2011-11-3 16:06:49中国污水处理工程网 化学需氧量（COD）反映水样中耗氧有机污染物的含量水平，是水体耗氧有机污染物监测工作中的重要监测项目。对于污水，国家环保总局规定采用酸性重铬酸钾法测定COD，即在强酸并加热的条件下，用过量重铬酸钾处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧（mg/L）表示。传统COD测定法，水样经回流氧化处理后，应用硫酸亚铁滴定剩余重铬酸钾（试亚铁灵作指示剂），操作简单，测定结果重现性较好，但所需样品量较多（如20mL），试剂用量较多（试剂有毒），分析时间相对较长，能耗较大。而密闭催化消解-分光光度法测定COD，只需要较少的样品量（如2mL），试剂用量较少，样品消化能耗少，批量处理样品分析速度较快。由于密闭催化消解-分光光度法自动化程度较高，减少工作量，逐渐受到分析人员的关注。本文详细介绍一种污水cod测定方法：根据水和废水监测分析方法（第四版），重酪酸钾法是标准的COD测定方法之一，其准确性受人为影响较大，滴定不准确、标准液配置的不标准等等，都会影响检测的结果。水中COD 的检测方法1 主题内容与适用范围 本标准规定了水中化学需氧量的测定方法。 本标准适用于各种类型的含COD值大于30mg/L的水样，对未经稀释的水样的测定上限为700mg/L。 本标准适用于含氯化物浓度大于1000mg/L（稀释后）的含盐水。 2 定义 在一定条件下，经重铬酸钾氧化处理时，水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度。 3 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。 在酸性重铬酸钾条件下，芳烃及啉啶难以被氧化，其氧化率较低。在硫酸银催化作用下，直链脂肪族化合物可有效地被氧化。 4 试剂 除另有说明，实验时所用试剂均为符合国家标准的分析纯试剂，实验用水均为蒸馏水或具有同等纯度的水。 4.1 硫酸银，化学纯； 4.2 硫酸汞，化学纯； 4.3 硫酸，=1.84g/mL； 4.4 硫酸银硫酸试剂：向1L硫酸（4.3）中加入10g硫酸银（4.1），放置12天使之溶解，并混匀，使用前小心摇动。 4.5 重铬酸钾标准溶液 QJ/XH 050312002 4.5.1 浓度为C（1/6K2Cr2O7）= 0.250mol/L的重铬酸钾标准溶液：将12.258g在105干燥2h后的重铬酸钾溶于水中，稀释至1 000mL。 4.5.2 浓度为C（1/6K2Cr2O7）= 0.0250mol/L的重铬酸钾标准溶液：将4.5.1条的溶液稀释10倍而成。 4.6 硫酸亚铁铵标准滴定溶液 4.6.1 浓度为C（NH4）2Fe(SO4）26H2O 0.10mol/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液：溶解39g硫酸亚铁铵（NH4）2Fe(SO4）26H2O于水中，加入20mL硫酸（4.3），待其溶解冷却后，稀释至1000mL。 4.6.2 每次临用前，必须用重铬酸钾标准溶液（4.5.1）准确标定此溶液(4.6.1)的浓度。 取10.00mL重铬酸钾标准溶液(4.5.1)置于锥形瓶中，用水稀释至约100mL，加入30mL硫酸(4.3)，混匀，冷却后，加3滴(约0.15mL)试亚铁灵指示剂(4.8)，用硫酸亚铁铵(4.6.1)滴定溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色，即为终点。记录下硫酸亚铁铵的消耗量(mL)。 4.6.3 硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的计算： 10.000.250 2.50 C = = V V 式中：V 滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的mL数。 4.6.4 浓度为C（NH4）2Fe(SO4）26H2O 0.010mol/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液：将4.6.1条的溶液稀释10倍，用重铬酸钾标准溶液（4.5.2）标定，其滴定步骤及浓度计算分别与4.6.2及4.6.3类同。 4.7 邻苯二甲酸氢钾标准溶液，CKC6H5O4=2.0824 m mol/L：称取105时干燥2h的邻苯二甲酸氢钾0.4251g溶于水，并稀释至1000mL，混匀。以重铬酸钾为氧化剂，将邻苯二甲酸氢钾完全氧化的COD值为1.176g氧/克(指1g邻苯二甲酸氢钾耗氧1.176g)故该标准溶液的理论COD值为500mg/L。 4.8 1,10菲绕啉（1,10phenanathroline monohy drate）指示剂溶液：溶解0.7g七水合硫酸亚铁于50mL的水中，加入1.5g1,10菲绕啉，搅动至溶解，加水稀释至100mL。 4.9 防爆沸玻璃珠。 5 仪器 常用实验室仪器和下列仪器。 5.1 回流装置：带有24号标准磨口的250mL锥形瓶的全玻璃回流装置。回流冷凝管长度为300500mm。若取样量在30mL以上，可采用带500mL锥形瓶的全玻璃回流装置。 5.2 加热装置。 5.3 25mL或50mL酸性滴定管。 6 采样和样品 QJ/XH 050312002 6.1 采样 水样要采集于玻璃瓶中，应尽快分析。如不能立即分析时，应加入硫酸（4.3）至pH2，置4下保存。但保存时间不多于5天。采集水样的体积不得少于100mL。 6.2 试料的准备 将试样充分摇匀，取出20.0mL作为试料。 7 步骤 7.1 对于COD小于50mg/L的水样，应采用低浓度的重铬酸钾标准溶液(4.5.2)氧化，加热回流以后，采用低浓度的硫酸亚铁铵标准溶液(4.6.4)回滴。 7.2 该方法对未经稀释的水样其测定上限为700mg/L，超过此限时必须经稀释后测定。 7.3 对于污染严重的水样，可选取所需体积1/10的试料和1/10的试剂，放入10150mm的硬质玻璃管中，摇匀后，用酒精灯加热至沸数分钟，观察溶液是否变成蓝绿色。如呈现蓝绿色，应再适当少取试料，重复以上试验，直至溶液不变蓝绿色为止。从而确定待测水样适当的稀释倍数。 7.4 取试料（7.2）于锥形瓶中，或取适量试料加水至20.0mL。 7.5 空白试验：按相同步骤以20.0mL水代替试料进行空白试验，其余试剂和试料测定(7.8)相同，记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数V1。 7.6 校核试验：按测定试料(7.8)提供的方法分析20.0mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液（4.7）的COD值，用以检验操作技术及试剂纯度。 该溶液的理论COD值为500mg/L，如果校核试验的结果大于该值的96%，即可认为实验步骤基本上是适宜的，否则，必须寻找失败的原因，重复实验，使之达到要求。 7.7 去干扰试验：无机还原性物质如亚硝酸盐、硫化物及二价铁盐将使结果增加，将其需氧量作为水样COD值的一部分是可以接受的。 该实验的主要干扰物为氯化物，可加入硫酸汞（4.2）部分地除去，经回流后，氯离子可与硫酸钡结合成可溶性的氯汞络合物。 当氯离子的含量超过1000mg/L时，COD的最低允许值为250 mg/L，低于此值结果的准确度就不可先靠。 7.8 水样的测定：于试料（7.4）中加入10.0mL重铬酸钾标准溶液(4.5.1)和几滴防爆沸玻璃珠(4.9)，摇匀。 将锥形瓶接到回流装置（6.1）冷凝管下端，接通冷凝水。从冷凝管上端缓慢加入30mL硫酸银硫酸试剂(4.4)，以防止低沸点有机物的逸出，不断旋动锥形瓶使之混合均匀。自 溶液开始沸腾起回流两小时。 冷却后，用2030mL水自冷凝管上端冲洗冷凝管后，取下锥形瓶，再用水稀释至140 mL左右。 溶液冷却至室温后，加入3滴1,10菲绕啉指示剂溶液（4.8），用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.6)滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V2。具体参见更多相关技术文档。 QJ/XH 050312002 7.9 在特殊情况下，需要测定的试料在10.0mL到50.0mL之间，试剂的体积或重量要按表1作相应的调整。 表1 不同取样量采用的试剂用量 样品量mL 0.250mol/LK2Cr2O7mL Ag2SO4H2SO4mL HgSO4G （NH4）2Fe(SO4）26H2Omol/L 滴定前体积mL 10.0 5.0 15 0.2 0.05 70 20.0 10.0 30 0.4 0.10 140 30.0 15.0 45 0.6 0.15 210 40.0 20.0 60 0.8 0.20 200 50.0 25.0 75 1.0 0.25 350 8 结果的表示 8.1 计算方法 以mg/L计的水样化学需氧量，计算公式如下： （V1 V2）C8000 COD（mg/L）= V0 式中：C 硫酸亚铁铵标准滴定溶液（4.6）的浓度，mol/L； V1 空白试验 (7.4) 所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL； V2 试料测定（7.8）所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL; V0 试料的体积，mL； 8000 1/4 O2的摩尔质量以mg/L为单位的换算值。 确定结果一般保留三位有效数字，对COD值小的水样（7.1），当计算出COD值小于10mg/L时，应表示为“COD5mg/L时，水质已开始变差。 如何降低cod，下面我们介绍几种有效地处理方法：1 去除大的SS，用沉淀池法，一沉、二沉。 2 去除微小的SS，用过滤法，砂滤。3 去除色度，色度是造成印染废水COD的主要原因。可以用活性炭+砂滤过率后，可去除大部分的色度。4 再用生化方法或加臭氧去除色度。所谓COD降解液的东西是不可靠的。而且一般说的都是一些微生物液体产品，一旦选用不一定能保证处理效率，退一步说，即使能保证，那些产品的价格过高，依赖性强和菌种的退化问题也是不能避免的。生产废水的COD一般不会达到3000，生产污水的COD可达3000或以上；参与污水生物处理的微生物，一般最佳的PH值为6.5-8.5之间，温度15-35度适宜菌生长。COD的降低率受温度变化影响很大。温度升高，有利于达到吸附平衡，还会使有机物分解速度加快，COD降低率升高。膨润土对COD的降低率最大时的温度约为50;蛭石为40 50;蛇纹石为50。采油污水经一级处理外排时的水温为7080，故本实验采用污水温度为50，生产实际中较易实现。配置硫酸-硫酸银时,没有盖好瓶塞,直接敞开了半天,由于硫酸吸水,降低了浓度,造成结果误差。针对如何降低cod的问题，我们着重介绍一下降低煮练工序印染废水COD的方法：1.物理法处理煮练废水1.1大孔树脂吸附法大孔吸附树脂是一类具有大孔结构且不含交换基团的高分子树脂，在树脂内部存在三维空间立体孔结构，其孔径、孔容和比表面积都较高，对于酸、碱和有机溶剂表现出不溶性，对热、氧以及化学试剂则表现出惰性。根据树脂的表面性质，大孔吸附树脂可以分为非极性、中极性和极性三类。非极性吸附树脂是由偶极距很小的单体聚合而得，不含任何功能基团，孔表的疏水性较强，可通过与小分子内的疏水部分的作用吸附溶液中的有机物，最适用于从极性溶剂(如水)中吸附非极性物质。极性树脂含有酰胺基、氰基、酚羟基等含N、O、S极性功能基，它们通过静电相互作用吸附极性物质。中极性吸附树脂含有酯基，其表面兼有疏水和亲水部分，既可由极性溶剂中吸附非极性物质，也可以从非极性溶剂中吸附极性物质。在操作中，需要依实际的情况和要求进行选择。李志平等使用DA-201大孔树脂进行吸附试验，取100ml直接红模拟废水于250ml烧瓶中调PH值后，加入定量的吸附剂于振荡器上振荡，抽滤，吸附剂用乙醇再生后重复使用，实验结果表明：染料浓度去除率可以达到97.9%。且树脂的重复使用性能良好。1.2气浮法气泡吸附分离(adsorption bubble separation)简称为气浮分离(flotation)，即溶液中的固体、沉淀、胶体等吸附在上升气流上而与母液分离。该技术是利用水中各种原有溶解、悬浮物质表面活性的差异。或通过投加药剂而产生的表面活性的差异而进行分离的方法。张宏伟等采用加药混凝旋流反应-竖流气浮-双层快滤组合工艺处理印染废水，气浮段采用的是高效溶气气浮法。出水水质达到COD去除率70%-80%。夏红云等研究了废水中的直链烷基苯磺酸钠混凝气浮处理的一些影响因素，实验结果表明，pH、混凝剂用量及气浮时间均对混凝气浮处理效果有较大影响。2 化学法处理煮练废水2.1化学混凝法煮练废水中主要的污染物质为残余染料，助剂，浆料及其他化学物质。其中染料多数呈胶体状态，采用化学混凝法能够有效地去除废水中的残余染料，很大程度上降低废水的COD。所谓化学混凝法是指通过向废水中投加絮凝剂，利用絮凝剂的吸附架桥，压缩双电层及网捕作用，使水中胶体及悬浮物失稳、相互碰撞和凝聚转而形成絮凝体，再用沉淀或气浮工艺使颗粒从水中分离出来以达到净化水体的方法。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。卞惠芳研究聚合硅酸铝对印染废水进行混凝处理。研究结果表明，聚合硅酸铝处理印染废水效果较好，最佳组合方式为：温度40，pH值为6，聚合硅酸硫酸铝的投加量为7mL，搅拌时间控制在15min。COD去除率超过75。冯雄汉等研究了有机膨润土混凝剂处理阳离子染料废水的性能，他采用酸和有机铵盐复合改性膨润土，对含100 mg/L阳离子染料废水，投入400mg/L的复合改性膨润土，COD去除率达92以上，饱和吸附量明显优于原土。2.2电化学法电化学法处理废水的实质，就是直接或间接的利用电解作用，把水中污染物去除，或把有毒物质变成无毒或低毒物质。用电解法或电化学法处理废水，按照去除对象以及产生的电化学作用来区分，又可分为电化学氧化，电化学还原，电气浮等法。电化学氧化法电化学氧化法是利用阳极的直接电极反应(如CN-的阳极氧化)与某些阳极反应产物(如Cl2,ClO-,O2等)间接的氧化作用(如阳极产物Cl2除氰脱色)来使废水中污染物氧化破坏。实际上，为了强化阳极的氧化作用，通常投加一定量的食盐，进行所谓电氯化，这时阳极的直接氧化作用和间接氧化作用往往同时起作用。电化学氧化法主要用于去除水中氰，酚以及COD，S2-等。电化学还原电解槽的阴极可以给出电子，相当于还原剂，可使废水中的重金属离子还原出来，沉积于阴极，予以回收利用。还可把六价铬(CrO24-或Cr2O72-)及五价砷(AsO3-或As43-)分别还原为Cr3+ 及AsH3，予以去除或回收。电气浮法废水电解时，由于水的电解及有机物的电解氧化，在阳极和阴极表面上会有气体(如H2,O2,CO2,Cl2等)，呈微小气泡析出，它们在上升过程中，可粘附水中杂质微粒及油类浮到水面而分离。利用这一原理的技术或方法称为电气浮法，又称电解浮上法。电解时，不仅有气泡浮上作用，而且还兼有凝聚，共沉，电化学氧化，电化学还原等作用。2.3臭氧氧化法臭氧的分子式O3，是氧的一种同素异形体，与氧具有无色、无臭、无味及无毒等特性不同，它是淡蓝色的，且具有特殊的“新鲜”气味，在浓度稍高时具有毒性。近年来，光催化氧化技术在煮练废水处理领域的应用具有良好的市场前景和经济效益，但该领域的研究还存在诸多问题，如寻求更高效的催化剂，催化剂分离与回收等。O3/UV联合氧化技术是一种在可见光或紫外光作用下进行的光化学过程，因其反应条件温和(常温、常压)、氧化能力强而迅速发展。O3/UV法是20世纪70年代发展起来的，主要用于处理废水中有毒有害且无法生物降解的物质。自80年代以来，O3/UV法研究范围扩展到饮用水的深度处理，并已成功地应用于处理煮练印染工业废水。李兵宇在半序批式反应器中进行废水的O3/UV氧化，间歇及连续生化反应器中进行生化处理，以COD去除率、BOD/COD、臭氧消耗系数和臭氧消耗量等指标，考察O3/UV与生化组合处理印染废水的工艺。3 生物法处理煮练废水生物法是靠微生物酶来氧化或还原染料分子，破坏其不饱和键及发色基团，从而达到处理目的的一种废水处理方法。由于微生物繁殖速率快、适应性强、成本低廉，近年来在煮练废水的处理中得到了广泛的应用。根据生物处理的反应机制，生物法可分为好氧生物法和厌氧生物法。好氧生物法好氧生物处理法是在好氧状态下将有机物氧化成二氧化碳、硝酸盐、水、硫酸根等稳定物质，常见的好氧法有活性污泥法和生物膜法。活性污泥法的原理是通过对废水中的有机物进行吸附、生理代谢和絮凝作用从而对有机物进行降解。活性污泥法在分解大量有机物的同时，又可以运转效率高，小量调节pH值，出水水质较好，因而被广泛采用。生物法处理煮练废水中，活性污泥法的使用最为普遍。但活性污泥法剩余污泥的处