水中有机化合物的测定课件

1、水质监测与分析水中的有机物质-化学需氧量污染特点：毒性、耗氧分析特点：种类多 综合指标法：需氧量：化学：COD 生物：BOD 燃烧：TOD 总碳量：燃烧-测CO2 氧化-测CO2 （湿法） 单项测定法：测挥发酚、油、有机农药、阴离 子洗涤剂Company Logo 定义：在一定条件下，氧化1 升水样中还原性物质所消 耗的氧化剂的量 。是水体被还原性物质污染的主 要指标，反映有机物相对含量。 单位：O，mg/L氧化剂的种类、浓度，加热方式，作用时间，pH值等。重铬酸钾 CODCr高锰酸钾 CODMn有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等化学需氧量Company Logo重铬酸钾法（CODCr） 基本

2、原理：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，过量的重铬酸钾以 试铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴， 颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为滴定终点。反应式： 2Cr2O7 2-+ 16 H + + 3C 4Cr 3+ +8 H2O +3 CO2 Cr2O7 2- +14H + + 6 Fe2+ 6 Fe 3+ + 2Cr 3+ +7H2OCompany Logo氧化样品K2Cr2O7HgSO4当Cl-30 mg/mL时，消除其干扰，因为Cl-可被氧化化学需氧量重铬酸钾法测试过程Company Logo氧化冷却水滴定滴定剂：(NH4)2Fe(SO4)2显示剂：试铁灵反应:Fe2

3、+ 过剩Cr2O7 Fe3+终点：蓝绿红棕化学需氧量重铬酸钾法测试过程Company LogoCOD测定实验的结果：终 点接近终点滴定前Company Logo高锰酸盐指数（CODMn） 测定方法:酸性法和碱性法，用于比较清洁的水。 酸性：强，加硫酸银可掩蔽Cl-，并催化KMnO4氧化。 碱性：弱，不氧化Cl- ，适于Cl-含量高于 300mg/L的水样。Company Logo酸性KMnO4法1、酸性条件下，水样中加入过量KMnO4，在沸水浴上加热30min，KMnO4将水样中某些有机物及还原性物质氧化；2、剩余的KMnO4用过量的草酸钠还原，再以KMnO4标液回滴过量的草酸钠，通过计算求出

4、水样中所含有机物及还原性物质所消耗的KMnO4的量。Company Logo碱性高锰酸钾法1、在碱性溶液中，加过量KMnO4加热30分钟，氧化水样中的有机物和某些还原性无机物；2、用过量酸化的草酸钠溶液还原使溶液退色，再以KMnO4标液回滴过量的草酸钠，滴定至微红色为终点。Company Logo生化需氧量定义： 在有DO的条件下，好氧微生物分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的DO量。微生物好氧分解有机物分两个阶段:第一阶段主要是含碳有机物氧化为CO2和水；第二阶段硝化阶段，主要是含氮有机化合物在硝 化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。Company Logo 有机物质分解的两个阶段 水

5、中有机物的分解Company Logo五天培养法(标准稀释法)测定原理： （1）水样稀释后，注入充满若干带塞玻璃 瓶中，先测其中3瓶水样当天DO； （2）将其余各瓶放在201左右的培养 箱培养5天再测其中3瓶水样DO，求出 培养前后水样中DO差值为BOD5。 为减小误差，可多做几个平行样。Company Logo稀释与接种法：稀释与接种法基本步骤稀释水的配制稀释倍数的确定稀释水的接种无菌种，如高温、过酸或过碱性条件，有毒，纯水系统等BOD56mg/LCompany Logo（1）接种液，不驯化（污水不含有毒物） a. 城市污水（不含毒物），放1夜，取上清液 b. 表土浸提液：100g土 1L水

6、中，上清液c. 污水厂出水 （2）驯化（有毒废水）： 生活污水（菌种） 连续曝气 加少量有毒废水 加少量生活污水， O2 加有毒废水 产生大量絮状物，或化学耗氧量COD突降，结束驯化Company Logo测定条件（规定条件法）（1）t=201，5d（2）pH：7左右（7.2）（3）含营养物：CaCl2 FeCl3, MgSO4（4）曝气 ：DO8mg/L（5）有菌种Company Logo稀释倍数的确定CODMn地面水工业废水（系数）（CODCr系数）5不接种，CODCr0.075, 0.15, 0.2255-100.2，0.3接种，CODCr0.075, 0.15, 0.2510-200.

7、4，0.6稀释倍数大于100时，应先冲稀水样，再测COD200.5, 0.7, 1.0Company LogoBOD测定的环境意义 BOD是一个能反映废水中可生物氧化的有机物数量的指标。 根据废水的BOD5/COD比值，可评价废水的可生化性及是否可以采用生化法处理等。一般，若该比值大于0.3，认为此废水适宜用生化处理方法；若该比值小于0.3，说明废水中不可生物降解的有机物较多，需寻求其他处理途径。Company Logo总有机碳(Total Organic Carbon)方法：燃烧氧化非分散红外吸收法测TC： 将一定量水样注入高温炉内的石英管，燃烧氧化（900-980，催化剂：Pt-CoO3或

8、Cr2O3）非色散红外吸收法，测有机物+碳酸盐 测TOC： 除CO32-后（酸化，曝气）， TOC = TC（900）IC（150，磷酸） 说明： TC总碳、IC无机碳；阴离子浓度过高需稀 释；测定结果不包括大颗粒态；有机、无机标准液分 别由邻苯二甲酸氢钾、碳酸氢钠配置。Company Logo2.8.4总有机碳（TOC）（三）方法1、将水样预先酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳酸盐分解生成的二氧化碳后再注入仪器测定。2、差减法：是使用高温炉和低温炉皆有的TOC测定仪。 将同一等量水样分别注入高温炉(900)和低温炉(150)，低温炉的石英管中有机物不能被分解氧化。将高、低温炉中测得的总碳(TC)

9、和无机碳(TC)二者之差即为总有机碳(TOC)。Company Logo酚类有机物1、分类 酚类化合物是苯的羟基衍生物，能与水蒸气一起蒸出的酚称为挥发酚，否则称为不挥发酚。 挥发酚沸点多在230以下，通常属一元酚，如苯酚、甲酚等；苯二酚、硝基苯酚等则不属于挥发酚。2、危害 对水进行氯化消毒时，酚类物质会与氯气反应生成氯代酚类，使水产生明显的臭味。Company Logo酚类化合物的来源3、污染源 主要来自炼油、焦化、造纸、化学制药、制革、化工等工业废水。4、水样的保存 水中的酚类很容易受到酚类分解细菌的作用而产生生化反应，因此采样后最好立即测定。Company Logo水样预处理1、目的 消除

10、颜色、浑浊等的干扰，需蒸馏；若水样中含氧化剂、油、硫化物等干扰时，还需在蒸馏前作适当的预处理。2、方法 取适量水样于蒸馏瓶中，用磷酸溶液调pH为4，加入硫酸铜溶液排除硫化物干扰，然后加热蒸馏，馏出液用容量瓶吸收并定容。Company Logo 4-氨基安替比林光度法原理：蒸馏收集液中的酚类化合物于pH 10.00.2的介质中，在铁氰化钾存在 下，与4-氨基安替比林反应，生产橙红色 的吲哚酚安替比林染料。显色反应式如下：Company Logo 当水中酚的含量高于0.1 mg/L时，可直接在波长510nm处进行吸光度测定，用标准曲线法定量。 当水中酚含量低于0.1 mg/L时，可将生成的橙红色染

11、料用三氯甲烷萃取，然后在波长460 nm处进行吸光度测定，萃取法检测下限为0.002 mg/L。4-氨基安替比林光度法Company Logo溴化滴定法原理：在水样或蒸馏收集液中加入过量的溴酸钾 溴化钾标准溶液，使酚与溴发生取代反 应，生成三溴酚和溴代三溴酚，即有：Company Logo溴化滴定法 过量的溴与碘化钾作用，释放出游离碘，同时溴代三溴酚与碘化钾反应也释放出碘： Company Logo溴化滴定法 用硫代硫酸钠溶液滴定析出的游离碘，以淀粉为指示剂，根据溶液颜色由蓝变为无色时，即为滴定终点。进而可计算出挥发酚的含量。 该方法的检出下限为10 mg/L，适合于工业废水中挥发酚含量的测定

12、。 Company Logo原理1、产生新生态溴： KBrO3+5KBr+6HCl 3Br2+6KCl+3H2O2、滴定至样品至黄色，并过量50% C6H5OH+4Br2 C6H2Br3OBr+4HBr3、加入碘化钾，释放I2 C6H2Br3OBr I2 过剩的2Br2 2I2 新生态溴克服易挥发难准确量取缺点，且活性高 适合较高浓度6Na2S4O6 淀粉蓝色褪去溴化滴定法Company LogoThank You !分析过程中的质量检查 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 （1）DO1-DO52，DO51 （2）DO空 接种: BOD空 =0.3-1

13、.0 mg/L 不接种: BOD空 0.2 mg/LCompany Logo不合格原因：/reasons of disqualification（1）DO1-DO52：无菌种或稀释过度 /Without “seeding” or excessive dilution（2）DO51：稀释倍数不够 /Dilution not enoughCompany Logo分析结果质量检查（用标液测试）/Analysis quality control ( Standard solution)测试方法：/Testing method葡萄糖150mg + 谷氨酸 150mg 1000mL 分取 20mL 稀释至

14、1000mL 测BOD5=180-230mg/L 合格Glucose150mg + glutamic acid 150mg 1000mL take 20mL diluted to 1000mL measure the BOD5=180-230mg/L measure upCompany Logo例 题一废水估计CODCr=1000mg/L，稀释倍数分别为167，84，42，1号、2号、3号废水取样量分别为6.00，12.00，24.00mL，定容至1000 mL，测定结果如下表，求该废水的BOD5。 DO（mg/L）稀释水废水取样量（mL）6.00(1号)12.00(2号)24.00(3号)当日8.988.508.357.89第五日8.807.994