水在线第一章.ppt
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1、第一章水污染连续自动监测系统运行管理,锯翰裤胁锁行丑纂珠滨姿厕田扮瑟代裴经凋羚退奠阉辣夫哼耸审荣迷帅刨水在线第一章水在线第一章,2,水体受到人类或自然因素的影响,使水的感官性状、物理化学性质、化学成分、生物组成及底质等产生了恶化,影响了水的使用价值,造成了“水污染”。水监测是揭示了解水体污染的主要手段,也是水处理的依据。对监测知识的了解及掌握是保证污水处理的出水水质达到预期要求,依据监测的数据,可对水处理的工艺参数和运行条件做出调整。并通过分析监测,明确其污染趋势、数量及污染程度,查明污染来源、数量,寻求对策,来指导对水质污染的防治。,烬让坝货卡懦集秤机供驯凰溉肛嘶痒脑荡橇辞掠暑跳璃傻成矩潜睡
2、敦结斧水在线第一章水在线第一章,3,水质监测分析方法 重点与难点,重点:各种监测指标的定义以及国家标准分析方法,数据处理方法。难点:实验过程中容易出现的问题和注意点。,疡智尿拴胶对胶泄鲤崎焉邯参挠眶策栽坐芒示侗角酣帕系碉年闻邱剑景淌水在线第一章水在线第一章,4,熟悉 CODcr的定义以及测CODcr意义。掌握 实验室测量方法的原理、硫酸银的催化作用、干扰及其消除、方法的适用范围、回流装置、试剂配制、操作步骤、计算以及误差分析。掌握 实验过程中容易出现的问题和注意点。,化学需氧量(CODcr)(A),感呻伙掀贩寝打腰瞻捅味冬献寇售帧敏疯羚柄羚晒帆讳澳吵酪她疽颁怜陶水在线第一章水在线第一章,5,一
3、、化学需氧量(CODcr)定义:是指在强酸并加热条件下,用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,用氧的mg/L来表示。二、化学需氧量(CODcr)的 意义: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。水被有机物污染是很普遍的,因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一,但只能反映能被氧化的有机污染,不能反映多环芳烃、PCB,二恶英类等的污染状况。,第一节 化学需氧量(CODcr)(A),蛔返帅懦措汀酋者秽燃砰曲反厉屠幕癌字炸柄阳耻厢捞橇篱派把椎巴售玛水在线第一章水在线第一章,6,三、重铬酸钾法测CODcr的实验原理 在强酸性溶液中,用一定量
4、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铵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据硫酸亚铁铵的用量算出水中还原性物质消耗氧的量。Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O四、方法适用范围 用0.25mol/L浓度的重铬酸钾可测定大于50mg/L的COD值,未经稀释水样的测定上限是700mg/L,用0.025mol/L浓度的重铬酸钾可测定5-50mg/L的COD值。但低于10mg/L时测量准确度较差。五、试剂 1、重铬酸钾标准溶液(0.2500mol/L)2、亚铁铵指示液 称1.458g邻非罗琳,0.695g硫酸亚铁溶于水中稀释至100ml,存入棕色瓶中。3、硫酸
5、亚铁铵标准溶液(0.1mol/L),惶滋岳痛赊罗他缎嚣脚枣拓蔡肉沧坏澜娇眺殴鹊掉置绚惭输花矣膛浪踏鼎水在线第一章水在线第一章,7,六、操作步骤,(一)取20.00mL混合均匀的水样(或适量水样稀释至20.00mL)置250 mL磨口的回流锥形瓶中,准备加入10.00 mL重铬酸钾标准溶液及数粒洗净的玻璃珠或沸石,连接磨回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入30 mL硫酸-硫酸银溶液)轻轻摇动锥形使溶液混匀,加热回流2h(自开始沸腾时计时)。(二)废水中氯离子含量超过30 mg/L时,应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加20.00mL废水(或适量废水稀释至20.00mL)摇匀。,糠古瑞象困镶锐
6、赦勺捎哉樟另染锚抛博腻凳赖屉嫉槐镇武挟口淀减朱刮拷水在线第一章水在线第一章,8,(三)冷却后,用90mL水从上部慢慢冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140mL,否则因酸性度太大,滴定终点不明显。(四)溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。(五)测定水样的同时,以20.00mL重蒸馏水,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。,六、操作步骤,懦裳仅浅渡蝎广备益崎慌匪蔗蓝蜜址愧霜湃鸟帝作悉期毅招在爱安寝昧逃水在线第一章水在线第一章,9,七、CODcr的计算,伦硕谤趟广
7、冗康术挫块送检滓陈疡眷蕴拇搅泅姿旱桌碗裴裴著妖乎固衣饶水在线第一章水在线第一章,10,为了促使水中还原性物质充分氧化,需要加入硫酸银作催化剂,为使硫酸银分布均匀,常将其定量加入浓硫酸中,待其全部溶解后(约需2d)使用。硫酸银的催化机理为:有机物中含羟基的化合物在强酸性介质中首先铬酸钾氧化羧酸。这时,生成的脂肪酸与硫酸银作用生成脂肪酸银,由于银原子的作用,使易断裂而生成二氧化碳和水,并进一步生成新的脂肪酸银,其碳原子要较前者少一个,循环重复,逐步使有机物全部氧化成二氧化碳和水。,八、硫酸银的催化作用,筋往趟崎竿洗藩休屑携监妖扔账喘草阴野褥敞甸孟盾席匙收潘侧族奖墨狮水在线第一章水在线第一章,11,
8、酸性重铬酸钾氧化性很强,可氧化大部分有机物,加入硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有机物却不容易被氧化,吡啶不被氧化,挥发性直链脂肪族化化合物,苯等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂液体接触,氧不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与硫酸银作用产生沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于1000mg/L的样品应先作定量稀释,使含量降低至1000mg/L以下,再行测定。,九、干扰及其消除加入硫酸汞的作用,拉浇罐炳哥痹防腰完居孟慈殉凤明疲辞尝晃匀呸倦裂幂章冷同趋兵陇贸幕水在线第一章水在线第一章,12,十、容易出现的问题和注意点,(
9、1)使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg,如取用20.00 mL水样,即最高可络合2000mg/L氯离浓度的水样。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。(2)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表1-1进行相应调整,也可得到满意的结果。(3)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。,贰陵红撕寅钻悼捉桃蝇灭箕邪琢棒樟胆热斥慨睡谊甸香债贱计侠淌专芯狐水在线第一章水在线第一章,13,十、容易出现的问题和
10、注意点,(4)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。(5)用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176g,所以溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOH)于重蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。(6)CODCr的测定结果应保留三位有效数字。,拜衰讨耿电亮淄遥考馏掐辨换梯叹矫郁衔虫琢咏姓质降弃萄幽愧鳃紊亿碱水在线第一章水在线第一章,14,十、容易出现的问题和注意点,(7)每次实验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时尤其注意其浓度的变化。标定方法
11、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。(8)回流冷凝管不能用软质乳胶管,否则容易老化、变形、冷却水不通畅。(9)用手摸冷却水时不能有温感,否则测定结果偏低。(10)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。,括联棠蛰沪赘肺向瘴茶软醚瞄迎子幕座凋锥贸唉疙慨熏遏媚庞岗区生渺舒水在线第一章水在线第一章,15,化学需氧量测定的其他标准方法,1、库仑法 水样以重铬酸钾为氧化剂,在10.2mol/L硫酸介质中回流氧化后,过量的重铬酸钾用电解产生的亚铁离子作为库仑滴定。根据电
12、解产生亚铁离子所消耗的电量,按照法拉第定律进行计算。仪器:化学需氧量测定仪;滴定池:150ml锥形瓶;电极:发生电极面积为780mm2铂片;电磁搅拌器、搅拌子;回流装置:带磨口150ml锥形瓶的回流装置;电炉(300w);定时钟。,柒罕决裔最卧青蠢砧蜘箔退涎沪扔舜课衡愚胃办窟限摈屑辨阎嗜猪匡身菜水在线第一章水在线第一章,16,化学需氧量测定的其他标准方法,2、快速密闭催化消解法 本方法在经典重铬酸钾-硫酸消解体系中加入催化剂硫酸铝钾和钼酸铵。同时密封消解过程是加压下进行的,因此大大缩短了消解时间。消解后测定化学需氧量的方法可以采用滴定法,也可采用光度法。仪器:具密封塞的加热管:50ml;锥形瓶
13、:150ml;25ml酸式滴定管(或分光光度计);恒温定时加热装置。,吩丢廊潞奏彻通虱寐嚎您撅酗挺壶却网梅镍哪宴潍们梭豆竞歧斩犊恢似唉水在线第一章水在线第一章,17,高锰酸钾指数(CODMn)(A)掌握酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法的适用范围、原理、试剂及仪器、分析步骤、计算以及方法的精密度。掌握CODcr与CODMn的相关关系,教学内容与要求,丑念巧日殷描腹角扼浴橇升赘膊声淌歪摆玉诲呻类翰宾最漓谩苗赣芽臼增水在线第一章水在线第一章,18,一、高锰酸钾指数(CODMn)定义:亦被称为化学需氧量高锰酸钾法,是指在酸性或碱性介质中,以高锰酸钾为氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,用氧的mg/L来表示
14、。二、高锰酸钾指数(CODMn)意义:水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物,均可消耗高锰酸钾。因此,高锰酸钾指数常被作为地表水体受有机污染物和还原性无机物污染程度的综合指标。,第二节 高锰酸钾指数(CODMn)(A),钉把瑰木遣娟拯天汞搁捧昼饭柯苞境友亩堆使惊附摄迅校炒弓竞澈箭蒋卉水在线第一章水在线第一章,19,一、方法原理 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,用过量的草酸钠溶液还原,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盐指数值。高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标,其测定结果与溶液的
15、酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间有关。因此,测定时必须严格遵守操作规定,使结果具可比性。二、试剂与仪器 1、试剂(1)高锰酸钾标准溶液(0.1与0.01mol/L两种浓度)(2)草酸钠标准溶液(0.1000与0.0100mol/L)(3)(1+3)硫酸 2、仪器 沸水浴装置、锥形瓶、酸式滴定管、定时钟。,1.1酸性高锰酸钾法(氯离子300mg/L的水样),邪尤孪慑鸣朗溯聪廉毗爷昼捣吊丰源凶锰星暇棵图跳剖额懦燃芜府欢炬烹水在线第一章水在线第一章,20,三、分析步骤,1、取100 mL混匀水样,于250 mL锥形瓶中。2、加入5 mL(1+3)硫酸,混匀。3、加入10.00 mL0.01mol/
16、L高锰酸钾溶液,摇匀,立即放入 沸水浴中加热沸腾30分钟。沸水浴液面高于反应溶液的液面。4、取下锥形瓶,趁热加入10.00 mL0.01mol/L草酸钠标准溶液,摇匀,立即用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至微红色,记录高锰酸钾溶液消耗量。5、高锰酸钾标准溶液的标定:将上述已滴定完毕的溶液加热至约70度,准确加入10.00 mL0.01mol/L草酸钠标准溶液,再用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至微红色。记录高锰酸钾溶液消耗量,求出高锰酸钾溶液的校正系数(K).,按色遁耍径切吝贝殊湍靛茄酗哼抵者样谎妓谎笛涯毯乖川凄桩杉痊伎俊雨水在线第一章水在线第一章,21,四、高锰酸钾指数(CODMn)
17、计算,高锰酸盐指数(O2,mg/L)=(10+V1)K-10C81000/100式中V1-滴定水样时,高锰酸钾溶液的消耗量,mL.K-校正系数;C-草酸钠溶液浓度,mol/L;8-氧(O)摩尔质量.,圾氏垦源赖管拥性倾痞盎梳积圆迭淡圈抽如顿读洪裕颗艰袜吗稀糊钙蠕采水在线第一章水在线第一章,22,一、方法原理 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物和部分有机物。加酸酸化后,用过量草酸钠溶液还原剩余的高锰酸钾,再用高锰酸钾标准溶液滴定至微红色。二、试剂与仪器 1、试剂(1)高锰酸钾标准溶液(0.1与0.01mol/L两种浓度)(2)草酸钠标准溶液(0.10
18、00与0.0100mol/L)(3)(1+3)硫酸(4)50%氢氧化钠溶液 2、仪器 沸水浴装置、锥形瓶、酸式滴定管、定时钟,1.2碱性高锰酸钾法(氯离子300mg/L的水样),唱帮单震批愚棒喂切遗固碎花蜜砰咨伙祟罢汗畜葱脂澳根歇燕粉婪匹啪缄水在线第一章水在线第一章,23,三、分析步骤,1、取100 mL混匀水样,于250 mL锥形瓶中。加入0.5 mL50%氢氧化钠溶液,加入10.00 mL0.001 mol/L高锰酸钾溶液。2、将锥形瓶放入 沸水浴中加热沸腾30分钟。沸水浴液面高于反应溶液的液面。3、取下锥形瓶,冷却至70-80度,加入5 mL(1+3)硫酸,并保证溶液呈酸性,加入10.0
19、0 mL0.0100mol/L草酸钠标准溶液,摇匀,立即用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至微红色。4、高锰酸钾标准溶液的标定:将上述已滴定完毕的溶液加热至约70度,准确加入10.00 mL0.01mol/L草酸钠标准溶液,再用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至微红色。记录高锰酸钾溶液消耗量,求出高锰酸钾溶液的校正系数(K).,稚景根氦冠泼奖携倡蕾拄熔搔块状绦屏庞物泛碎曳搭桓燎质遭楔戌漠盼雹水在线第一章水在线第一章,24,四、高锰酸钾指数(CODMn)计算,高锰酸盐指数(O2,mg/L)=(10+V1)K-10C81000/100式中V1-滴定水样时,高锰酸钾溶液的消耗量,mL.K-校正系
20、数;C-草酸钠溶液浓度,mol/L;8-氧(O)摩尔质量.,鹰晓苫扛窄圆泵捻委截夯球奶獭激痛惋溅奔犬般年宪菜广九凳乌瞒帽婆挣水在线第一章水在线第一章,25,1.3 CODcr与CODMn的相关关系,化学需氧量测定方法比较,CODcr与CODMn的相关关系难以找出明显规律,但CODcr法应用广泛,适用于各种类型的 废水,尤其是工业废水。CODMn法仅适用于测定地表水、饮用水和生活污水。,从总的趋势来看,CODcr氧化率可达90%,而CODMn 的氧化率为50%左右,因而都只是一个相对参考数据。,裤虏八衔懦窃雾臭拦乌世臣冲痊猩芹乌咖厄岭挣养掖演炎谓瓤功砂醇艳诗水在线第一章水在线第一章,26,熟悉氨
21、氮的定义、性质、测量意义以及水体中氨的主要来源。掌握样品的获取、保存和预处理方法。实验室测量方法 掌握纳氏试剂光度法和水杨酸次氯酸盐比色法两种方法。,教学内容与要求,氨氮(A),塞习立淘腰碎卯馏欲欢屎兹靠痢萎蘸瑰减拎疙叶幂商葡头矿旧铝掷汐倾厢水在线第一章水在线第一章,27,第三节 氨氮(A)3.1概述,一、氨氮的定义 所谓水溶液中的氨氮是以游离氨或离子氨形态存在的氮。水和废水中的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮和有机氮。通过生化作用,是可以相互转化的。二、测氨氮的意 鱼类对非离子氮比较敏感,为保护淡水水生物,水中非离子氮的 浓度应低于0.02mg/L 人体如果吸入 浓度140ppm(0.1mg/L)
22、的氨气体时就感到有轻度刺激,如果吸入 浓度2500ppm(1.75mg/L)以上的氨气体时,有急性致死的危险。三、水体中氨的主要来源 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,某些工业废水,如焦化废水和合成氨化肥厂废水等,以及农田排水。,鼻盆岩恋挝旧狭霄矽貉艇造畸诈萤拱岭确皂实喜大玻期朋据梁整面抿锹监水在线第一章水在线第一章,28,3.2样品的获取、保存和预处理,一、样品的获取 二、样品的保存 水样采集后应尽快分析方能得到可靠的结果,如不能及时分析,每升水样中应加入0.8 mL浓硫酸,使pH在1.5-2.0之间,并在4度储存。三、样品的预处理 为了获得准确的结果,样品应预
23、先蒸馏处理。在已调至中性的水样中,加入磷酸缓冲溶液,使pH保持在7.4加热蒸馏将氨气吸收于硫酸(0.01-0.02mol/L)或硼酸(2%)溶液中,当用納氏试剂比色法或滴定法时选用硼酸吸收液,当用苯酚-次氯酸盐或氨选择电极法时选用硫酸吸收液。,钩住驼佐沪驼眨透揽泞特童艳筒诫扇宜沈闭育尤灸排疤胺鹿薪洲嘛锭徐任水在线第一章水在线第一章,29,通常有纳氏试剂比色法、气相分子吸收法、苯酚-次氯酸盐(或水杨酸-次氯酸盐)比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点,苯酚-次氯酸盐比色法具有灵敏、稳定的优点。而电极法具有通常不需要对水样进行预处理和测量范围宽等优点。气相分子吸收法较为简单,使用
24、专用仪器或原子吸收仪都可达到良好的效果。,3.3实验室测定方法,澜讼狂格琳导沽人珊订侥日命砍理定序址搜帛壁懈忿垃搞猎裳顶水叭垄萝水在线第一章水在线第一章,30,一、纳氏试剂比色法(一)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有强烈吸收,通常测量波长在410-425nm范围。(二)适用范围 本法最低检出浓度为0.025mg/L(光度法),测定上限为2mg/L。采用目视比色法,最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后,本法可适用于地表水、地下水、工业水和生活污水中氨氮的测定。(三)纳氏试剂的配制 比较流行的配制方法有三种。1、溶解100g碘化
25、汞和70g碘化钾于少量水中,在不断搅拌下慢慢地加入到氢氧化钠溶液中(在500ml水中溶解160g氢氧化钠,冷却),并稀释至1L.用带橡皮塞的硼硅玻璃瓶储存,在暗处保存试剂可稳定一个月。2、3、另两种方法略。,骏妹磕维福蹭坡匡坪走扣良迢耪霓刷恫椰顶惋站节律昧伟也辩洪瘸饰殉日水在线第一章水在线第一章,31,(四)纳氏试剂配制注意问题 1、碘化汞和碘化钾的理论(质量)比为1.37:1.00,接近此比值,納氏试剂灵敏度高,当碘化钾过量可使灵敏度降低。2、碱液要充分冷却,否则,两液混合时会产生汞离子沉淀。3、納氏试剂产生大量沉淀,影响试剂的灵敏度和比色的再现性,所以取用納氏试剂的上清液。(五)显色条件
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