COD及BOD的測(cè)定方法

1、化學(xué)需氧量（CODcr）和生化需氧量（BOD5）的測(cè)定化學(xué)需氧量（CODcr）的測(cè)定（重鉻酸鉀法）一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解化學(xué)需氧量（CODcr ）的含義。2 .掌握微波閉式 CODcr消解儀的使用方法。3 掌握重鉻酸鉀法測(cè)定水樣中有機(jī)污染物的基本原理。4 .熟練掌握氧化-還原滴定的操作技術(shù)。二實(shí)驗(yàn)原理（主在強(qiáng)酸性溶液中，準(zhǔn)確加入過量的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液，密封催化微波消解，將水樣中還原性物質(zhì)要是有機(jī)物）氧化，過量的 K2Cr2O7以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，根據(jù)所消耗的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的量計(jì)算水樣化學(xué)需氧量。反應(yīng)式如下：Cr2O72- + 14H+ +6e2Cr3+7

2、H2O（水樣的氧化）2Cr3+6Fe3+7H2O （滴120 C烘干2h的基準(zhǔn)或優(yōu)級(jí)純重Cr2O72- + 14H+ +6Fe2+定）Fe2+ +試亞鐵靈（指示劑）t 紅褐色（終點(diǎn)）三.實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備1 . WMX-IIIA 型微波閉式 CODCr消解儀。2 聚四氟乙烯消解罐。3 半微量滴定管。4 . 1mL和5mL吸管。5 . 250mL錐形瓶。6 .容量瓶。7 .小燒杯。8. 20mL 量筒。四實(shí)驗(yàn)試劑1 .重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（c 1/6 K2Cr207=0.025mol/L）:稱取預(yù)先在鉻酸鉀1.2258g溶于水中，移入1000mL容量瓶?jī)?nèi)，稀釋至標(biāo)線，搖勻。2 .硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液 c

3、(NH4)2Fe (SO4)2 6H2O胡.01 mol/L:稱取3.952g硫酸亞鐵銨溶于水 中，邊攪拌邊緩慢加入 20mL濃硫酸，冷卻后移入1000mL容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，搖勻。臨用前，用重 鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。標(biāo)定方法：準(zhǔn)確吸取10.00 mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于500mL錐形瓶中，加水稀釋至 110mL左右，緩慢 加入30mL濃硫酸，混勻。冷卻后，加入 3滴試亞鐵靈指示劑(約 0.15 mL )，用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶 液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)(標(biāo)定應(yīng)在做樣品分析時(shí)當(dāng)天進(jìn)行)。按下式計(jì)算硫酸亞鐵銨 溶液濃度：式中：C硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L ；V硫酸亞鐵銨標(biāo)

4、準(zhǔn)溶液的用量，mL。3 .濃硫酸一硫酸銀溶液(5g/500mL ):于500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀，放置12d ,不時(shí)搖動(dòng)使 其溶解。4 . 10%硫酸一硫酸汞溶液(10g/100mL )。5 .試亞鐵靈指示劑：稱取 1.485g鄰菲啰啉(C12H8N2 H2O )和0.695g硫酸亞鐵(FeSO4 7 H2O ) 溶于水中稀釋至100mL，貯于棕色瓶?jī)?nèi)。五. 實(shí)驗(yàn)步驟1.準(zhǔn)確吸取5.00mL水樣置于消解罐中，加入 1.00mL H2SO4 HgSO4溶液(消除Cl-的干擾)，然 后加入5.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，再慢慢加入5.00mL H2SO4 Ag2SO4溶液，搖勻后，旋緊消解罐的

5、密封蓋，將其均勻放入微波閉式CODCr消解儀玻璃盤周邊上，關(guān)好消解儀的門。2 .按動(dòng)消解儀停止/取消鍵，再按功率鍵1次，按照下式規(guī)定的消解時(shí)間按分鍵或分鍵設(shè)定消解時(shí)間，最后按啟動(dòng)鍵開始進(jìn)行消解，時(shí)間進(jìn)入倒計(jì)時(shí)，待裝置發(fā)出三聲嘟提示消解完畢。CODCr消解時(shí)間(分)=消解罐數(shù)(個(gè))+53 .消解完后，打開儀器門讓其冷卻或取出 (注意：戴手套，手抓住罐的上部) 豎放入冷水盆中速冷，冷至45 C以下，小心旋開罐帽，將試樣移入錐形瓶中，用20mL蒸餾水分三次沖洗帽內(nèi)和罐內(nèi)部，沖洗液并入錐形瓶中，控制總體積為 3040 mL。4 .加入23滴試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)

6、綠色至紅褐色 即為終點(diǎn)，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。5 .測(cè)定水樣的同時(shí)，取 5.00mL重蒸餾水，按同樣操作步驟作空白試驗(yàn)，記錄滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。6 .計(jì)算式中:C硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定濃度，mol/L ;V0 滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL ;V1 滴定水樣時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL ;V-水樣的體積，mL ;8 氧(1/20 )摩爾質(zhì)量，g/mol 。六. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 寫出實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)方法、采樣時(shí)間和地點(diǎn)。2 .寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)步驟。3 認(rèn)真做好課后思考題。七. 注意事項(xiàng)1 .對(duì)于化學(xué)需氧量大于 50mg/L

7、的水樣，應(yīng)改用0.050mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。2 .水樣加熱回流后，溶液中重鉻酸鉀剩余量應(yīng)為加入量的1/54/5為宜。3 .用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查試劑的質(zhì)量和操作技術(shù)時(shí)，由于每克鄰苯二甲酸氫鉀的理論CODCr值為1.176g，所以溶解0.4251g鄰苯二甲酸氫鉀(HOOCC6H4COOK)于重蒸餾水中，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，使之成為500mg/L的CODCr標(biāo)準(zhǔn)溶液。用時(shí)新配。4 . CODCr的測(cè)定結(jié)果應(yīng)保留三位有效數(shù)字。5 .每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)對(duì)硫酸亞鐵銨滴定液進(jìn)行標(biāo)定，室溫較高時(shí)尤其應(yīng)注意其濃度的變化。5mL原廢水樣于15mm X150mm 硬質(zhì)玻6 對(duì)于化學(xué)需氧

8、量高的廢水樣，判斷是否要稀釋，方法是取璃試管中，加入5 mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，再慢慢加入 5mL H2SO4 Ag2SO4溶液，搖勻，觀察是否成綠 色，如溶液顯綠色，要進(jìn)行水樣稀釋，直至溶液不變綠色為止。稀釋時(shí)，所取廢水樣量不得少于5 mL。生化需氧量（BOD5）的測(cè)定（五日培養(yǎng)法）一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .了解生化需氧量（BOD5 ）的含義。2 .掌握五日培養(yǎng)法測(cè)定生化需氧量的基本原理。3 .熟練掌握碘量法測(cè)定 DO的操作技術(shù)。4 .明確化學(xué)需氧量和生化需氧量的相關(guān)性。二. 實(shí)驗(yàn)原理五日培養(yǎng)法也稱標(biāo)準(zhǔn)稀釋法或稀釋接種法。其測(cè)定原理是：水樣經(jīng)稀釋后，在20 C±1 C條件下培養(yǎng)5天，求出培

9、養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量，二者的差值為BOD5。如果水樣五日生化需氧量未超過 7 mg/L，則不必進(jìn)行稀釋，可直接測(cè)定。很多較清潔的河水就屬于 這一類水。溶解氧測(cè)定方法一般用碘量法。三. 實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備1 . 20 C ±1C恒溫培養(yǎng)箱。2 . 520L細(xì)口玻璃瓶。3 . 250mL溶解氧瓶：帶有磨口玻璃塞，并具有供水封用的鐘形口。4. 1000mL 量筒。5 .玻璃攪拌棒：棒長(zhǎng)應(yīng)比所用量筒高度長(zhǎng)20cm，棒的底端固定一個(gè)直徑比量筒直徑略小，并有幾個(gè)小孔的硬橡膠板。6 .虹吸管：供分取水樣和添加稀釋水用。四. 實(shí)驗(yàn)試劑1.磷酸鹽緩沖溶液：將 0.85g磷酸二氫鉀(KH2PO4 )、2.

10、175g磷酸氫二鉀(K2HPO4 )、3.34g磷 酸氫二鈉(Na2HPO4 7H2O )和0.17g氯化銨(NH4C1 )溶于水中，稀釋至100mL。此溶液的pH應(yīng)為7.2。2 硫酸鎂溶液：將2.25g硫酸鎂(MgSO4 7H2O )溶于水中，稀釋至100mL。3 氯化鈣溶液：將2.75g無水氯化鈣溶于水中，稀釋至100mL。4 .氯化鐵溶液：將0.025g氯化鐵(FeCI3 6H2O )溶于水中，稀釋至100mL。5 .鹽酸溶液(0.5mol/L ):將4mL ( p=1.18g/mL )鹽酸溶于水，稀釋至 100mL。6 .氫氧化鈉溶液(0.5mol/L ):將2g氫氧化鈉溶于水，稀釋至

11、 100mL。7 .亞硫酸鈉溶液(c 1/2Na2SO3=0.025mol/L):將0.1575g亞硫酸鈉溶于水，稀釋至 100mL。此溶液不穩(wěn)定，需當(dāng)天配制。8 葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：將葡萄糖(C6H12O6 )和谷氨酸(HOOC-CH2-CH2-CHNH2-COOH )在103 C干燥1h后，各稱取15mg溶于水中，移入100mL容量瓶?jī)?nèi)并稀釋至標(biāo)線，混合均勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液 臨用前配制。9 .稀釋水：在520L玻璃瓶?jī)?nèi)裝入一定量的水，控制水溫在20 C左右。然后用無油空氣壓縮機(jī)或薄膜泵將此水曝氣28h，使水中的溶解氧接近于飽和，也可以鼓入適量純氧。瓶口蓋以兩層經(jīng)洗滌晾干 的紗布，置于20

12、C培養(yǎng)箱中放置數(shù)小時(shí)，使水中溶解氧含量達(dá)8 mg/L左右。臨用前于每升水中加入氯化鈣溶液、氯化鐵溶液、硫酸鎂溶液、磷酸鹽緩沖溶液各1mL，并混合均勻。稀釋水 pH應(yīng)為7.2，其BOD5應(yīng)小于0.2mg/L 。10 接種液：可選用以下任一方法獲得適用的接種液。 城市污水，一般采用生活污水，在室溫下放置一晝夜，取上層清液供用。 表層土壤浸出液，取100g花園土壤或植物生長(zhǎng)土壤，加入1L水，混合并靜置10min，取上清溶液供用。 用含城市污水的河水或湖水、污水處理廠的出水。 當(dāng)分析含有難于降解物質(zhì)的廢水時(shí)，在排污口下游38km處取水樣作為廢水的馴化接種液。如無此種水源，可取中和或經(jīng)適當(dāng)稀釋后的廢水進(jìn)

13、行連續(xù)曝氣，每天加入少量該種廢水，同時(shí)加入適量表層土壤或生活污水，使能適應(yīng)該種廢水的微生物大量繁殖。當(dāng)水中出現(xiàn)大量絮狀物，或檢查其化學(xué)需氧量的降低值出現(xiàn)突變時(shí)，表明適用的微生物已進(jìn)行繁殖，可用做接種液。一般馴化過程需要38天。11 接種稀釋水：取適量接種液，加于稀釋水中，混勻。每升稀釋水中接種液加入量為：生活污水110mL ;表層土壤浸出液 2030mL ;河水或湖水10100mL。接種稀釋水 pH應(yīng)為7.2，其BOD5在0.31.0mg/L之間為宜。接種稀釋水配制后應(yīng)立即使用。五. 實(shí)驗(yàn)步驟1.水樣的預(yù)處理： 水樣的pH值若超出6.57.5范圍時(shí)，可用鹽酸或氫氧化鈉稀溶液調(diào)pH值近于7,但用

14、量不要超過水樣體積的0.5%。若水樣的酸度或堿度很高，可改用高濃度的堿或酸液進(jìn)行中和。 水樣中含有銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質(zhì)時(shí)，可使用經(jīng)馴化的微生物接種液的稀釋水 進(jìn)行稀釋，或提高稀釋倍數(shù)，降低毒物的濃度。 含有少量游離氯的水樣，一般放置12h，游離氯即可消失。對(duì)于游離氯在短時(shí)間不能消散的水樣，可加入亞硫酸鈉溶液，以除去之。其加入量的計(jì)算方法是：取中和好的水樣100 mL，加入1 + 1乙酸10 mL , 10% （m/V ）碘化鉀溶液1 mL ,混勻。以淀粉溶液為指示劑，用亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定游離碘。 根據(jù)亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積及其濃度，計(jì)算水樣中所需亞硫酸鈉溶液的量。 從水溫

15、較低的水域或富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊采集的水樣，可遇到含有過飽和溶解氧，此時(shí)應(yīng)將水樣迅速升溫至20C左右，充分振搖，以趕出過飽和的溶解氧。從水溫較高的水域或廢水排放口取得的水樣，則應(yīng)迅速使其冷卻至20 C左右，并充分振搖，使與空氣中氧分壓接近平衡。2 .水樣的測(cè)定： 不經(jīng)稀釋水樣的測(cè)定：對(duì)于溶解氧含量較高、有機(jī)物含量較少的清潔地表水，可不經(jīng)稀釋，而直 接以虹吸法將約20 C的混勻水樣轉(zhuǎn)移至兩個(gè)溶解氧瓶?jī)?nèi)，轉(zhuǎn)移過程中應(yīng)注意不使其產(chǎn)生氣泡。以同樣的 操作使兩個(gè)溶解氧瓶充滿水樣后溢出少許，加塞水封（瓶?jī)?nèi)不應(yīng)有氣泡）。立即測(cè)定其中一瓶溶解氧，將 另一瓶放入培養(yǎng)箱中，在 20 ±1 C培養(yǎng)5d后，測(cè)其溶

16、解氧。 需經(jīng)稀釋水樣的測(cè)定：對(duì)于污染的地表水和大多數(shù)工業(yè)廢水，需要稀釋后再培養(yǎng)測(cè)定。根據(jù)實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)，稀釋倍數(shù)（指稀釋后體積與原水樣體積之比）用下述方法計(jì)算。地表水由測(cè)得的高錳酸鹽指數(shù)（ CODMn ）乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)求得（見下表）51010 20> 200.2、0.30.4、0.60.5 、 0.7 、 1.0工業(yè)廢水可由重鉻酸鉀法測(cè)得的CODcr值確定。通常需作三個(gè)稀釋比，使用稀釋水時(shí)，由CODcr值分別乘以系數(shù)0.075、0.15、0.225，即獲得三個(gè)稀釋倍數(shù)；使用接種稀釋水時(shí)，則CODcr值分別乘以系數(shù)0.075、0.15、0.25，獲得三個(gè)稀釋倍數(shù)。稀釋倍數(shù)確定后，按下法之一測(cè)定

17、水樣。a 一般稀釋法：按照選定的稀釋比例，用虹吸法沿筒壁先引入部分稀釋水（或接種稀釋水）于1000mL量筒中，加入需要量的均勻水樣，再引入稀釋水（或接種稀釋水）至800mL，用帶膠板的玻璃棒小心上下攪勻。攪拌時(shí)勿使攪棒的膠板露出水面，防止產(chǎn)生氣泡。按不經(jīng)稀釋水樣的測(cè)定步驟，進(jìn)行裝瓶，測(cè)定當(dāng)天溶解氧和培養(yǎng)5天后的溶解氧含量。另取兩個(gè)溶解氧瓶，用虹吸法裝滿稀釋水（或接種稀釋水）作為空白，分別測(cè)定5天前、后的溶解氧含量。b.直接稀釋法：在溶解氧瓶?jī)?nèi)直接稀釋。在已知兩個(gè)容積相同（其差小于1mL ）的溶解氧瓶?jī)?nèi)，用虹吸法加入部分稀釋水（或接種稀釋水），再加入根據(jù)瓶容積和稀釋比例計(jì)算出的水樣量，然后引入稀

18、釋 水（或接種稀釋水）至剛好充滿，加塞，勿留氣泡于瓶?jī)?nèi)。其余操作與上述一般稀釋法相同。在BOD5測(cè)定中，一般采用碘量法測(cè)定溶解氧。如遇干擾物質(zhì)，應(yīng)根據(jù)具體情況采用其他測(cè)定法。溶 解氧的測(cè)定方法附后。3. BOD5 計(jì)算：不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣：BOD5 （ mg/L ） =C1 C2式中：C1水樣在培養(yǎng)前的溶解氧濃度，mg/L ;C2水樣經(jīng)5天培養(yǎng)后，剩余的溶解氧濃度，mg/L。經(jīng)稀釋后培養(yǎng)的水樣:B0D5 （mg/L ）式中：C1稀釋后的水樣在培養(yǎng)前的溶解氧濃度，mg/L ;C2稀釋后的水樣經(jīng)5天培養(yǎng)后，剩余的溶解氧濃度，mg/L ；B1稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)前的溶解氧濃度，mg/L

19、；B2稀釋水（或接種稀釋水）經(jīng)5天培養(yǎng)后，剩余的溶解氧濃度，mg/L ；fl 稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)液中所占比例；f2 原水樣在培養(yǎng)液中所占比例。六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 寫出實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)方法、采樣時(shí)間和地點(diǎn)。2 .寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)步驟。3 認(rèn)真做好課后思考題。七.注意事項(xiàng)1 水中有機(jī)物的生物氧化過程分為碳化階段和硝化階段，測(cè)定一般水樣的B0D5時(shí)，硝化階段不明顯或根本不發(fā)生，但對(duì)于生物處理池的出水，因其中含有大量硝化細(xì)菌，因此，在測(cè)定B0D5時(shí)也包括了部分含氮化合物的需氧量。對(duì)于這種水樣，如只需測(cè)定有機(jī)物的需氧量，應(yīng)加入硝化抑制劑，如丙烯基硫脲（ATU、C

20、4H8N2S ）等。2 在兩個(gè)或三個(gè)稀釋比的樣品中，凡消耗溶解氧大于2 mg/L和剩余溶解氧大于1 mg/L都有效，計(jì)算結(jié)果時(shí)，應(yīng)取平均值。3 為檢查稀釋水和接種液的質(zhì)量，以及化驗(yàn)人員的操作技術(shù)，可將20mL葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液用接種稀釋水稀釋至1000 mL ,按測(cè)定B0D5的步驟操作，測(cè)其 B0D5，其結(jié)果應(yīng)在180230 mg/L之間。 否則，應(yīng)檢查接種液、稀釋水或操作技術(shù)是否存在問題。附：碘量法測(cè)定水中溶解氧(DO )一實(shí)驗(yàn)原理在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀溶液，水中的溶解氧將二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳的氫氧化物棕色沉 淀。加酸后，沉淀溶解，四價(jià)錳又可氧化碘離子而釋放出與溶解氧量相當(dāng)?shù)挠坞x碘

21、。以淀粉為指示劑， 用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放出的碘，可計(jì)算出溶解氧含量。反應(yīng)式如下：Mn SO4+2NaOH=Na2SO4+M n(O H)2J2Mn(OH)2 +O2=2 MnO(OH)2J (棕色沉淀)Mn O(OH)2+2H2SO4=M n(SO4)2+3H2OMn( SO4)2+2KI= Mn SO4+K2SO4+I22Na2S2O3+l2=Na2S4O6+2Nal二實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備1 250mL溶解氧瓶。2 250mL錐形瓶。3 25mL酸式滴定管。4 1mL、2mL 吸管。5 50mL移液管。三.實(shí)驗(yàn)試劑1.硫酸錳溶液：稱取 36.4g硫酸錳(MnSO4 H2O )或48g (

22、MnSO4 4H2O )溶于水中，稀釋至 100mL。此溶液加至酸化過的碘化鉀溶液中，遇淀粉不得產(chǎn)生藍(lán)色。2 .堿性碘化鉀溶液：稱取 50g氫氧化鈉，溶解于3040mL水中，另稱取15g碘化鉀溶于20mL水中，待氫氧化鈉溶液冷卻后，將兩溶液混合，加水稀釋至100mL。如有沉淀則放置過夜，傾出上清液，貯于棕色瓶中，用橡膠塞塞緊，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉應(yīng)不呈藍(lán)色。3 .( 1+5 )硫酸溶液(標(biāo)定硫代硫酸鈉溶液用)。4 . 1% (mN)淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，再用剛煮沸的水稀釋至100mL。冷卻后，加入0.1g水楊酸或0.4g氯化鋅防腐。5 .重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(c 1/6 K2Cr207=0.025mol/L):稱取在105110 C烘干2h，并冷卻的優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀1.2258g溶于水中，移入1000mL容量瓶?jī)?nèi)，稀釋至標(biāo)線，搖勻。6 .硫代硫酸鈉溶液c Na2S2O3 5H2O P.0125