化學(xué)需氧量CODcr的測定

1、生化需氧量（BOD）的測定（五日培養(yǎng)法）一.實驗?zāi)康? .了解生化需氧量（BOD5）的含義。2 .掌握五日培養(yǎng)法測定生化需氧量的基本原理。3,熟練掌握碘量法測定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.實驗原理五日培養(yǎng)法也稱標(biāo)準(zhǔn)稀釋法或稀釋接種法。其測定原理是：水樣經(jīng)稀釋后，在20c蟲C條件下培養(yǎng)5天,求出培養(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7mg/L,則不必進行稀釋，可直接測定。很多較清潔的河水就屬于這一類水。溶解氧測定方法一般用碘量法。三.實驗儀器、設(shè)備1. 20c±C恒溫培養(yǎng)箱。2. 520L細(xì)口玻璃瓶。3. 250mL

2、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：棒長應(yīng)比所用量筒高度長20cm,棒的底端固定一個直徑比量筒直徑略小，并有幾個小孔的硬橡膠板。6. 虹吸管：供分取水樣和添加稀釋水用。四.實驗試劑1 .磷酸鹽緩沖溶液：將0.85g磷酸二氫鉀（KH2PO4）、2.175g磷酸氫二鉀（K2HPO4）、3.34g磷酸氫二鈉（Na2HPO47H2O）和0.17g氯化錢（NH4Cl）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（MgS047H2O）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

3、中，稀釋至100mL。4 .氯化鐵溶液：將0.025g氯化鐵（FeC136H2O）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100mL。7,亞硫酸鈉溶液（c1/2Na2SO3=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103c干燥1h后，各稱取15mg溶于水中，移入100mL

4、容量瓶內(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玻璃瓶內(nèi)裝入一定量的水，控制水溫在20c左右。然后用無油空氣壓縮機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20c培養(yǎng)箱中放置數(shù)小時，使水中溶解氧含量達8mg/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/Lo10 .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，取上層精液供用。 表層土壤浸出液，取100

5、g花園土壤或植物生長土壤，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，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)稀釋后的廢水進行連續(xù)曝氣，每天加入少量該種廢水，同時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，表明適用的微生物已進行繁殖，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

6、;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.實驗步驟1 .水樣的預(yù)處理： 水樣的pH值若超出6.57.5范圍時，可用鹽酸或氫氧化鈉稀溶液調(diào)pH值近于7,但用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行中和。 水樣中含有銅、鋅、鉛、鎘、銘、神、鼠等有毒物質(zhì)時，可使用經(jīng)馴化的微生物接種液的稀釋水進行稀釋，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。對于游離氯在短時間不能消散的水樣，可加入亞硫酸鈉溶液，以除去之。其加入量的計算方法是：取中和

7、好的水樣100mL,加入1+1乙酸10mL,10%（m/V）碘化鉀溶液1mL,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，計算水樣中所需亞硫酸鈉溶液的量。 從水溫較低的水域或富營養(yǎng)化的湖泊采集的水樣，可遇到含有過飽和溶解氧，此時應(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20C左右，并充分振搖，使與空氣中氧分壓接近平衡。2 .水樣的測定：不經(jīng)稀釋水樣的測定：對于溶解氧含量較高、有機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20C的混勻水樣轉(zhuǎn)移至兩個溶解氧瓶

8、內(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溶解氧瓶充滿水樣后溢出少許，加塞水封（瓶內(nèi)不應(yīng)有氣泡）。立即測定其中一瓶溶解氧，將另一瓶放入培養(yǎng)箱中，在20tC培養(yǎng)5d后，測其溶解氧。需經(jīng)稀釋水樣的測定：對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)測定。根據(jù)實踐經(jīng)驗，稀釋倍數(shù)（指稀釋后體積與原水樣體積之比）用下述方法計算。地表水由測得的高鈕酸鹽指數(shù)（CODmQ乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)求得（見下表）高鈕酸鹽指數(shù)（CODMn）/（mg-L-1）系數(shù)<55101020>200.2、0.30.4、0.60.5、0.7、1.0工業(yè)廢水可由重銘酸鉀法測得的CODcr值確定。通常需作三個稀釋比

9、，使用稀釋水時，由CODcr值分別乘以系數(shù)0.075、0.15、0.225,即獲得三個稀釋倍數(shù)；使用接種稀釋水時，則CODcr值分別乘以系數(shù)0.075、0.15、0.25,獲得三個稀釋倍數(shù)。稀釋倍數(shù)確定后，按下法之一測定水樣。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)稀釋水樣的測定步驟，進行裝瓶，測定當(dāng)天溶解氧和培養(yǎng)5天后的溶解氧含量。另取兩個溶解氧瓶，用虹吸法裝滿稀釋水（或接種稀釋水）作為

10、空白，分別測定5天前、后的溶解氧含量。b.直接稀釋法：在溶解氧瓶內(nèi)直接稀釋。在已知兩個容積相同（其差小于1mL）的溶解氧瓶內(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算出的水樣量，然后引入稀釋水（或接種稀釋水）至剛好充滿，加塞，勿留氣泡于瓶內(nèi)。其余操作與上述一般稀釋法相同。在BOD5測定中，一般采用碘量法測定溶解氧。如遇干擾物質(zhì)，應(yīng)根據(jù)具體情況采用其他測定法。溶解氧的測定方法附后。3 .BOD5計算: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

11、樣：BOD5(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;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.實驗報告要求1 .寫出實驗名稱、實驗方法、采樣時間和地點。2 .寫出實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器設(shè)備、實驗試劑、實驗步驟。3,認(rèn)真做好課后思考題。七.注意事項1 .水中有機物的生物氧化過程分為碳化階段和硝化階段，測定一般水樣的BOD5時，硝化階段不明顯或根本

12、不發(fā)生，但對于生物處理池的出水，因其中含有大量硝化細(xì)菌，因此，在測定BOD5時也包括了部分含氮化合物的需氧量。對于這種水樣，如只需測定有機物的需氧量，應(yīng)加入硝化抑制劑，如丙烯基硫月尿(ATU、C4H8N2S)等。2 .在兩個或三個稀釋比的樣品中，凡消耗溶解氧大于2mg/L和剩余溶解氧大于1mg/L都有效，計算結(jié)果時，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1000mL,按測定BOD5的步驟操作，測其BOD5,其結(jié)果應(yīng)在180230mg/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：碘量法測定水中溶解

13、氧(DO)一.實驗原理在水樣中加入硫酸鈕和堿性碘化鉀溶液，水中的溶解氧將二價鈕氧化成四價鈕的氫氧化物棕色沉淀。加酸后，沉淀溶解，四價鈕又可氧化碘離子而釋放出與溶解氧量相當(dāng)?shù)挠坞x碘。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，可計算出溶解氧含量。反應(yīng)式如下：MnSO4+2NaOH=Na2SO4+Mn(OH)2J2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2J(棕色沉淀)MnO(OH)2+2H2SO4=Mn(SO4)2+3H2OMn(SO4)2+2KI=MnSO4+K2SO4+I22Na2s2O3+I2=Na2S4O6+2NaI二.實驗儀器、設(shè)備1. 250mL溶解氧瓶。2. 250mL錐形瓶

14、。3. 25mL酸式滴定管。4. 1mL、2mL吸管。5. 50mL移液管。三.實驗試劑1 .硫酸鈕溶液：稱取36.4g硫酸鈕(MnSO4H2O)或48g(MnS044H2O)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)不呈藍色。3 .(1+5)硫酸溶液(標(biāo)定硫代硫酸鈉溶液用)。4 .1%(m/V)淀粉溶液：稱

15、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 .重銘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(c1/6K2Cr2O7=0.025mol/L):稱取在105110c烘干2h,并冷卻的優(yōu)級純重銘酸鉀1.2258g溶于水中，移入1000mL容量瓶內(nèi)，稀釋至標(biāo)線，搖勻。6 .硫代硫酸鈉溶液cNa2s2O3-5H280.0125mol/L稱取3.1g硫代硫酸鈉溶于煮沸放冷的水中，加入0.2g碳酸鈉，用水稀釋至1000mL,貯于棕色瓶中。使用前，用0.025mol/L重銘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。標(biāo)定方法：于250mL碘量瓶中，加入100mL水和1g碘化鉀，加入10.

16、00mL0.025mol/L重銘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，5mL(1+5)硫酸溶液，密塞，搖勻。于暗處靜置5min后，用待標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛好褪去為止，記錄用量。0025x1000C=V式中：C硫代硫酸鈉溶液的濃度，mol/L;V滴定時消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，mL07.濃硫酸：p=84。四.實驗步驟1 .溶解氧的固定：用吸管插入溶解氧瓶的液面下加入1mL硫酸銳溶液、2mL堿性碘化鉀溶液，蓋好瓶塞，顛倒混合數(shù)次，靜置。待棕色沉淀物降至瓶內(nèi)一半時，再顛倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底(一般在取樣現(xiàn)場固定)。2 .溶解：打開瓶塞，立即用吸管插入液面下加入

17、2.0mL濃硫酸。小心蓋好瓶塞，顛倒混合搖勻，至沉淀物全部溶解，放于暗處靜置5min。3 .滴定：吸取100.00mL上述溶液于250mL錐形瓶中，用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛好褪去，記錄硫代硫酸鈉溶液用量。用下式計算水樣中溶解氧濃度：一、CxZxSxlOOO溶解氧(O2,mg/L)=-式中：C硫代硫酸鈉溶液的濃度，mol/L;V滴定時消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，mL。五.注意事項1 .水樣中含有亞硝酸鹽會干擾碘量法測定溶解氧，可采用疊氮化鈉修正法(除了將堿性碘化鉀改為堿性碘化鉀-疊氮化鈉以外，其他與普通碘量法相同)。此法適用于多數(shù)污水及生化處理出水。

18、2 .當(dāng)水樣中三價鐵離子含量較高時，干擾測定，可加入氟化鉀或用磷酸代替硫酸酸化來消除。BOD5測試注意事項1 .必須要根據(jù)水樣做一些估計，方能正確測量做BOD5之前最好先做CODCr,看看他的COD值是多少。再根據(jù)這個估計BOD5,再稀釋估計需要的倍數(shù)。一般比較臟的水的COD都比較高，BOD也是。還要看你的是什么水源來的了。工業(yè)的BOD稍小，生活的稍大。2 .水樣懸浮物多，一般BOD也會高，應(yīng)該適當(dāng)稀釋水樣再測試溶解氧。如果干擾還是存在，可考慮改用溶解氧儀測定5天前后的水樣溶解氧。3 .PH值也要注意7.04 .做BOD5最主要是確定稀釋比，可先做高鎰酸鹽指數(shù)或COD,再定稀釋比。我個人認(rèn)為用稀釋接種水稀釋效果好一些。另外，DO用儀器測，不