有机物de综合指标

1（生活污水中无机物：有机物=55：45）对微生物无毒抑制作用可生物降解有机物对微生物有毒抑制作用对微生物无毒抑制作用不可生物降解有机物对微生物有毒抑制作用6.10有机物污染综合指标2直接测定技术上有困难，间接利用有机物均可被氧化的特性(思考：为什么？)即：用氧化所消耗的氧量或产生CO2量表示有机物总量）O2C、H、O、N、S、PCO2、H2O、NO3-、SO42-、PO43-常用的水中有机污染物表示方法——有机物综合指标水中的溶解氧•溶解氧是指溶解在水里氧的量，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数表示。•水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。水中溶解氧4mg/L时，许多鱼类就会窒息死亡。当空气中氧分压恒定时，水温越低，水中溶解氧含量也就越高。2、测定方法的选择碘量法修正法碘量法膜电极法清洁水可直接采用碘量法测定2、测定方法的选择碘量法修正法碘量法膜电极法叠氮化钠修正法：水样中NO2--N含量0.05mg/L,Fe2＋1mg/L时，适用于多数污水及生化处理出水；明矾絮凝修正法：水样有色或有悬浮物；硫酸铜-氨基磺酸絮凝修正法：含有活性污泥悬浊物的水样；2、测定方法的选择碘量法修正法碘量法膜电极法根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。方法简便、快速，干扰少，可用于现场测定。1、取样•水样常采集到溶解氧瓶中，注意不要在瓶中留有气泡。1、取样•水样常采集到溶解氧瓶中，注意不要在瓶中留有气泡。2、固定将吸管插入液面下，加入1ml硫酸锰溶液、2ml碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时，再颠倒混合一次。析出碘•轻轻打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0ml硫酸。小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。滴定吸取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止计算式中：M——硫代硫酸钠溶液浓度（mol/L）；V——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积（ml）。10010008/,2VMlmgODO溶解氧监测仪溶解氧的仪器测定有机污染与溶解氧的关系•有机物分解消耗氧，可使水中溶解氧逐渐减少，当氧化作用的耗氧速度超过水体从空气中吸收氧的速度时，水溶解氧不断减少，甚至接近于零。此时，厌氧性微生物迅速生长繁殖，有机物发生腐败作用，使水质恶化发臭。•因此，测定水中溶解氧，可间接反映水体受有机物污染的状况。同时，水中溶解氧含量越高，有机物越容易被分解和破坏，水体就越容易达到自净，所以，测定水中溶解氧，又可反映水体自净能力和自净速度。15有机物综合指标化学需氧量（CODCr）高锰酸盐指数理论需氧量（ThOD）总需氧量（TOD）生化需氧量（BOD5）总有机碳（TOC）化学需氧量16理论需氧量ThOD(TheoryOxygenDemand):用化学反应方程式计算求得的有机物完全氧化所需的氧量——理论值，要进行成分分析。总需氧量TOD(TotalOxygenDemand)：是指水中的还原性物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物所需要的氧量，结果以O2的mg/L计900℃高温用氧气流使水样中有机物催化燃烧氧化所消耗的氧量。测定原理：将少量水样与含一定量氧气的惰性气体（氮气）一起送入装有铂催化剂的高温燃烧管中（900℃），水样中的还原性物质在900℃温度下被瞬间燃烧氧化，测定惰性气体中氧气的浓度，根据氧的减少量求得水样的TOD值。TOD能反映出几乎全部有机物质（CHONPS）经燃烧后变成CO2、H2O、NO、P2O5和SO2时所需要的氧量，比BOD和COD都更接近理论需氧量的值17（3）化学需氧量COD(ChemicalOxygenDemand)用强氧化剂K2Cr2O7（或KMnO4）做氧化剂，在酸性条件下，将有机物氧化成CO2、H2O所消耗的氧量。CODCr不能氧化苯环类有机物CODMn（高锰酸盐指数）含氮有机物不易被氧化18碳化阶段需氧量BODu=Oa+Ob(CO2、H2O、NH3)硝化阶段需氧量NODu=Oc+Od(NH3NO2-NO3-)BOD5=70〜80%BODu（4）生化需氧量(BiologicalOxygenDemand)：在20℃，有氧条件下，由于微生物作用将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧的量。BOD519（5）总有机碳TOC(TotalOrganicCarbon)用含碳量间接表示有机物的综合指标。测量：酸化水样后吹脱无机碳，用氧气流900℃催化燃烧水样中的有机物转化为CO2，测定CO2的生成量，并折合成含碳量。Multi3000TOC/TN分析仪20•TOC/TN分析仪–TOC(总有机碳):以碳含量表示水中有机物质总量的综合指标–TN(总氮):表示水中氮含量的多少–测TOC方法和原理:一定量水样注入高温炉内的石英管，高温(800℃)下用铂或CeO2催化剂–反应通式O2800℃差减法：CaHbNcOdaCO2+b/2H2O+cNOH++O2吹扫MHCO3MO+½H2O+CO2TCH++O2吹扫ICMCO3MO+CO2TOC=TC–IC直接法：TOC=POC+NPOC(POC可忽略)≈NPOC测量方法：酸化、吹扫（除IC）后水样进入高温炉催化燃烧21数值大小排序：对水质比较稳定的污水。ThODTODCODCrBOD5TOC含义ThOD、TOD反映各种有机物的总量（以需氧量表示）。CODCr几乎可表示有机物的全部含量（含有少量无机物），但不能反映被微生物氧化分解的有机物。BOD5基本反映有机物进入水体后，由于微生物作用分解所消耗的氧量。TOC可表示有机物的总量（以碳计）BOD5/COD—可生化性指标：判断污水是否适宜于采用生物处理。当BOD5/COD0.3时，可生化性好。有机物污染指标的比较22（3）实际应用价值ThOD是理论值，无实际应用价值。TOD测定仪器昂贵。CODCr、CODMn测定迅速，有实际指导、设计、评价等意义。CODCr：有毒性抑制的污水，难生物降解有机物浓度高时，需快速确定污水中有机物含量时采用。CODMn：多应用于地表水、地下水等天然水源中的有机物含量。BOD5测定时间长，不能及时指导生产实际。从卫生学水体自净角度，表明污水可生化有机物含量。TOC测定迅速，应用广泛。23CODCr与CODMn之间的比较对于同一种水样1.5k4.0，不同类型的水样之间，CODCr与CODMn的相关性很难确定，可比性也很差。bkCODCODMnCr有机物综合测试方法比较COD、BOD、TOC和TOD等综合指标的不同之处仅在于氧化方式的不同。CODCr、CODMn、BOD之间的比较一般有：CODCrBODuBOD5CODMn24BOD5、CODCr和CODMn测试方法的比较项目BOD5CODCrCODMn定义在有氧的条件下，可分解的有机物被微生物氧化分解所需的氧量（O2mg/L）在一定条件下，有机物被K2Cr2O7氧化所需的氧量（O2mg/L）在一定条件下，有机物被KMnO4氧化所需的氧量（O2mg/L）氧化动力微生物的生物氧化作用强氧化剂的化学氧化作用氧源水中的溶解氧（分子态氧）强氧化剂中的化合态氧反应温度20C146C97C测定所需时间5天3小时（半天）1小时被测定有机物的范围不含氮有机物含氮有机物中的碳素部分不含氮有机物含氮有机物（但芳香烃和杂环类除外）一部分不含氮有机物适用范围河湖水、生活污水、一般工业废水河湖水、生活污水、工业废水较清洁的水25TOC与TOD之间的比较TOC所反映的只是有机物的含碳量，TOD反映的是几乎全部有机物质。根据TOD对TOC的比例关系，可以大体确定水中有机物的种类：对于只含碳的化合物，一个碳原子燃烧时消耗两个氧原子，O2/C＝2.67，所以从理论上讲，TOD＝2.67TOC若水样的TOD/TOC≈2.67，可认为水样中主要是含碳有机物。若TOD/TOC4.0，则水样中可能有较多的含N、P或S的有机物，因为它们只显示TOD值而不显示TOC值。26TOC、TOD与COD、BOD5之间比较由于测定TOC和TOD所采用的是燃烧法，能将有机物几乎全部氧化，比COD和BOD5测定时有机物氧化得更为彻底，因此，TOC和TOD更能直接表示水中有机物质的总量。TOC和TOD的测定不像COD与BOD5的测定受许多因素的影响，干扰较少，只要用非常少量的水样（通常仅20μl）。1高锰酸钾法2重铬酸钾法3碘量法4溴酸钾法、铈量法及高碘酸钾法常用氧化还原滴定法•高锰酸钾的氧化特性•滴定方式•高锰酸钾标准溶液的配制与标定•高锰酸盐指数§6.6高锰酸钾法高锰酸钾的氧化特性1.酸性溶液中：242854MnOHeMnHO1.51v2.中、微酸、弱碱性溶液中：422234MnOHOeMnOOH0.588v3.强碱性溶液中：244MnOeMnO0.564v滴定方式直接滴定法：直接用高锰酸钾标准溶液滴定还原性物质。返滴定法：与还原性标准物质配合测定氧化性物质。例：间接滴定法：间接测定某些非氧化还原性物质。222222422244247585NaCOKMnOHSOCMnCOMnMnOCOCO一定量过量标液滴定～（剩余）4)224222242224244(7585NHCOHSOKMnOCCaCaCOCaMnCOCO过滤洗涤标液滴定～例：4)224222242224244(7585NHCOHSOKMnOCCaCaCOCaMnCOCO过滤洗涤标液滴定～例：高锰酸钾标准溶液的配制与标定–配制：•称稍多一点高锰酸钾固体。•微孔玻璃漏斗过滤。棕色瓶中避光保存。–标定：基准物：Na2C2O4、H2C2O4·H2O等•温度：75～85℃•酸度：0.5～1mol/L[H+]•终点确定：高锰酸钾自身指示剂，粉红0.5～1min。•计算：222442252162108COMnOHMnCOHO2244422410001()15()2NaCOKMnOmCKMnOVMNaCO6.6.4高锰酸盐指数……在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂处理水样所消耗氧化剂的量。以O2,mg/L表示。1.酸性高锰酸钾法（Cl-300mg/L）•计算：242242430minKMnOHSOMnOCHMnCOHO一定量过量沸水浴水样224424224222244758552162108NaCOKMnOCCOMnOHMKMnONnCOHOOaC一定量过量趁热标液滴定～（剩余）（剩余）2422422OmKMnONaCOOMO总总111n()－n()n()524(14)2(,/)MnCODOmgL422442242,,111[()()]()1000524KMnONaCOCKMnOVCNaCOVMOV总总水样224424224222244758552162108NaCOKMnOCCOMnOHMKMnONnCOHOOaC一定量过量趁热标液滴定～（剩余）（剩余）224424224222244758552162108NaCOKMnOCCOMnOHMKMnONnCOHOOaC一定量过量趁热标液滴定～（剩余）（剩余）•测定条件：–Cl-干扰：Cl-300mg/L，主反应诱导下一反应发生消除方法：稀释水样，降低Cl-（要做空白试验）加Ag2SO4，生成AgCl沉淀。改用碱性高锰酸钾法。242221016258MnOClHMnClHO加热时间、温度：沸水浴、30min(标准）滴定条件：同高锰酸钾溶液的标定。碱性高锰酸钾法（C