实验一 废水悬浮固体的测定

实验一 废水悬浮固体的测定(重量法)

一、实验目的

1. 明确水体中悬浮固体的测定对水质评价的意义；

2. 掌握悬浮固体的测定方法。

二、实验原理

悬浮固体（不可滤残渣）系指剩留在滤料上并于103~105℃烘至恒重的固体，

直接测定法是是将水样通过滤纸后，烘干固体残留物及滤纸，将所称质量减去滤

纸质量，即为悬浮固体，常用SS 表示。

三、实验仪器

1. 烘箱

2. 分析天平

3. 干燥器

4. 孔径为0.45μm 滤膜及相应的滤器或中速定量滤纸

5. 玻璃漏斗

6. 内径为30~50mm称量瓶

四、测定步骤

1. 将滤膜放在称量瓶中，打开瓶盖，在103~105℃烘干2h ，取出冷却后盖好瓶

盖称重，直至恒重(两次称量相差不超过0.0005g) 。

2. 去除漂浮物后振荡水样，量取均匀适量水样(使悬浮物大于2.5mg) ，通过上面

称至恒重的滤膜过滤；用蒸馏水洗残渣3~5次。如样品中含油脂，用10mL

石油醚分两次淋洗残渣。

3. 小心取下滤膜，放入原称量瓶内，在103~105℃烘箱中，打开瓶盖烘2h ，冷

却后盖好盖子称重，直至恒重为止。

五、计算

悬浮固体(mg/L)=(A -B ) ⨯1000⨯1000 V

式中A ——悬浮固体+滤膜及称量瓶重(g)；

B ——滤膜及称量瓶重(g)；

V ——水样体积(mL)。

六、注意事项

1. 树叶、木棒、水草等杂质应先从水中除去。

2. 水样不能保存，应尽快分析，如水样清澈，可多取水样，最好能使固体量在

50~100mg之间，如水样中含有腐蚀性物质，会腐蚀滤纸影响测定结果，可以

使用0.45 m 滤膜过滤，也可采用石棉坩埚进行过滤。

3. 废水粘度高时，可加2~4倍蒸馏水稀释均匀，待沉淀物下降后再过滤。

4. 滤纸含固体太多，会残留水分，应延长烘干时间；含大量钙、镁、氯化物、

硫酸盐的高度矿化水可能吸潮，需延长烘干时间，并迅速称重。

实验二 微波消解法测定化学需氧量

一、实验目的

1、掌握化学需氧量的定义。

2. 、掌握用微波消解法测定COD 的原理和方法。

二、实验原理

化学需氧量是指在一定条件下，氧化1L 水样中还原性物质所消耗的氧化剂

的量，用氧的mg/L表示。在水样中准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，并在强

酸介质下以银盐作催化剂，反应液在微波作用下分子间产生高速的摩擦作用，从

而使温度迅速升高。另外利用密封消解的方法，使用消解罐内部压力迅速提高，

缩短了消解时间。水样经微波加热消解后，过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，

用硫酸亚铁铵进行滴定，计算出CODCr 值。

三、实验试剂

1、0.2000N （mol/L）重铬酸钾溶液（消解液）：精确称取在120℃下烘干2h 的

基准或优级纯重铬酸钾9.806g ，溶于蒸馏水中，转移至1000ml 容量瓶中，稀释

至刻度。

2、试亚铁灵指示剂：称取1.485g 邻菲啰啉（C12H8N2·H2O ）与0.695g 硫酸亚

铁（FeSO4·7H2O ）溶于蒸馏水中，稀释至100ml ，贮于棕色瓶中。

3、0.1N （mol/L）硫酸亚铁铵标准溶液：称取39.5g 分析纯硫酸亚铁铵

【FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O 】溶于蒸馏水中，边搅拌边加入20ml 浓硫酸，冷

却后用水稀释至1000ml ，使用前用重铬酸钾标定。

标定方法：吸取5.0ml 重铬酸钾标准溶液置于150ml 锥形瓶中，稀释至30ml 左

右，缓缓加入5ml 硫酸，混匀。冷却后加2滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵溶

液滴定至溶液由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。

C [（

式中: 0.2000）

C ——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）

V ——硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml ）

4、浓硫酸

5、硫酸—硫酸银溶液（催化剂）：于2500ml 浓硫酸中加入25g 硫酸银。放置1~2

天，不时摇动使其溶解。

6、硫酸汞（掩蔽剂）：结晶或粉末。

四、测定步骤

微波消解法：

a) 、准确吸取均匀水样5.00ml 于消解罐中（每批水样在测试的同时需做空白），

加入1g 掩蔽剂（硫酸汞）（不含氯离子的水样可不加），充分摇匀使CI —与Hg++

完全络合（若掩蔽剂很快全被溶解，即CI —的含量过高，需补加掩蔽剂，直至

仍有掩蔽剂不溶为止），5.00ml 消解液（重铬酸钾溶液）5.00ml 催化剂（硫酸—

硫酸银溶液），摇匀。

b) 、旋紧密封盖，依次将消解罐均匀的放入装置炉腔玻璃转盘周边，关好炉门。

依次按暂停/取消、CODCr 、分、秒、启动

消解样品数及消解时间表：

c) 、消解完毕，依次将消解罐从炉中取出，待罐内液体冷却至室温时（如需速冷

可竖放入冷水盆中）。将样液转移到150ml 锥形瓶中，用20ml 水分三次冲洗消

解罐及盖的内壁，冲洗液并入锥形瓶中，加2～3滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚

铁铵标准溶液滴定（注）至溶液由黄色经蓝绿色至红褐色（红兰色）即为终点。

记录硫酸亚铁铵标准溶液ml 数（V1）。同时作空白实验（步骤同样品操作）。记

录消耗硫酸亚铁铵标准溶液ml 数（V0）。

五、计算: CODCr （mg/L

×1000

试中：V0 — 空白消耗硫酸亚铁铵标准液量（ml ）

V1 — 水样消耗硫酸亚铁铵标准液量（ml ）

C — 硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）

8 — 氧（1/20）摩尔质量（g/mol)

V2— 水样体积（ml ）

注：

重铬酸钾消解液（K2Cr2C7）浓度与硫酸亚铁铵（NH4)2Fe(SO4)2)浓度需根据

CODCr 浓度而定

六、注意事项

⑴校核试验：按测定水样提供的方法分析5.0mL 邻苯二甲酸氢钾标准溶液

的COD 值，用以检验操作技术及试剂纯度。该溶液的理论COD 值为500mg ／L ，

如果校核试验的结果大于该值的96％，即可认为实验步骤基本上是适宜的，否

则，必须寻找失败的原因，重复实验，使之达到要求。

⑵去干扰试验：无机还原性物质如亚硝酸盐、硫化物及二价铁盐将使结果增

加，将其需氧量作为水样COD 值的一部分是可以接受的。该实验的主要干扰物

为氯化物，可加入硫酸汞部分地除去，经回流后，氯离子可与硫酸汞结合成可溶

性的氯汞络合物。当氯离子含量超过1000mg/L时，COD 的最低允许值为

250mg/L，低于此值结果的准确度就不可靠。

⑶CODCr 的测定结果应保留3位有效数字。

⑷本方法适用于各种类型的含COD 值大于30mg ／L 的水样，对未经稀释的

水样的测定上限为700mg ／L 。该方法不适用于含氯化物浓度大于1000mg ／L(稀

释后) 的含盐水。

实验三 水体中总磷的测定

一、实验目的

1、掌握钼酸铵分光光度法测定总磷的原理和方法

2、熟悉分光光度计的使用、标准曲线的绘制及计算方法

二、实验原理

在中性条件下用过硫酸钾使试样消解，将所含磷氧化为正磷酸盐。在酸性介

质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷鉬杂多酸后，立即被抗坏血

酸还原，生成蓝色络合物。于700nm 处测量其光吸收值，用标准曲线法进行定量。

三、 实验试剂

a) 硫酸(H2SO4)：l+l

b) 5％(m／V) 过硫酸钾：称5g 过硫酸钾(K2S2O8)溶解于蒸馏水中，并稀释

至l00ml 。

c) 10%抗坏血酸：称10g 抗坏血酸(C6H8O6)溶解于蒸馏水中，并稀释至l00ml 。

贮于棕色瓶中，如不变色可长时间使用。

d) 钼酸盐溶液：称13g 钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H20]溶解于l00ml 蒸馏水

中，称

0.35g 酒石酸锑钾[KSbC4H406·l ／2 H20]溶解于100ml 蒸馏水中，在不断搅拌

下，将钼酸铵溶液徐徐加到300ml(1+1)硫酸中，加酒石酸锑钾溶液并混合均匀。

贮于棕色瓶中冷处保存，至少可稳定两个月。

e) 浊度一色度补偿液：混合两份体积的(1+1)硫酸和一份体积的10％(rn／V)

抗坏血酸溶液。此溶液使用配制。

f) 磷标准溶液：

① 贮备液：称取经110℃烘干2小时的磷酸二氢钾(KH2P04)0.2187g，用

少量蒸馏水溶解后转移至1000ml 容量瓶中，加(1+1)的硫酸5ml ，用蒸馏水稀释

至标线。1.00ml 此标准溶液含50.00 μg 磷。 ．

② 使用液：将10.00ml 磷标准贮备液转移至250ml 容量瓶中，用蒸馏水稀

释至标线并混匀。1.00ml 此标准溶液含2.00 μg 磷。

四、测试步骤

a) 吸取25ml 水样(空白相同) 于消解罐中，(如样品中含磷浓度超过0.6mg ／L

时可酌情少取水样或稀释后再取样) 。加4ml 过硫酸钾。

b) 旋紧密封盖，依次将消解罐均匀的放入装置炉腔玻璃转盘周边，关好炉门。

c) 按“5.2.1、5.2.2”方法操作，对样品进行消解。（详见附录中WMX －Ⅲ－B

型微波消解装置说明书）

d) 消解完毕，打开炉门待其冷却后将消解罐从炉中取出，待罐内液体冷却至

室温时（如需速冷可放入冷水盆中），将液体移至50ml 比色管中，用少量蒸馏水

冲洗消解罐及盖的内壁2一3次，冲洗液并入比色管中，稀释至刻度，摇匀。

e) 显色：向比色管中加入lml 抗坏血酸，混匀，30秒后加2ml 钼酸盐溶液充

分混匀。

f) 测试：室温下放置15分钟后，移取部分溶液至30mm 的比色皿，在分光

光度计波长700nm 处，按比色操作调“100％”及“0.0”符合要求后，以浓度空

白管作参比，测出吸光度，记下读数，从工作曲线上查得磷的含量。

g) 工作曲线的绘制：

取7支比色管，分别加入磷的标准使用液0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、

15.0加水至15m1。然后按测试步聚进行测定，扣除空白试验的吸光度后，和对

应磷的含量绘制工作曲线。

五、 计算方法

总磷含量以C(mg／L) 表示，按下式计算。

C = M/V

式中： M —— 试样测得含磷量，μg 。

V —— 测定用水样体积，ml 。

注：

1．如试样带浊度或色度时，需配制一个空白试样(消解后用水稀释至50mi)

然后向试样中加入3 ml浊度一色度补偿液，但不加抗坏血酸溶液和钼酸盐溶液。

然后从试样的吸光度中扣除空白试样的吸光度。

2．如显色时室温低于13℃时，可在20一30℃水浴中，显色15min 。

污泥指标

1．废水：

本实验采用葡萄糖作为自配合成废水原料。

根据经验资料，1g 葡萄糖对应1.067gCOD ，1g 葡萄糖对应0.53gBOD 5。因

此，学生可根据培养活性污泥的曝气池体积计算需配制一定浓度废水应加的葡萄

糖质量。

2．营养液

根据微生物细胞分子组成，可以估算出活性污泥法所需N 、P 营养元素质量，

一般的估算营养比例为BOD 5:N:P=100:5:1，学生可以根据曝气池内BOD 5量估算

出所需加的营养液质量。根据微生物细胞组成，微生物还含有钙、镁、铁等微量

元素，因此，营养液中还需加入这些微量元素。本实验中，学生在实验记录表中

记录经计算应加入K 2HPO 4和NH 4Cl 的质量，实际操作时，可从已配好的营养液

中用滴管滴两滴进入曝气池中。

实验步骤：

（一）活性污泥的培养驯化

1. 取城市污水或生活污水若干（满足曝气筒及培菌需求），同时取下水道或

污水沟中污泥少许（为培菌提供菌种）。

2. 将污水盛入曝气筒中至淹没叶轮上约20mm ，将已有的活性污泥加入实验

曝气池中作为菌种，加自来水至刻度高度，使实验曝气池中活性污泥浓度

（MLSS ）约为2000mg/L。

3. 每天早晚观察、监测水样水温、pH 值、溶解氧、氧化还原电位、SV 、

MLSS 、MLVSS 等项目，同时可通过显微镜观察微生物生长状态。

3. 开启曝气阀门进行曝气。曝气过程中测定，记录入表2。根据曝气池体积，

计算应加入的葡萄糖质量（w1），使曝气池内BOD 5浓度为250mg/L的废水，将

W1值记录入表1。经过连续曝气几天后，污水中就会出现模糊状的活性污泥绒

粒，在显微镜下可看到一些菌胶团，关闭空气阀门沉淀30分钟，小心地用虹吸

管排出上清液后，再向曝气池中加自来水，并称取葡萄糖W2（使曝气池内BOD 5

浓度为500mg/L）加入曝气池，开启曝气阀门继续再曝气一天，测定SV ，记录

入表2。 当混合液30分钟沉降比大于30%时，无需再加营养物，培菌结束。最

后一天加测MLSS 。曝气时间为20h （由于实验条件限制，本实验中曝气时间定

为早开晚关）。

活性污泥混合液经30min 沉淀后，沉淀污泥可接近最大密度，因此可用

30min 作为测定污泥沉降性能的依据。一般生活污水和城市污水的SV 为15%～

30%。SVI 的计算式为：

4. 重复步骤3，改变加入葡萄糖的质量W2使活性污泥在BOD 5浓度为

500mg/L条件下驯化三天。最后一天加测MLSS 。

5. 重复步骤3，改变加入葡萄糖的质量W3，使曝气池内BOD 5浓度为

750mg/L，曝气一天，测定SV 值。重复沉淀、加葡萄糖、曝气的步骤，使活性

污泥在BOD 5浓度为750mg/L条件下驯化三天。最后一天曝气时加测MLSS 。

9. 重复步骤3，改变加入葡萄糖的质量W4，使曝气池内BOD 5浓度为

1000mg/L，曝气一天，测定SV 值，重复沉淀、加葡萄糖、曝气的步骤，使活性

污泥在BOD5浓度为1000mg/L条件下驯化三天。最后一天曝气时加测MLSS 、

MLVSS 。

（二）、评价指标的测定

1、污泥沉降比 SV（%）的测定

用100mL 量筒量取曝气池混合液100mL （V1），静止沉淀30min ，观察活性

污泥在量筒中的沉降现象，到时记录下沉淀污泥的体积V2（mL ），V2即为SV

值。

2、污泥浓度MLSS

① 测定方法

a. 将定量中速滤纸折好并放入已编号的称量瓶中，在103～105℃的烘箱中

烘2h ，取出称量甁，放入干燥器中冷却30min ，在电子天平上称重，记下称量瓶

编号和质量m1 (g)。

b. 从已知编号和称重的称量瓶中取出滤纸，平铺在布氏漏斗上，先用纯水润

湿使之紧贴在布氏漏斗上，再取100mL 曝气池混合液倒入布氏漏斗进行过滤。

c. 将过滤后的污泥连同滤纸放入原称量甁中，在103～105℃的烘箱中烘2h ，

取出称量甁，放入干燥器中冷却30min ，在电子天平中称重，记下称量瓶编号和

质量m2（g ）。

② 计算

污泥浓度(g/L)＝[m2-m1]×103、混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS

① 测定方法

a ． 将干净的坩埚放入103～105℃的烘箱中干燥一小时，取出放在干燥器中

冷却称重，重量为m3（g ）；

b ． 将m2中的滤纸和泥放在烘干后的坩埚中，然后放入冷的马弗炉中，加

热到600℃灼烧60分钟，在干燥器中冷却并称重，重量为m4（g ）。

（注意：60分钟从温度达到600℃开始计时；取坩埚用坩埚钳）。

② 计算

MLVSS=[( m3+m2- m1)- m4]/0.1 4、污泥指数SVI

污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池混合液经30min 静沉后，1g 干污

泥所占的容积(单位为mL/g)。计算式如下

)

SVI 值能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性) 和凝聚、沉淀性能。一般在100

左右有为宜。

煤矿水中硫酸根离子的测定方法

1

范围

本标准规定了用硫酸钡重量法测定煤矿水中硫酸根离子的含量。

本标准适用于煤矿水中硫酸根离子的测定。

2

原理

在酸性溶液中硫酸根离子与氯化钡生成硫酸钡沉淀。由硫酸钡的重量换算出水中硫酸根

离子的含量。

3 试剂

3.1 除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度

的水。

3.2 盐酸溶液：6mol/L。量取500mL 盐酸(GB/T622)于容器中，用水稀释至1000mL ，混匀。

3.3 氯化钡溶液：100g/L。称取100g 氯化钡（BaCl 2·2H 2O ）(GB/T692)溶于水中，并稀释

至1000mL ，混匀。

3.4 硝酸银溶液：0.10mol/L。称取8.5g 硝酸银(GB/T670)溶于100mL 水中, 加入0.5mL 硝

酸(GB/T626),用水稀释至500mL , 混匀，贮于棕色瓶中。

3.5 甲基橙指示剂溶液：1g/L。称取0.1g 甲基橙（HGB3089-59）溶于100mL 水中, 混匀。

4 仪器

分析天平：感量0.1mg 。

5 测定步骤

5.1 做两份试验水样的重复测定。

5.2 量取100mL ±0.1mL 澄清水样于400mL 烧杯中, 用水稀释至约200mL(如果硫酸根浓度小

于200mg/L可取200mL 水样), 加2滴甲基橙溶液(3.5),滴加盐酸溶液(3.2)至水样溶液变为

红色，过量2mL 。

5.3 将溶液加热至沸，在不断搅拌下滴加氯化钡溶液5mL （3.3）, 盖上表面皿, 于电热板上

在80℃～90℃保温静止２小时以上，用中速致密定量滤纸过滤，并用热水小心冲洗滤纸和

沉淀至无氯离子为止[用硝酸银溶液（3.4）检查]，将滤纸与沉淀移入已在800℃～900℃灼

烧并称至恒重的坩埚内，在低温下小心灰化，然后在800℃～850℃灼烧40min, 取出坩埚，

稍冷，放入干燥器中，冷却至常温、称重。

5.4 如果水样中可溶性二氧化硅大于25mg/L，应采用盐酸蒸干脱水法除去。取200mL 或

100mL 水样于250mL 烧瓶中，使其中二氧化硅不少于5mg, 用盐酸（GB/T622）调pH 值至甲基

橙指示剂显橙红色，再加5mL 浓盐酸，在通风橱内于水浴上蒸干，分３次加入6mL 浓盐酸，

第3次蒸干后，在干燥箱内于110℃±2℃干燥1小时，然后加入2ml 盐酸溶液（3.2），再

1

MT/T 205-200X

加50ml 热水至干渣中，加热使盐类溶解，用中速定量滤纸过滤于400ml 烧杯中，用小体积

的热水冲洗滤纸和二氧化硅沉淀约12次，用水调整滤液体积到约200ml ，以下按5.2、5.3

操作。

6 结果计算

煤矿水中硫酸根离子的含量按下列公式计算：

SO 42-=

式中： (m 2- m 1) M 1000 v

SO 42-——煤矿水中硫酸根离子含量的数值，单位为毫克每升（mg/L）;

m 2——坩埚加硫酸钡质量的数值，单位为毫克（mg ）; m 1——坩埚质量的数值，单位为毫克（mg ）;

v ——取用试验水样的数值，单位为毫升（mL ）; M ——SO 42-/BaSO4转换系数（M=0.4116） 。

7

精密度 煤矿水中硫酸根离子测定方法结果的重复性限应符合如下规定：