第九章工业用水和工业污水分析(水质分析)

国家标准分析方法用EDTA滴定法测水硬度，用 CaCO3(mg/L)表示硬度。
Ca、Mg +EBT=Ca-EBT、Mg-EBT 紫红色
Ca、Mg +Y=CaY、MgY
无色
Ca、Mg-EBT+Y=CaY、MgY+EBT 兰色
2.7 氯化物的测定
可以用化学分析法、电位滴定法、离子色谱法测 定，化学分析法简便、快速，但终点判断较难；电位 滴定法适于有色或浑浊水样；离子色谱法则可同时测 多种阴离子，但仪器贵。
物理性质分析项目主要包括：颜色、浊度、透明 度、pH值、残渣、矿化度、电导率等。
金属化合物分析项目主要包括：总硬度、钾、钠、 铁、铜、锌、镍、锰、汞、铅、铬、砷、硒等。
非金属化合物分析项目主要包括：酸度、碱度、 二氧化碳、溶解氧、氮(氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、 总氮)、磷、氯化物、氟化物、碘化物、氰化物、硫化 物、硫酸盐、硼、可溶性二氧化硅等。
(1,10-邻二氮菲)为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴， 根据所耗重铬酸钾的量算出水样中的表观COD，结果 以O2的mg/L表示。
氯气校正法是在加重铬酸钾的同时加入硫酸汞，
在测定表观COD后对水样中未与Hg2+络合而被氧化的 那部分Cl-所形成的Cl2导出，用NaOH溶液吸收后加 入KI，调节酸度后以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准 溶液滴定，从而计算出Cl-与反应所消耗重铬酸钾的量， 并换算成以O2的mg/L表示，再从表观COD值中扣除 该校正值，即为水样中的COD。
3.2.1.2 直接比色法
同样用蒸馏法使挥发性酚类化合物蒸馏出，被 蒸馏出的酚类化合物于相同条件下与与4 氨基安替 比林反应，显色后30min内于510nm波长处测量吸光 度。
3.3 铬的测定 存在形式： Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)
六价铬的毒性比三价铬几乎大100倍。铬的化合物 常以溶液、粉尘或蒸汽的形式污染环境，危害人体健 康，可通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜侵入人体。 铬对人体的毒害为全身性的，对皮肤熟膜的刺激作用， 引起皮炎、湿疹，气管炎和鼻炎，引起变态反应并有 致癌作用，如六价铬化合物可以诱发肺癌和鼻咽癌， 对人的致死量为5克。六价铬会在人体产生蓄积。
2.3.2 目视比色法(4.26) 1mg硅藻土配成100ml溶液产生的浊度为
1度。 2.3.3 常用浊度计
手握式浊度计
台式浊度计
2.4 悬浮固形物和溶解固形物(残渣)的测定 水样中被某种过滤材料分离出来的固形物称为悬浮 固形物（可滤残渣）。 溶解固形物是指已被分离悬浮物后的滤液经蒸发干 燥所得的残渣（不可滤残渣）。
重量法：利用生成BaSO4沉淀进行测定。方法准 确度高，但操作繁琐，费时。
分光光度法：加BaCrO4试剂： BaCrO4+SO42-=BaSO4+CrO42-(黄色)
在分光光度计上波长420nm处测吸光度。
间接原子吸收法：同样是利用上述试剂和反应， 用原子吸收测铬酸根(CrO42-)的量，可计算出硫酸盐 的量。
有机化合物分析项目主要包括：化学需氧量、生 化需氧量、总有机碳、矿化油、挥发性酚类、苯系物、 多环芳烃、有机磷、苯胺类、硝基苯类、阴离子洗涤 剂、各类农药等。
不同用途的水，对水质的要求各不相同，因此其 分析检测项目也有区别。
2 工业用水分析
工业用水分析项目主要有：P173
悬浮固形物和溶解固形物的测定
注意采样时用虹吸管吸入采样瓶，溢出立即加固 定剂(MnSO4和碱性KI)。
2.11 铜含量的测定的测定
主要用光度法测定。国家标准分析方法用铜试 剂光度法，该标准适用于地面水、地下水和工业废 水中铜的测定。
在pH＝8~9的氨性溶液中，Cu2+与二乙基二硫代 氨基甲酸钠(铜试剂，DDTC)反应生成黄色络合物， 用CCl4萃取，在波长440nm处测定吸光度。
电导率的测定 浊度的测定
pH值的测定
碱度的测定
硬度的测定
溶解氧的测定
氯化物的测定 硫酸盐的测定
磷酸盐的测定 铜含量的测定
2.1 pH值的测定 天然水pH 6~9；生活饮用水国标pH 6.5~8.5； 工业锅炉用水pH 7.0~8.5 pH值测定方法有目视比色法和酸度计测定法。
2.1.1 目视比色法 标准缓冲溶液系列，测
3.1.2 碘化钾碱性高锰酸钾法
CODMn方法原理：在酸性、加热条件下，加过 量的KMnO4标准液，使水中的还原性物质氧化完全， 剩余的KMnO4用过量的Na2C2O4还原，再用KMnO4 标液滴定。
若水样中Cl-含量＞300mg/L应改在碱性条件下 进行氧化：
4MnO4-+3C+3H2O＝4MnO2+3CO2+4OH剩余的KMnO4加过量的KI，调节酸度后以淀粉为 指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定，计算出消耗高 锰酸钾的量，并换算成以O2的mg/L表示，即为该水 样中的化学需氧量CODOH-KI。
总残渣（固含量）： 上述二者之和。
残渣的测定值 与很多因素有关如 滤器孔径、烘干温 度等。
2.4.1 不可滤残渣(悬浮物)的测定
水样用已在105~110℃干燥箱烘干并称重的4＃过 滤坩埚过滤，洗涤后同样将坩埚可滤残渣(溶解性固 体)置于105~110℃干燥箱烘干至恒重。
2.4.2 可滤残渣(溶解固形物)的测定
在样品采集现场应检测有无游离氯等氧化剂存在， 如有发现应及时加入过量FeSO4除去。采集后样品应 及时加HAc酸化至pH~4.0，并加适量CuSO4以抑制微 生物对酚类的生物氧化作用，同时应将样品冷藏，在 采集后24h内进行测定。
在样品采集现场应检测有无游离氯等氧化剂 存在，如有发现应及时加入过量FeSO4除去。 采集后样品应及时加HAc酸化至pH~4.0，并 加适量CuSO4以抑制微生物对酚类的生物氧 化作用，同时应将样品冷藏，在采集后24h内 进行测定。
第九章 工业用水和工业污水分析
1 概述 2 工业用水分析 3 工业污水分析
1 概述
水是生物生长和生活所必需的资源，人类生活离 不开水。地球上总水量为1.37×１09km3，其中海洋占 97.3%，淡水占 2.7%，可利用的淡水仅占1%还不到。
在工业生产中，也需要用到大量的水，主要用作 溶剂、洗涤剂、冷却剂、辅助材料等。水的质量的好 坏，对于人们的生活以及工业生产等都有直接的影响， 必须经过分析检验。
3.2.1 蒸馏－4-氨基安替比林光度法 本方法适用于饮用水、地面水、地下水和工业废
水中挥发酚的测定测定范围为0.00பைடு நூலகம்~6mg/L。浓度低 于0.5mg/L 时采用氯仿萃取法；浓度高于0.5mg/L 时 采用直接分光光度法。
3.2.1.1 氯仿萃取法
用蒸馏法使挥发性酚类化合物蒸馏出并与干扰物 质分离，由于酚类化合物的挥发速度是随馏出液体积 而变化，因此馏出液体积必须与试样体积相等。被蒸 馏出的酚类化合物于pH＝10.0±0.2的介质中，在铁 氰化钾存在下与4 氨基安替比林反应，生成橙红色的 安替比林染料，用氯仿可将此染料从水溶液中萃取出 并在460nm 波长测定吸光度，结果以含苯酚mg/L 表 示。
配 制 一 系 列 标 准 浊 度 溶 液 ， 用 1 cm 比 色 皿 于 680nm处测吸光度；水样在相同条件下测定。
⑴、原理：以福马肼悬浊液作标准，采用分光光度计 比较被测水样和标准水悬浊液的透过光的强度进行测 定。
⑵、以福马肼浊度标准液校准散射光时，为NTU，透 过光测定时，则为FTU。
⑶、标准浊度液
工业用水指工业生产所使用的水，要求为不影响 产品质量，不损害设备、容器及管道，使用时也要经 过分析检验，不合格的水要先经处理后才能使用。另 外还有工业废水，污染环境，必须符合一定的标准才 允许排放。
1.2 水质分析项目 水质分析项目繁多，主要有以下几类：物理性质
分析、金属化合物分析、非金属化合物分析和有机化 合物分析。
定时与水样加入相同的酸碱 指示剂进行比较。
2.1.2 酸度计法 先配制标准缓冲溶液，
用配制标准缓冲溶液调节酸 度计，再测定水样。
2.2 电导率的测定
溶解于水的酸、碱、盐电解质成正、负离子，使 电解质溶液具有导电性，用us/cm表示。
电导率仪测 量范围：0～104 us/cm。 氯化钾标准溶液：
电导率与浓度及 温度有关。用于 电导池常数的校 正。
2.9 磷酸盐的测定 磷酸盐的测定主要利用磷钼蓝光度汪和磷钒钼黄
光度法。
2.10 溶解氧(DO)的测定 指溶解于水是的分子状态的氧。溶解氧的测定方
法有碘量法、光度法和电化学探头法。
碘量法利用氧在碱性介质中的氧化性，在水样中 加入碱性硫酸锰，使其被氧化，从而将溶解氧固定， 再进行测定。(P185~187)
3.2 挥发酚的测定(4.29)
酚类化合物是一种原型质毒物，对一切生活个体 都有毒杀作用。能使蛋白质凝固，所以有强烈的杀菌 作用。其水溶液很易通过皮肤引起全身中毒；其蒸气 由呼吸道吸入，对神经系统损害更大。冶金、塑料、 制药、农药等工业都会有较高浓度的含酚废水。
挥发酚是指沸点在230℃以下的一元酚。较低含 量时用光度法测定，较高含量时用溴化滴定法测定。
二者终点产物不一定相同，以甲基橙为指示剂的 碱度为总碱度。
测定结果可以用强酸的消耗量表示，也可以用 CaCO3的量来表示。 P181
2.6 硬度的测定 水硬度是指水中钙、镁等金属金属化合物的含量，
又分为钙硬和镁硬。
水硬度分类： 1 ＝10mgCaO/L
0~4 4~8 8~16 16~30 >30 很软水 软水 中等硬度 硬水 很硬水
将上述所得滤液蒸干，置于105~110℃干燥箱烘 干至恒重。
2.5 碱度的测定
碱度是指水样能接受H+的总量。
能够接受质子的物质很多：氢氧化物、碳酸盐、磷 酸盐。
测定方法有指示剂酸碱滴定法和pH电位滴定法。 滴定剂一般用HCl标准溶液，根据测定时所用的酸碱 指示剂不同，又分为酚酞碱度和甲基橙碱度(即总碱 度)。
1.1 水的分类
水可以分为天(自)然水、生活用水和工业用水。
自然界的水称为天然水。天然水有雨水、地面水 (江、河、湖水)、地下水(井水、泉水)等，因为在自然 界中存在，都或多或少地含有一些杂质，如气体、尘 埃、可溶性无机盐等，如矿泉水中含有多种微量元素。
人们日常生活中所使用的水称为生活用水。对生 活用水的要求，主要是不能影响人类的身体健康，因 此应检验分析一些有害元素的含量，对其含量都有标 准规定，不能超标。如F-的含量，正常情况下应为 0.5~1.0mg/L，如果F-1.0~1.5mg/L，易得黄斑病，如 果F-4.0mg/L，则易得氟骨病。
测定时选用不同 的电导池常数的 电极。
2.3 浊度的测定
水的浊度由泥沙、胶体物、有机物、浮游生物及 微生物对透过光产生散射或吸收所产生。
浊度不是对水中颗粒物的直接量度，而是颗粒 物对光的散射情况的量度。
2.3.1 分光光度法 福马肼标准液：5.00mL 10g/L硫酸肼和5.00mL
100g/L六次甲基四胺反应24h，用无浊度水稀释至 100ml的溶液，浊度为400度。
CODMn：以KMnO4为氧化剂，用于清洁地面水 和饮用水测定。
但高氯废水中高浓度的Cl-可以被K2Cr2O7氧化， 在酸性条件下也能被KMnO4氧化，故需用氯气校正 法或碘化钾碱性高锰酸钾法进行测定。
3.1.1 氯气校正法
CODCr方法原理：强酸性溶液中，用重铬酸钾氧 化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵
污水综合排放标准（ＧＢ8978-1996）中规定了13 种第一类污染物和56种第二类污染物。
3.1 高氯废水中化学需氧量(COD)的测定 COD：在一定条件下，用氧化剂滴定水样时所
消耗的量，与氧化剂种类、浓度、温度、时间、催 化剂等有关。
CODCr ：以K2Cr2O7为氧化剂，用于工业废水测 定。
铁、锰、镍和钴等也与二乙基二硫代氨基甲酸 钠生成有色络合物，干扰铜的测定，但可用EDTA和 柠檬酸胺掩蔽消除。
对含有机物或悬浮物的水样，应加硝磷酸后在 电热板上加热消解。
3 工业污水分析
工业生产所排放的废水，大多含有对人体或对环 境有害的成分，需经过分析检验，符合一定的标准之 后，才允许排放，不同厂矿排出的废水含有不同的污 染物，需根据污染源确定检测项目。
莫尔法：在中性或弱酸性条件下，以K2CrO4作指 示剂，用AgNO3标准溶液滴定。
Ag++Cl-=AgCl (白) 2Ag++ CrO42-= Ag2 CrO4 (砖红色) 测定浓度范围：5~100mg/L。 缺点：指示剂用量影响误差。
2.8 硫酸盐的测定
硫酸盐的测定有重量法、光度法和间接原子吸收 法。