的测定与分析

实验一　化学需氧量（COD）的测定与分析

一、实验目的和要求

通过对A²/O处理工艺过程中原水、厌氧段水样、缺氧段水样、沉淀池出水水样中化学需氧量（COD）的测定，学习化学需氧量的测定原理与步骤，分析认识废水生物处理过程中厌氧、缺氧过程有机物水解和好氧段对有机物氧化去除效果。

二、废水生物处理过程中有机物的去除原理

污水的生物处理是通过微生物的新陈代谢作用，将污水中的有机物转化为细胞物质和无机物及简单有机物。生物处理污水的主要作用者是细菌，根据生化反应中氧气的需求量，可把细菌分为好氧菌、厌氧菌和兼性厌氧菌。污水好氧处理的主要作用者是:好氧菌和兼性厌氧菌；污水厌氧处理的主要作用者是:厌氧菌和兼性厌氧菌。污水好氧处理时，有机物一部分被微生物吸收并氧化分解为简单无机物，如碳被氧化为CO₂，氢与氧化合成H2O，氮被氧化为氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，磷被氧化为正磷酸盐，硫被氧化成硫酸盐等。污水厌氧处理分为两个阶段，第一阶段是发酵细菌（产酸细菌）把污水中的复杂有机物转化为简单有机物、有机酸、醇类和无机物CO₂、NH3、H2S等；第二阶段是甲烷菌与产酸菌将简单有机物转化为H2和乙酸，再由甲烷菌将乙酸、甲醇、甲胺和H2等转化为CH4和CO₂。

三、COD测定原理

化学需氧量（COD）是指在强酸并加热条件下，用重铬酸钾作为氧化剂处理水样所消耗氧化剂的量，以氧的mg/L来表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，因此COD是有机物相对含量的指标之一，但只能反映能被氧化的有机物污染，不能反映多环芳烃、PCB、二

英类有机物等的污染状况。COD是我国实施排放总量控制的指标之一，广泛应用于污水中有机物含量的测定。

本实验采用库仑法测定COD。其原理为:水样以重铬酸钾为氧化剂，在10.2mol/L硫酸介质中回流氧化后，过量的重铬酸钾用电解产生的亚铁离子作为库仑滴定剂，进行库仑滴定。根据电解产生亚铁离子所消耗的电量，按照法拉第定律进行计算。

式中　Qs——标定重铬酸钾所消耗的电量；

　Q_m——测定过量重铬酸钾所消耗的电量；

　V——水样的体积，mL。

四、仪器

（1）化学需氧量测定仪

（2）滴定池:150mL锥形瓶（回流和滴定用）

（3）电极

（4）磁力搅拌器、搅拌子

（5）回流装置:带磨口150mL锥形瓶的回流装置，回流冷凝管长度为120mm

（6）电炉

（7）定时钟

五、试剂

（1）蒸馏水

（2）重铬酸钾溶液

（3）硫酸-硫酸银溶液

（4）硫酸汞溶液

六、实验步骤与方法

1.标定值的测定

（1）准确吸取12mL蒸馏水置于锥形瓶中，加1.00mL 0.050mol/L的重铬酸钾溶液，慢慢加入17.0mL硫酸-硫酸银溶液，混匀。放入2～3粒玻璃珠，加热回流。

（2）回流15min后停止加热，用隔热板将锥形瓶与电炉隔开、稍冷，由冷凝管上端加入蒸馏水。

（3）取下锥形瓶，置于冷水浴中冷却，加7mL 1mol/L硫酸铁溶液，摇匀，继续冷却至室温。

（4）放入搅拌子，插入电极搅拌。按下标定开关，进行库仑滴定。仪器自动控制终点并显示重铬酸钾相对的COD标定值。将此值存入仪器的存储器中。

2.水样的测定

（1）COD值小于20mg/L的水样

①准确吸取10.00mL水样置于锥形瓶中，加入1～2滴硫酸汞溶液及0.050mol/L重铬酸钾溶液1.00mL，加入17.00mL硫酸-硫酸银溶液，混匀。加2～3粒玻璃珠，加热回流，以下操作按“标定值的测定”（2）、（3）步进行。

②放入搅拌子，插入电极并开动搅拌器，按下测定开关，进行库仑滴定，仪器直接显示水样的COD值。

如果水样氯离子含量较高，可以少取水样用蒸馏水稀释至10mL，测得该水样的COD为

式中　V——水样的体积，mL；

　COD_测——仪器COD读数，mg/L。

（2）COD值大于20mg/L的水样

①准确吸取10mL蒸馏水置锥形瓶中，加入1～2滴硫酸汞溶液，加0.050mol/L重铬酸钾溶液3.00mL，慢慢加入17.00mL硫酸-硫酸银溶液，混匀。加2～3粒玻璃珠，加热回流。以下操作按“标定值的测定”（2）、（3）、（4）步进行标定。

②准确吸取10mL水样（或酌量少取，加入纯水至10mL）置锥形瓶中，加入1～2滴硫酸汞溶液及0.050mol/L重铬酸钾溶液3.00mL。再加17.0mL硫酸-硫酸银溶液，混匀，加入2～3粒玻璃珠，加热回流。以下操作按COD小于20mg/L的水样测定步骤进行。

七、实验结果与分析

记录实验结果并计算不同处理工艺对COD的处理效率或去除率。