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碳源COD当量的测定方法

近年来,污水处理排放标准越来越高,尤其是TN已经脱离了劣五类水标准的低级趣味,比肩三四类水的标准了,因市政污水低碳高氮的水质特点,在采用常规脱氮工艺时无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需求,导致TN超标,所以投加碳源是污水处理厂解决这类问题重要且唯一的手段。

 

一、什么是碳源的COD当量?

 

前段时间有小伙伴问COD当量到底是什么?查阅了很多资料发现目前对碳源的COD当量并没有官方上的定义,所以根据实际中的使用习惯做一个总结性的定义,碳源的COD当量可以理解为单位体积或者单位质量的碳源全部被氧化后,需要的氧的毫克数,单位mg/L、mg/g或mg/kg。

 

碳源分干剂和液体两种,对于干剂碳源,咱们一般以单位质量来计算,一般是以克或者千克为单位,例如,1Kg干粉葡萄糖的COD当量是1Kg,换算成常用的mg的单位是100万mg/Kg。对于液体碳源来说,行业中是以升(L)作为单位的,很多碳源厂家所宣称的液体碳源COD当量几十万,就是1L的液体碳源的COD的量,我们感觉很厉害的样子,其实换算一下还不如98%的葡萄糖COD当量高(密度按1kg/L算)!

 

当然,碳源的好坏COD当量不是唯一一个评价指标,利用率、性价比、脱氮效率、碳源残留等等都要考虑的,所以,COD当量低不一定不是好碳源!例如乙酸钠是公认的好碳源,但是其干剂的COD当量也只有78万mg/Kg,液体的乙酸钠很多才30万mg/L左右,COD当量比不过葡萄糖,价格还是葡萄糖的数倍,但是人家确实是比葡萄糖好的碳源!

 

二、碳源COD当量的测定方法

 

外购碳源测量COD当量是很重要的步骤,通过污托邦社区化验团队的支持,把COD当量的测定做一个总结:

 

1、仪器

 

1.1 250mL全玻璃回流装置。如取水样在30mL以上,用500mL全玻璃回流装置。

 

1.2 加热装置(电炉)。

 

1.3 5mL或50mL酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。

 

2、试剂

 

2.1 碳源待检溶液 (1g(ml)/L):准确称取1.000g固体碳源或者1.000ml液体碳源样品,置于1000ML容量瓶中,用蒸馏水加至刻度、摇匀。

 

2.2 重铬酸钾标准溶液(0.2500mol/L):称取预先在120度烘干2小时的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶内,稀释至标线,摇匀。

 

2.3 试亚铁灵指示液:称取1.485g邻菲罗啉(C12H8N2.H2O)、0.695g硫酸亚铁(FeSO4.7H2O)溶于水中,稀释至100mL,贮于棕色瓶内。

 

2.4 硫酸-硫酸银溶液:于500mL浓硫酸中加入5g硫酸银。放置1—2天,不时摇动使其溶解。

 

2.5 硫酸亚铁铵标准化溶液[c(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O约等于0.1mol/L]:称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸,冷却后移入1000mL容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。

 

标定方法:准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中,加水稀释至110mL左右,缓慢加入30mL浓硫酸,混匀。冷却后,加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15ml),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色

 

c=(0.2500·10.00)/V

 

式中

 

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。

 

3、实验步骤

 

3.1空白:取10.00mL蒸馏水置于250ml磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00mL、0.2500mol/L浓度的重铬酸钾溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入30ml硫酸-硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流2h(自开始沸腾时记时)。

 

3.2 取10.00ml配好的碳源待测定样,置于250ml磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00ml、0.2500mol/L浓度的重铬酸钾溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入30ml硫酸-硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流2h(自开始沸腾时记时)。

 

冷却后,用90ml水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

 

4、计算

 

CODcr(O2,mg/L)=(V0-V1)×C×8×1000/V

 

式中:

 

c—— 硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/L);V0——滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量(mL);V1——滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mL);V——水样的体积(mL);8——氧(1/2O)摩尔质量(g/mol)。

 

碳源COD当量计算单位mg/kg或mg/L:

 

碳源COD当量=CODcr×1000

 

来源:北极星环保网

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