三个指标的测定方法 COD HPAM 悬浮物

2.2 试验方法

2.2.1 CODCr测定方法

(1) 测定原理

试样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在强硫酸介质中，以硫酸银为催化剂，经高温消解后，用分光光度法测定CODCr值。

重铬酸钾在强酸性条件下，将有机物和无机还原性物质氧化，一定量的六价铬还原成三价铬（1.1）。

Cr2O7-2十14H+十6e-===2Cr+3十7H2O （1.1）

被还原的六价铬或生成的三价铬的量与CODCr的含量成正比，而六价铬与三价铬均为有色离子，可在波长处，直接比色测定。

当试样中CODCr值为100mg/L至1000mg/L时，在600nm?20nm波长处测定还原产重铬酸钾而产生的三价铬（Cr2+）的吸光度，试样中CODCr值与三价铬（Cr2+）的吸光度的增加值成正比例关系，因此可以将三价铬（Cr2+）的吸光度换算成试样的CODCr值。

当试样中CODCr值为15mg/L至250mg/L，在440nm?20nm波长处测定重铬酸钾未被还原的六价铬（Cr6+）和被还原产生的三价铬（Cr3+）的两种铬离子的总吸光度；试样中CODCr值与六价铬（Cr6+）的吸光度减少值成正比例，与三价铬（Cr3+）的吸光度增加成正比例，与总吸光度减少值成正比例，将总吸光度值换算成试样的CODCr值。 （2） 试剂和材料

硫酸银-硫酸溶液：将5.0g硫酸银加入500mL硫酸中，静置1d~2d，搅拌使其溶解。 硫酸汞溶液：将48.0g硫酸分次加入200mL硫酸溶液（10%）中，搅拌溶解。 重铬酸钾标准液c（1/6K2Cr2O7）=0.500mol/L：

将重铬酸钾在120℃?2℃下干燥至恒重后，称取24.5154g重铬酸钾置于烧杯中，加入600mL水，搅拌下慢慢加入100mL硫酸，溶解冷却后，转移此溶液于1000mL容量瓶中，用水稀释至标线摇匀。

预装混合试剂见表2.3。

表2.3 预装混合试剂

Table.2.3 Preinstalled mixed reagent

高量程 （100~1000）mg/L

低量程 （15~150）mg/L

1.00mL

重铬酸钾溶液+硫酸汞溶液

1.00mL

重铬酸钾溶液+硫酸汞溶液

4.00mL 硫酸银-硫酸溶液

4.00mL 硫酸银-硫酸溶液

（3） 测定步骤

a) 打开加热器，预热到设定的165℃。

b) 选定预装混合试剂，摇匀试剂后在拧开消解管管盖。

c) 量取2mL相应体积的CODCr标准系列溶液（试样）沿消解管内壁慢慢加入

消解管中。

d) 拧紧消解管管盖，手执管盖颠倒摇匀消解管中溶液，用无毛纸擦净管外壁。 e) 将消解管放入165℃的加热孔中，加热15min。

f) 待消解管冷却至60℃时，手执管盖颠倒摇动消解管几次，使消解管内溶液

均匀，用无毛纸擦净外壁，冷却至室温。 g) 根据量程选择合适吸光值测定吸光度值。 h) 从标准曲线上查出相应的CODCr值。

（4） 标准曲线绘制

配制高量程（测定上限1000mg/L）CODCr标准系列使用溶液，CODCr值分别为100mg/L、200mg/L、400mg/L、600 mg/L、800 mg/L、1000 mg/L。分别取其溶液2mL，在最佳试验条件下在选定波长（618nm）处测定其吸光度值，每个点测两次，取其平均值。

按照测定方法分别测定以上已知浓度的各个标准溶液的吸光值见表2.4。

表2.4 CODCr -吸光度标准曲线

Table.2.4 Standard curve of CODCr-absorbance

浓度（mg/L）

吸光值

100 0.142

200 0.177

400 0.244

600 0.303

800 0.368

1000 0.435

绘制标准曲线如图2.2。

COD标准曲线0.50.4y = 0.0618x + 0.0598R2 = 0.998吸光值 0.3 0.2 0.10100200400600COD(mg/L)8001000图2.2 CODCr-吸光度标准曲线

Fig.2.2 Standard curve of CODCr-absorbance

配制低量程（测定上限150mg/L）CODCr标准系列使用溶液，CODCr值分别为25mg/L、50mg/L、75mg/L、100 mg/L、125 mg/L、150 mg/L。分别取其溶液2mL，最佳试验条件下在选定波长（440nm）处测定其吸光度值，每个点测两次，取其平均值。

按照测定方法分别测定以上已知浓度的各个标准溶液的吸光值见表2.6。

表2.6 CODCr -吸光度标准曲线

Table.2.6 Standard curve of CODCr-absorbance

浓度（mg/L）

吸光值 0 1.911 25 1.784 50 1.645 75 1.515 100 1.412 125 1.23 150 1.101

绘制标准曲线见图2.3。 COD标准曲线（低）2.52y = -0.1347x + 2.05272R = 0.9972吸光度 1.510.500255075COD浓度100125150图2.3 CODCr-吸光度标准曲线

Fig.2.3 Standard curve of CODCr-absorbance

2.2.2 HPAM测定方法

目前，聚丙烯酰胺浓度测定有SEC法、淀粉-碘化镉法、浊度法、荧光分光光度法、粘度法、沉淀法等方法。在油田企业标准中，测定聚丙烯酰胺最常用的是淀粉-碘化镉法，本试验采用的就是此种方法。

淀粉-碘化镉法测定HPAM需要的仪器少、成本低、准确度高，因此得到很多油田和试验室的采用。但缓冲溶液的pH值、各步骤反应时间、淀粉浓度、可溶性淀粉的溶解方法等对测定结果影响显著。因此对淀粉-碘化镉测定部分水解聚丙烯酰胺浓度的影响因素进行严格控制，以确保在最佳的测定条件[1]。 （1）测定原理

测定原理是溴与酰胺基反应生成溴代酰胺并水解转化成溴代酰胺，过量的溴用甲酸钠还原除去，次溴酸与淀粉-碘化镉显色剂反应生成蓝色的三碘淀粉络合物，然后用紫外分光光度计测量。 （2）试剂和材料

醋酸钠缓冲溶液：将25g水合醋酸钠溶解在800mL蒸馏水中，加入0.50g水合硫酸铝，用醋酸调pH值为5.0，稀释至1000mL，备用。

淀粉-碘化镉试剂：准确称取11g碘化镉溶于400mL蒸馏水中，搅拌溶解后加热煮沸10min，冷却至室温。准确称取5g可溶性淀粉倒入400mL蒸馏水中，充分搅拌。用滤纸过滤，除去不溶性支链淀粉。将冷却至室温的碘化镉溶液和过滤后的淀粉溶液混合，加蒸馏水至1000mL (如果煮沸后的碘化镉溶液含有杂质，则必须和淀粉一起过滤)，密封，老化24h，备用。

100mg·L-1聚合物：在500mL烧杯中加入大约400mL蒸馏水(或配制清水)，准确称取0.05g HPAM颗粒，均匀地撒入烧杯中，磁力搅拌20～30min，待HPAM 颗粒完全溶解、溶液完全透明后，转入玻璃瓶中，用蒸馏水多次冲洗烧杯，一并转入玻璃瓶中，至500mL，密封，老化24h，备用。

饱和溴水溶液：将8mL 液溴与蒸馏水溶解并配制成500mL的溶液。此过程在通风橱内进行。

配制质量分数为1 %的甲酸钠溶液。 （3）测定步骤

a) 用移液管移取5mL缓冲溶液于50mL容量瓶中，加入2mL HPAM溶液及

20mL蒸馏水，混匀。

b) 加入2mL饱和溴水于容量瓶，避光反应10min。 c) 加入1%的甲酸钠溶液5mL，摇匀，静止，反应5min。

d) 加入5mL淀粉- 碘化镉试剂，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀溶液，静止10min。 e) 用紫外可见分光光度计在580nm 处测其吸光度。. f) 从标准曲线上查出相应的HPAM。

（4）标准曲线绘制

将HPAM储备液（1000mg/L）用蒸馏水稀释成质量浓度分别为10mg/L、30 mg/L、50 mg/L、70 mg/L、90 mg/L、100 mg/L的标准溶液，分别去其溶液2mL，在选定波长（580nm）处测其吸光度值。每个点测两次，取其平均值。

按照测定方法分别测定以上已知浓度的各个标准溶液的吸光值见表2.7。

表2.7 HPAM -吸光度标准曲线

Table.2.7 Standard curve of HPAM and absorbance

浓度（mg/L）

吸光值 10 0.098 30 0.257 50 0.405 70 0.569 90 0.719 100 0.841 绘制标准曲线见图2.4。

HPAM标准曲线10.8y = 0.1504x - 0.0452R = 0.9984吸光度0.60.40.2010305070HPAM浓度90100

图2.4 HPAM-吸光度标准曲线

Fig 2.4 Standard curve of HPAM content and absorbance

2.2.3含油量测定方法

（1）测定原理

本工作方法的理论基础是基于朗伯一比尔光吸收定律，其数学表达式为：

A

（2-1）

A——吸光度； T——透光率； Io——入射光的强度； I——透出光的强度； b——样品的光程； c——样品的溶液的浓度；

k——比例常数，与吸光物质性质及温度等因素有关。

该式表明：溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及人设波长等因素有关。如果保持入射光波长不变，溶液液层的厚度不变，则溶液的吸光度与溶液的浓度成正比。污水中的油质用有机溶剂比如汽油、石油醚、三氯甲烷等萃取，萃取颜色的深浅与含油量的浓度呈线性关系，采用分光光度法进行测定。石油及其产品在紫外光区有特征吸收峰，本试验采用波长为226nm。 （2）试剂和材料

标准油品的制备：为了使测定结果尽可能接近实值，我们选择被测样品中石油醚提取物作为标准油。因为这样可以避免获得的标准油品和被测样品成份不一致造成的偏差，选择标准油品时，应根据标准样品在测定波长下与被测样品的吸光度是否一致为判断。测定样品时要从被测定污水中提取油品，再经脱芳烃并重蒸馏过的石油醚（馏分30~60℃），从水样中萃取油品；将石油醚萃取液通过内铺无水硫酸钠的砂蕊漏斗，脱水、过滤。再将滤液置于水浴之上蒸出石油醚，然后置于恒温箱内赶尽残余的石油醚，可获得本工作需要的“标准油”。

50%硫酸：取100mL硫酸，缓缓加入100mL水中，冷却至室温。 （3）测定步骤：

a) 将一定体积的水样移入250ml分液漏斗中。 b) 加入1＋1硫酸5ml酸化。

＝logIo/I＝logI/T＝kbc

c) 加入氯化钠，其量为水量的2％。

d) 加入20ml石油醚混匀放置3分钟待萃取完毕。

e) 将萃取液通过内铺5mm厚度无水硫酸钠的砂芯漏斗，滤入50ml容量瓶。 f) 水层再用20ml石油醚萃取一次，最后用10ml石油醚洗涤漏斗。 g) 将容量瓶内萃取液及洗涤稀释到标线，测得的吸光度。 h) 从标准曲线上查出相应的油含量。 （4）标准曲线绘制

将原油稀释2.5倍后，在6个50mL容量瓶中，分别配制称含油量为0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L的标准油使用溶液，用石油醚（60–90℃）作为溶剂。在选定波长（226nm）处，用10mm石英比色皿，以石油醚为参比测定吸光度，经空白校正。每个点测两次，取其平均值。

按照测定方法分别测定以上已知浓度的各个标准溶液的吸光值见表2.8。

表2.8 含油量 -吸光度标准曲线

Table 2.8 Standard curve of oil and absorbance

浓度（mg/L）

吸光值 4 0.009 8 0.147 16 0.32 24 0.502 40 0.661 50 0.806

绘制标准曲线见图2.5。

含油量标准曲线10.8y = 0.1631x - 0.1634R2 = 0.9985吸光值

0.60.40.204816含油量图2.5 油含量-吸光度标准曲线

Fig 2.5 Standard curve of oil and absorbance

2440502.2.4电极的处理方法

本试验采用两种材料的极板，钢板和铝板。将其裁剪成长宽60mm×40mm×2mm的长方形极板。

铝电极使用前先用粗砂纸后用细砂纸打磨，然后放入氢氧化钠溶液反应，见有大量气泡冒出后用去离子水清洗，再放入稀盐酸溶液中清洗，同样见气泡冒出后，再用去离子水冲洗干净，浸入酒精中放置，待使用时取出，保持电极表面的洁净。

钢电极使用前用打磨光滑，然后放入浓盐酸溶液反应，有大量气泡冒出后用去离子水清洗，浸入酒精中放置，待使用时取出，保持电极表面的洁净。

2.2.5悬浮物的测定方法

水样中悬浮物测量采用重量法，即利用真空泵抽吸，使水样通过0.45μm的微孔滤膜过滤，称量过滤前后干燥微孔滤膜的质量差，然后再除以水样的体积即得到水样中悬浮物含量。

C= (A-B)?1000?1000?V （2-1） 式中：C——水中悬浮物，mg/L；

A——悬浮物+滤膜+称量瓶重，g； B——滤膜+称量瓶重量，g；

V——水样体积，mL。

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