水质监测的几个常见原理分析

第一篇：水质监测的几个常见原理分析

上海千测认证网提供

水质监测的几个常见原理分析

频发的水污染事件提醒着人们不得不面对这样严酷的现实：中国目前已经进入水污染密集爆发阶段。也正因为此，相关的水质检测仪得以推广和为人所知。认证网提供水质污染检测仪的原理。

1、pH计的工作原理

水的pH值随着所溶解的物质的多少而定，因此pH值能灵敏地指示出水质的变化情况。pH值的变化对生物的繁殖和生存有很大影响，同时还严重影响活性污泥生化作用，即影响处理效果，污水的pH值一般控制在6.5～7之间。水在化学上是中性的，某些水分子自发地按照下式分解：H2O=H++OH-，即分解成氢离子和氢氧根离子。在中性溶液中，氢离子H+和氢氧根离子OH-的浓度都是10～7mol/l，pH值是氢离子浓度以10为底的对数的负数：pH=-log，因此中性溶液的pH值等于7。如果有过量的氢离子，则pH值小于7，溶液呈酸性；反之，氢氧根离子过量，则溶液呈碱性。

pH值通常用电位法测量，通常用一个恒定电位的参比电极和测量电极组成一个原电池，原电池电动势的大小取决于氢离子的浓度，也取决于溶液的酸碱度。该厂采用了CPS11型pH传感器和CPM151型pH变送器。测量电极上有特殊的对pH反应灵敏的玻璃探头，它是由能导电、能渗透氢离子的特殊玻璃制成，具有测量精度高、抗干扰性好等特点。当玻璃探头和氢离子接触时，就产生电位。电位是通过悬吊在氯化银溶液中的银丝对照参比电极测到的。pH值不同，对应产生的电位也不一样，通过变送器将其转换成标准4～20mA输出。

2、溶氧分析仪的工作原理

水中的氧含量可充分显示水自净的程度。对于使用活化污泥的生物处理厂来说，了解曝气池和氧化沟的氧含量非常重要，污水中溶氧增加，会促进除厌氧微生物以外的生物活动，因而能去除挥发性物质和易于自然氧化的离子，使污水得到净化。测定氧含量主要有三种方法：自动比色分析和化学分析测量，顺磁法测量，电化学法测量。水中溶氧量一般采用电化学法测量。该厂采用了COS4型溶氧传感器和COM252型溶氧变送器。氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利（Henry）定律和道尔顿（Dalton）定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。

水分测定仪工作原理：

其原理是基于有水时，碘被二氧化硫还原，在吡啶和甲醇存在的情况下，生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸氢吡啶。反应式如下：H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N？HI+C5H5N？SO3

C5H5N？SO3+CH3OH→C5H5N？HSO4CH3

在电解过程中，电极反应如下：

阳极：2I--2e→I2

阴极：I2+2e→2I-

2H++2e→H2↑

产生的碘又与样品中的水分反应生成氢碘酸，直至全部水分反应完毕为止。反应终点用一对铂电极所组成的检测单元指示。在整个过程中，二氧化硫有所消耗，其消耗量与水的克分子数相等。

第二篇：水质分析监测实践报告

水质分析检测实习实习地点：

山东利源海达环境工程有限公司是以清华大学、山东大学、天津大学及济南大学为技术依托，具有多项自主知识产权和国家专利的高科技股份制企业。

公司注册资金1680万元，现有正式员工80人，其中博士2人，硕士7人，各类工程技术人员56人。公司旗下设有投资运营公司、技术研发公司及工程试验中心，专业从事污水处理工程投资、运营、技术研发及推广等业务。公司机构设置有：市场营销部、技术支持部、工程项目部、运营投资公司、物资采购部、财务管理部、办公室及设备制造中心。公司以环境工程治理、能源管理为己任，集科研开发、规划设计、工程承包、安装调试、设备制造、售后服务于一体，具有环保专项设计、环保设施运营等资质。

公司与国内多家知名专业科研院所和高校在环境工程领域结成优势互补的联合体，互为依托，资源共享，依靠强有力的研发力量，保证了技术的先进性和成熟性。公司作为山东大学、济南大学在环境工程、给水排水工程专业实习基地，在水处理、废气处理、噪声、空气净化、固废无害化处理技术方面，达国内先进水平，且多项处理技术处于同行业领先地位。实习时间：

2016年3月8日-2017年3月5日 实习目的：

社会实践是环境工程专业学生的一门主要实践性课程，是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径，培养学生树立理论联系实际的工作作风，以及检测现场中将科学的理论知识加以验证、深化、巩固和充实，并培养学生进行调查、研究、分析和解决实际问题的能力，为后继专业课学习、实验研究和毕业设计打下坚实的基础。通过生产实习，拓宽学生的知识面，增加感性认识，把所学知识条理化系统化，学到从书本学不到的专业知识，并获得本专业国内外科技发展现状的最新信息，激发学生向实践学习和探索的积极性，为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。实习要求：

严格按照实习计划规定进行，作好计划、实习过程、总结各个环节；实习期间，至少每周联系老师一次，联系方式以为面谈、邮件、电话、短信等为主；联系内容为技术咨询、疑难咨询、实习进展汇报、安全通告等；返校按期上交实习调研报告、实习总结和实习鉴定表。严格执行《程序性文件》和《质量手册》掌握环境检测的理论知识和安全知识。熟练掌握环境检测的检测方法和操作，能够单独完成环境检测的各个环节，对检测的整个过程形成具体的认识。实习内容：

5.1 理论知识的学习

刚进入实习单位的一周内，老师并没有让我接触实验仪器，只是带着我参观单位的主要仪器，并且耐心讲解仪器的使用方法，注意事项，安全性操作。通过学习，以前在脑海中比较神秘的仪器现在开始变得清晰，我对这些仪器的好奇心更加强烈，迫不及待的想动手操作仪器，但是按照老师的实习计划，我得先学好分析检测的理论知识和安全知识，这样才能是我在具体的实践中熟练上手和安全操作。于是在刚开始的一周内，我按照实习老师的计划开始了理论知识的学习。

在学习过程中，我了解了大量关于水质分析检测的方法，包括对各类重金属的检测，对挥发性有机物和持久性有机物的分析检测和对常规环境检测指标的检测方法，并且熟悉了很多分析仪器的使用方法和操作技能，包括气相色谱仪，液相色谱仪，紫外可见光分光光度仪，气质联用仪，COD检测仪，超纯仪，双道原子荧光光度计，离子色谱仪，原子吸收分光光度计等。

同时还进一步学习了学科性知识，如水质检测的目的是饮用水主要考虑对人体健康的影响，其水质标准除有物理指标、化学指标外，还有微生物指标；对工业用水则考虑是否影响产品质量或易于损害容器及管道。水质检测的指标包括色度、浑浊度、嗅和味、余氯、化学需氧量、细菌总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群等。5.2 实践操作

通过一周的理论知识学习，我对水质分析检测有了更深刻的认识，对主要检测仪器有了进一步的理解，对水质分析检测方法有了全面的认识。我迫不及待的想用自己所学的知识与具体的实践相结合。在接下来的时间里，实习老师开始带领我开始具体的分析检测，刚开接触仪器的时候一股力气无法施展，有点摸不着头脑的感觉，还好实习老师经验丰富，知道像我这种刚开始实习的新学员都存在这种问题，于是我不再急躁，而是虚心接受老师的教导，仪器也开始慢慢的熟悉了，经过一段时间的学习主要的仪器我已经能熟练掌握了。

下面就是我具体学到的主要分析检测方法：

纺织，印染，造纸，食品，有机合成工业的废水中，常含有大量的染料，生物色素和有色悬浮微粒等，因此常常是使环境水体着色的主要污染源。对于水样的检测，我们对其进行了pH值，浑浊度，水的硬度、COD，BOD5，细菌总数的测定，由于考虑的对数据的保密性工作，在此对数据不作分析，只对主要分析方法加以介绍如下：

5.2.1 COD的检测—重铬酸钾标准法

仪器主要包括：全玻璃回流装置，加热装置(电炉)，酸式滴定管，锥形瓶，移液管，容量瓶等。

试剂主要包括：重铬酸钾标准溶液，试亚铁灵指示液，硫酸亚铁铵标准溶液，硫酸硫酸银溶液。

测定步骤

硫酸亚铁铵标定：准确吸取10.00 mL重铬酸钾标准溶液于250 mL锥形瓶中，加水稀释至110 mL左右，缓慢加入10 mL浓硫酸，摇匀。冷却后，加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15 mL)，用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。

测定：取20 mL水样，加入10 mL的重铬酸钾，插上回流装置，再加入30 mL硫酸硫酸银，加热回流2 h冷却后，用90.00 mL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。

测定水样的同时，取20.00 mL重蒸馏水，按同样操作步骤作空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

计算：CODCr(O2，mg/L)=8×1000(V0-V1)•C/V 注意事项

① 使用0.4 g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40 mg，如取用20.00 mL水样，即最高可络合2000 mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子的浓度较低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞：氯离子=10：1(W/W)。若出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。

② 本方法测定COD的范围为50-500 mg/L。对于化学需氧量小于50 mg/L的水样，应改用0.0250 mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01 mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。对于COD大于500 mg/L的水样应稀释后再来测定。

③ 水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5-4/5为宜。

④ 用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时，由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176 g，所以溶解0.4251 g邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)于重蒸馏水中，转入1000 mL容量瓶，用重蒸馏水稀释至标线，使之成为500 mg/L的CODcr标准溶液。用时新配。

⑤ CODCr的测定结果应保留三位有效数字。

⑥ 每次实验时，应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定，室温较高时尤其注意其浓度的变化。

干扰及其消除 酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物，加入硫酸银作催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不易被氧化，吡啶不被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化，并且能与硫酸银作用产生沉淀，影响测定结果，故在回流前向水样中加入硫酸汞，使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于1000 mg/L的样品应先作定量稀释，使含量降低到1000 mg/L以下，再行测定。如将COD看作还原性物质的污染指标，则除氯离子之外的无机还原物质的耗氧全包括在内。如将COD看作有机物的污染指标的话，则需将无机还原物质的耗氧除去。对于Fe2+、S2-等无机还原物的干扰，可根据其测定的浓度，由理论需氧量计算出其需氧量，从而对已测的COD值加以校正。Fe2+和S2-的理论需氧量值分别为0.11g/g和0.47g/g。对的干扰一般采用氨基磺酸去除，其加入量为10 mg氨基磺酸/mg对Cl-的干扰一般采用HgSO4去除，其加入量为0.4 gHgSO4/20 mL水样。

5.2.2 BOD5的检测—重铬酸钾标准法

对于不含或少含微生物的工业废水，在测定BOD5时应进行接种，以引入能分解废水种有机伍的微生物。当废水中存在难于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时，应接种经过驯化的微生物。

（1）、实验仪器设备和材料

仪器：恒温培养箱、5—20L细口玻璃瓶、1000－2000ML量筒、玻璃搅棒、溶解氧瓶、虹吸管。

试剂：磷酸盐缓冲溶液、硫酸镁溶液、氯化钙溶液、氯化铁溶液、盐酸溶液、氢氧化钠溶液（0.5mol/L）、亚硫酸钠溶液（C1/2 Na2SO3=0.025mol/L）、葡萄糖-谷氨酸标准溶液；

稀释水：在5－20L玻璃瓶内装入一定量的的水，控制水温在20℃左右。然后用无油空气压缩机或薄膜茇，将此水暴气2－8h，使水中的溶解氧接近于饱和，也可以鼓入适量纯氧。瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布，置于20℃培养箱中放置数小时，使水中溶解氧含量达8mg/L左右。临用前于每升水中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫酸镁溶液、磷酸盐缓冲溶液各1mL，并混合均匀。

接种液： 当分析难于降解物质的废水时，在排污口下游3－8Km 处取水样作为废水的驯化接种业。如无此种水源，可取中和或经适当稀释后的废水进行连续暴气、每天加入少量该种废水，同时加入适量表层土壤或生活污水，使能适应该种废水的微生物大量繁殖。当水中出现大量絮状物，或检查其化学需氧量的降低值出现突变时，表明适用的微生物已进行繁殖，可用做接种液。一般驯化过程需要3－8 d

11、接种稀释水：取适量接种液，加于稀释水中，混匀。每升稀释水中接种液加入量生活污水为1－10 mL;表层土壤浸出液为20－30mL;河水、湖水为10－100mL 接种稀释水的PH值应为7.2，BOD5值以在0.3－1.0mg/L之间为宜。接踵稀释水配置后应立即使用。

（2）、实验步骤 水样的预处理

1、水样的ph值若超出6.5－7.5范围时，可用盐酸或氢氧化钠稀溶液调节至近于7，但用量不要超过水样体积的0.5%。若水样的酸度或碱度太高，可改用高浓度的碱或酸液进行中和。

2、水样中含有铜、铅、锌、铬、砷、氰等有毒物质时，可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释或增大稀释倍数，以减小毒物的浓度

3、含有少量游离氯的水样一般放置1－2h，游离氯即可消失 对于游离氯在短时间不能消散的水样，可加入亚硫酸钠溶液，以除去之。其加入量的计算方法是：取中和好的水样100ml,加入1＋1乙酸10ml，10％（m/V）碘化钾溶液1ml，混匀。以淀粉溶液为指示剂，用亚硫酸钠标准溶液消耗的体积及其浓度，计算水样中所需加亚硫酸钠溶液的量。

4、从水温较低的水浴中采集的水样，可遇到含有过饱和溶液氧，此时应将水样迅速升温至20℃左右，充分振摇，以赶出过饱和的溶解氧。

5、从水温较高的水浴或废水排放取得的水样，则应迅速使其冷却至20℃左右，并充分振摇，使与空气中氧分压接近平衡。

（3）水样的测定

不经稀释水样的测定：溶解氧含量较高、有机物含量较少的地面水，可不经稀释，而直接以虹吸法将约20℃的混匀水样转移至两个溶解氧瓶内，转移过程中注意不使其产生气泡。以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样，加塞水封。

立即测定其中一瓶溶解氧。将另一瓶放入培养箱中，在20±1℃培养5d后，测其溶解氧。

5.2.3 水体pH值—玻璃电极法

天然水的pH值多在6~9范围内，这也是我国污水排放标准中的pH控制范围，pH值是水化学中储藏用的和最重要的温度下进行，或者校正温度，通常采用玻璃电极法和比色法测定pH值。比色法简便，但受色度，浊度，胶体物质，氧化剂，还原剂及盐度的干扰。玻璃电极法基本上不受以上因素的干扰，然而，pH在10以上时，产生的“钠差”，读数偏低，需选用特制的“低钠差”玻璃电极，或使用于水样的pH值相近的标准缓冲溶液对仪器进行校正。

﹙1﹚原理：以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极组或电池。在25摄氏度理想条件下，氢离子活度变化10倍，使电动势偏移59.6 mV，根据电动势的变化测出pH值。

﹙2﹚仪器：各种型号的pH值计或离子活度计，玻璃电极，甘汞电极或银-氯化银电极，磁力搅拌器，50 mL聚乙烯或聚四氟乙烯烧杯

﹙3﹚试剂：pH标准缓冲溶液，饱和氯化钾溶液 ﹙4﹚步骤

A）按照仪器使用说明书准备

B）将水样与标准溶液调到同一温度，记录测定温度，把仪器温度补偿旋纽调至该温度处。选用与水样pH值相差不超过2个pH单位的标准溶液校准仪器。从第一个标准溶液中取出两个电极，彻底冲洗，并用滤纸边缘轻轻吸干。再浸入第二个标准溶液中，其pH值约与前一个相差3个pH单位。如测定值与第二个标准溶液pH值之差大于0.1 pH值时，就要检查仪器，电极或标准溶液是否有问题。当三者均无异常情况时方可测定水样。

C）水样测定：先用蒸馏水仔细冲洗两个电极，再用水样冲洗，然后将电极浸入水样中，小心搅拌或摇动使其均匀，待读数稳定后记录pH值。

5.2.4 水体中浑浊度的检测

浑浊度是由于水中含有泥沙、粘土、有机物、浮游生物和微生物等悬浮物质所造成的。浑浊度的单位是用“度”来表示的，就是相当于1 L的水中含有1 mg的SiO2时，所产生的浑浊程度为1度，或称杰克逊。浊度单位为JTU，1JTU=1 mg/L的白陶土悬浮体。现代仪器显示的浊度是散射浊度单位NTU，也称TU。1TU=1JTU。

浑浊度的检测方法：

浑浊度是一种光学效应，是光线透过水层时受到阻碍的程度表示水层对于光线散射和吸收的能力。它不仅与悬浮物的含量有关，而且还与水中杂质的成分、颗粒大小、形状及其表面的反射性能有关。因此可以通过水的透光率来换算水的浊度。

国家标准：浑浊度在10度时，人们可察觉水质浑浊。如果浑浊度高可导致某些有害物质（如多氯联苯、苯并(a)芘等）、细菌、病毒的含量增高。国标要求生活饮用水的浑浊度不超过3度，特殊情况不超过5度。

空余时间里，指导老师还给我们讲了其他项目的检测原理及仪器的知识，也教我们怎么用。实习感想

在本次实习中，在导师的指导下，我充分掌握了水中污染物各项指标的检测方法，并通过延伸学习，对污水处理整套工艺运行情况及设备构筑物的安装等问题进行了全面细致的把握理解，使我对环境工程专业建立了感性认识，让我学到课堂上学不到的知识，学到了更加明确实用的操作技术和应用理论。实习使我更加明白如何充分灵活运用自己的课堂知识进行实际操作、锻炼自己的实践操作能力；使我能够走出课堂，在现实生活中寻找水质监测的应用实例。本次实习，促使我们在很多方面得到了大步锻炼和提高：运用所学知识与应用实践相统一的能力；合理实践的能力和实际操作中的灵活性、科学性意识；对相关水质监测设备的应用能力；污水处理工艺流程的认知和了解。与此同时，实习也让我意识到污水处理的重要性。如今，经济的增长对环境的压力日趋加大，工业废水、生活污水等污染着河道湖泊、甚至土壤地下水。通过检测对水样各指标加以分析试验，为水处理工艺提供了不可或缺的资料。

在实习期间，我们互相支持鼓励，一起解决难以解决的问题，使得实习生活变得不会枯燥无味。这种精神的培养不仅给我的职业道路指明了前进的方向，也使我体会到团队精神在工作中的重要性。

污水指标实验各个方面都要仔细，这就提醒我们考虑问题要全面谨慎、处理问题细心。在工作中，方法对于问题的处理是至关重要的。

总的来说，这次实习经历使我学到了在校园、课堂、书本上学不到的东西，也是我懂得了很多人生道理，我要感谢老师给我这次实习的机会，感谢指导老师让我对自己有了更为深刻的认识。

第三篇：常见水质现象及原因分析

常见水质现象及原因分析

饮水质量问题，与百姓生活密切相关。现将泾阳城区目前常见的饮水用水问题归纳解释如下：

1、自来水烧开后，有水垢，表面有漂浮物

自来水中含有一些金属阳离子，如钙、镁等，以碳酸氢盐的形式溶解于冷水中，水烧开后，形成碳酸盐沉淀（俗称水垢），不能完全沉淀或附着的就漂浮在水面上，形成漂浮物。在国家饮用水标准中是用总硬度指标来表示水垢的多少，国家标准为≤450mg/L。我公司生产的自来水硬度低于国家标准。

另外，以前局民烧水用居多为铝制或铁制用具，其表面粗糙，水垢容易吸附在用具内壁；现在，烧水时使用不锈钢用具的多了，其表面光滑，不易吸附，故有水垢少部分漂浮在水面上，大部分沉在水底（水垢科采用沉淀法去除）。同时，现在我们家庭大都使用燃气或电磁炉加热，其烧水器具底部集中受热，升温特别快，致使底部周围的水反复烧煮，更易生产水垢。

2、水突然发黄或变浑

附近有施工、更换闸门或维修管道时，由于水流方向发生改变，可使自来水短时间内出现发黄或发浑等现象。解决的办法是打开水龙头，把有问题的水放一放，待水流稳定后就会恢复正常。

3、刚从水管接出的水呈白色，一会儿就清了

这是一种正常的物理现象，水质没有问题。发白的原因主要是供水管网中溶入了空气。经压力作用分解成微小气泡（凭肉眼观察不到），气泡的紧密排列就会感觉到流出的水呈乳白色，当在容器中静止数分钟后，随着气泡消失，水就会变清。

4、水有异色、异臭、异味

①用户使用的水不是自来水公司供给自来水而是用户自己打的自备井中的地下水，地下水被污染所致。

②用户使用过滤器，滤芯二次污染所致。

③有儿戏加压的建筑物，水箱长时间不清洗、消毒所致。

第四篇：水质监测申请报告

关于xxx(地点)更新机井水质检测费用借款的申请

XX单位领导：

我公司于2016年4月，在（XXX地点）更新机井一眼，因业主单位要求施工方进行水质检测，并垫付资金，现申请向公司财务借款1500元。

妥否，请批示。

XX设备物资有限公司 2016年10月31日

第五篇：水质监测思考

六、思考题

1、对地表水中含沉降性固体（如泥沙等）的地表水应如何采样？

答：如果水样中含沉降性固体（如泥沙等），则应分离除去。分离方法为：将所采水样摇匀后倒入筒形玻璃容器（如1 ~2L量筒），静置30min,将不含沉降性固体但含有悬浮性固体的水样移入盛样容器并加入保存剂。测定水温、pH、DO、电导率、总悬浮物和油类的水样除外。

《中华人民共和国环境保护行业标准》HJ/T91—2002地表水和污水监测技术规范P82、我国污水综合排放标准中，排放的污染物按其性质分为几类？每类各举三例，并说明各类在何处采样？

答：分为第一类污染物和第二类污染物两类。如总汞，总铬，六价铬等属于第一类污染物。悬浮物，石油类，挥发酚等属于第二类污染物。排放第一类污染物的废水，不分行业和废水排放方式，一律在车间或车间排放口设置采样点。排放第二类污染物的废水，应在排污单位的废水出口处设采样点。有处理设施的企业，应在处理设施的排出口处布点。为便于了解废水的处理效果，可在处理设备进水口和出水口同时布点采样。

《环境监测技术基本理论试题集》P633、污水采样时哪些项目的样品只能单独采样、不能采混合样？

答：测定pH、COD、BOD、DO、硫化物、油类、有机物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目的样品，不能混合，只能单独采样。

《中华人民共和国环境保护行业标准》HJ/T91—2002地表水和污水监测技术规范P12