2.3 污水化学指标测定
2.3.1 如何测定污水的pH值？
测定pH值常用的方法是玻璃电极法。此法是以玻璃电极为指示电极，饱和甘泵电极为参比电极，两者组成电极对。用电压表指示水样的电势差。以25℃时电势差改变59.19mV为一个pH单位。测定时能在仪器上直接读出pH。测定不受水样的色度、浑浊度和氧化还原性物质的干扰。测定时必须用有准确pH的标准缓冲溶液作为对照，温度对于pH读数的影响，可用仪器上的温度补偿装置进行调整。
比色法测定pH值是在水样中加入定量指示剂后与pH标准色列进行目视比较。此法不需电源，简便易行，但受到水的色度、浑浊度和各种氧化还原物质的干扰，只能用于概略测定。
2.3.2 如何测定污水的BOD含量？
BOD的测定方法包括标准稀释法、生物传感器法、活性污泥曝气降解法和测压法。
（1）标准稀释法
这种方法是最经典的也是最常用的方法。简单地说，就是测定在20℃±1℃温度下培养 5d前后溶液中溶氧量的差值。求出来的BOD值称为“五日生化需氧量（BOD5）”。
（2）生物传感器法
其原理是以一定的流量使水样及空气进入流通量池中与微生物传感器接触，水样中溶解性可生化降解的有机物受菌膜的扩散速度达到恒定时，扩散到氧电极表面上的氧质量也达到恒定并且产生一恒定电流。由于该电流与水样中可生化降解的有机物的差值与氧的减少量有定量关系，据此可算出水样的生化需氧量。通常用BOD5标准样品对比，以换算出水样的BOD5的值。
（3）活性污泥曝气降解法
控制温度为30～35℃，利用活性污泥强制曝气降解样品2h，经重铬酸钾消解生物降解后的样品，测定生物降解前后的化学需氧量，其差值即为BOD。根据与标准方法的对比实验结果，可换算成为BOD5值。
（4）测压法
在密闭的培养瓶中，水样中溶解氧被微生物消耗，微生物因呼吸作用产生与耗氧量相当的CO2，当CO2被吸收后使密闭系统的压力降低。根据压力测得的压降可求出水样的BOD值。
2.3.3 如何测定污水的COD含量？
化学需氧量（COD）的测定：随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。对于污水水样一般采用重铬酸盐法。除此以外还有节能加热法、密封催化消解法、微波消解法等。对于较清洁的地表水可用酸性高锰酸钾氧化法（高锰酸盐指数）来表征。
2.3.4 如何测定水中的氨氮含量？
氨氮是污水和地表水中重要的污染指标之一。氨氮的测定方法通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，但水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类等会干扰测定，需做相应的预处理；苯酚-次氯酸盐比色法具有灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法；电极法通常不需要对水样进行预处理，具有测量范围宽等优点。氨氮含量较高时，可采用蒸馏-酸滴定法。下面以《纳氏试剂分光光度法》（HJ 535—2009）来说明氨氮的测定方法和步骤。
（1）纳氏试剂分光光度法原理
碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收。通常测量波长在410～425nm范围内。
（2）适用范围
本法最低检出浓度为0.025mol/L （光度法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。水样做适当的预处理后，本法可适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水。
（3）预处理
水样带色或浑浊以及含其他一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法；对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法消除干扰。
（4）步骤
①校准曲线的绘制 吸取0.50mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL和10.0mL铵标准使用液于50mL比色管中，加水至标线；加1.0mL酒石酸钾钠溶液，混匀；加1.5mL纳氏试剂，混匀；放置10min后，在波长425nm处，用光程20mm比色皿，以水作参比，测量吸光度。由测得得吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以氨氮含量（mg）对校正吸光度的校准曲线。
②水样的测定 分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50mL比色管中，稀释至标线，加1.0mL酒石酸钾钠溶液（经蒸馏预处理过的水样，水样及标准管中均不加此试剂），加1.5mL纳氏试剂，混匀；放置10min后，同校准曲线步骤测量吸光度。
③空白试验 以无氨水代替水样，做全程序空白测定。
④计算 由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查得氨氮含量。
2.3.5 如何测定污水的TN含量？
TN常被用来表示水体受营养物质污染的程度。TN有多种测定方法，《碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ 636—2012）测定步骤如下：
①取10mL水样（或取适量水样）于25mL比色管中，用无氨水稀释至标线。
②准确加入5mL碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞，摇匀，用纱布及纱绳裹紧管塞，以防迸出。
③将比色管置于压力锅中，加热至规定压力后放气使压力表指针回零，再次达到规定温度压力后开始计时，将消解温度控制在 120～124℃，使比色管在过热水蒸气中加热30min。
④压力锅自然冷却至压力表指针回零后开阀放气，移去外盖，取出比色管，趁热多次摇匀比色管，使气相中的氨气被热的过硫酸钾消解转变为
，自然冷却至室温。
⑤加入（1+9）盐酸1mL，用无氨水稀释至25mL标线。
⑥在已经预先预热0.5h以上的紫外分光光度计上，设定为双波长系数法（系数为2），以无氨水为参比，用10mm石英比色皿分别在220nm和275nm波长处测定吸光度，用校正的吸光度（A220-2A275）绘制校准曲线。
⑦按水样的校正吸光度，在校准曲线上查出相应的含氮量，再通过公式进行计算。
2.3.6 如何测定污水的TKN含量？
TKN即凯氏氮，水质监测指标的一项。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。此类有机氮化合物主要有蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素以及合成的氮为负三价形态的有机氮化合物。通常可以简单地理解为水中氨氮和有机氮的总和。
测定步骤为：水中加入硫酸并加热消解，使有机物中的氨基氮转变为硫酸氢铵，游离氨和铵盐也转为硫酸氢铵。消解时加入适量硫酸钾提高沸腾温度，以增加消解速率，并以汞盐为催化剂，以缩短消解时间。消解后液体，使成碱性并蒸馏出氨，吸收于硼酸溶液中。然后以滴定法或光度法测定氨含量。汞盐在消解时形成汞铵络合物，因此，在碱性蒸馏时，应同时加入适量硫代硫酸钠，使络合物分解。具体测定方法可参照《水质凯氏氮的测定》（GB 11891—1989）。
2.3.7 如何测定污水的TP含量？
TP是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以每升水样含磷毫克数计量。采集的水样立即经0.45μm微孔滤膜过滤，其滤液用于可溶性正磷酸盐的测定。滤液经强氧化剂的氧化分解（消解），测得可溶性总磷。消解方法有过硫酸钾消解法、硝酸-硫酸消解法、硝酸高氯酸消解法。消解后的水样用钼酸铵分光光度法（GB 11893—1989）测定。
2.3.8 城镇污水处理厂化学指标的排放标准是多少？
表2-4为城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918—2002）规定的三级排放标准的化学指标。
表2-4 基本化学指标控制项目最高允许排放浓度（日均值）单位：mg/L （pH值除外）
①下列情况下按去除率指标执行：当进水COD大于350mg/L时，去除率应大于60%；BOD大于160mg/L时，去除率应大于50%。
②括号外数值为水温>12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。