一、高锰酸盐指数，量的是水里能烧掉的东西

高锰酸盐指数说的是这样一件事：取定量水样，加硫酸和定量高锰酸钾，放进沸水浴里煮三十分钟，让高锰酸钾去氧化水里的有机物、亚铁、硫化物、亚硝酸盐这些能被氧化的东西；煮完剩下的高锰酸钾，用草酸钠还原，再折算成每升水消耗多少毫克氧。数越大，水里能被氧化的东西越多。它不是某种物质的浓度，是一个综合量。同类的数还有两个。化学需氧量用重铬酸钾去氧化，氧化力强，大部分有机物都能啃下来；五日生化需氧量让微生物去分解，测的是可生化那一部分。三个数各管一段，高锰酸盐指数适合比较干净的水——地表水、水源水、自来水，这类水用重铬酸钾法测出来数太小，分不出高低，用锰法才看得见变化。叫法上有点乱：按指标叫高锰酸盐指数测定仪，按方法叫锰法COD测定仪，实验室里两种都有人用，说的是同一台机器。

自来水厂盯这个数，盯的是管网里的生物稳定性。有机物多了，管网里的细菌有饭吃，余氯消耗得快，末梢的浊度与色度跟着上来；有机物少，水质就稳。出厂水一般控在三毫克每升以内，水源水按地表水分档，二类四、三类六、四类十、五类十五。这个数往上抬，往往是水源变了，顺着查就能找到原因。恒美智造把这台机器做成单用途：一台机器只做耗氧这一路，菜单里不塞别的项目。理由很实在，现场的人一天翻好几次菜单，项目越少，按错的机会越少；项目越多，看着全能，常用的那一项反倒藏得深。机器按 GB/T 5750.7-2023 设计，酸性与碱性两套条件都写在流程里，用户按水样选条件，剩下的步骤屏幕带着走。

表1 三个耗氧指标，别横着比

表注：三个数说的都是水里能被氧化的东西，氧化剂强弱不同，数就不能横着比；报告上写哪一个，看方法里用的是哪种氧化剂。

二、酸性法与碱性法，两套条件别混用

酸性法的前提是氯离子不高。氯离子在强酸加热的条件下会被高锰酸钾氧化成氯气，一毫克氯离子大约要消耗零点二二六毫克氧；水样里氯离子到一千毫克每升，光这一项就能把数抬上去一截。沿海的地表水、受海水倒灌的河道、部分地下水，氯离子常常超过三百毫克每升，这时候照酸性法做，数虚高，做多少遍都一样。碱性法的做法是把水样先调成碱性，再加高锰酸钾，沸水浴三十分钟，取出后酸化、加草酸钠还原、回滴。碱性条件下氯离子不被氧化，干扰就避开了；代价是氧化力弱一些，量程只到四点五毫克每升。方法里给两条路，选哪条看氯离子，不看习惯；恒美智造把两条路的试剂顺序分开写，选错条件，屏幕会提示换一套试剂。

两套条件的量程差得不少：酸性段零点一到二十五毫克每升，分几段标定；碱性段零到四点五毫克每升。这个差别不是仪器能力的问题，是化学条件定的。所以一台机器标着两个量程，用户得清楚自己走的是哪条路；报告上写结果，方法与量程要一起写，只写一个数，别人不知道你是怎么测的。恒美智造在随机资料里放了一张对照表：氯离子多少走哪条路、量程多少、试剂怎么配，一页写完。现场的人不必记标准号，照着表走就行；表上留了一行空白，写本单位水源的氯离子实测值，写上去之后，换人接手也不必重新摸一遍。这一行空白是小事，可它把方法选择从记忆变成了记录。

表2 酸性法与碱性法，条件不一样

表注：氯离子高的时候照酸性法做，氯被氧化成氯气，多耗高锰酸钾，数就虚高；换方法之前先测一次氯离子。

三、滴定与比色，两条路走到同一个数

手工滴定的流程是这样：水样加硫酸与定量高锰酸钾，沸水浴三十分钟，取出后趁热加定量草酸钠，把剩下的高锰酸钾还原掉，再用高锰酸钾回滴到微红不褪，记下用量。高锰酸钾的浓度不稳定，配好之后要用草酸钠标定，算出浓度系数，行内叫 K 值；K 值不准，所有的数跟着偏。仪器走的是同一条化学路线，只是把判终点这一步交给了光电元件。高锰酸钾是紫红色，浓度越高颜色越深，仪器在特定波长读吸光度，按标定曲线换算成浓度；不必人眼去辨那一丝微红，也就不存在两个人两个数的问题。判读这一环省下来，一人一天能做的样从十来个提到三四十个。

比色的成败在细节。十六毫米管要擦净外壁，指纹与水痕都挡光；管里有气泡，弹两下让它上来；插进比色槽要到底，方向每次一致；玻璃皿的光程要选对，高浓度用短光程，低浓度用长光程，选反了不是溢出就是分辨不出。这四件事没有一件需要技术，可现场出错多半出在这里。光源这一块，机器用超高亮发光二极管，亮度自动调节与校准，出厂前逐台校一遍。对用户来说，好处是不必自己调零、不必换灯；用了两年光源衰减，测出来的数会一起偏低，做一次质控样就看得出来。恒美智造在机身里存了教学视频，头一次用的人跟着视频走一遍，比看十页纸快；固件也能升级，方法改了不必换机器。

表3 比色这条路，五步走完

表注：化学步骤与手工滴定一模一样，省下的是判终点与抄数；方法里写的时间与顺序，一步都不能少。

四、一台 HM-TCMn，接住哪些水样

HM-TCMn 是台面机，七千元，十点一寸彩色触摸屏，安卓系统，中文界面，键盘能切中英文。机身四百四十四乘三百零三乘一百七十三毫米，五点二公斤，一个人搬得动，两个人抬更稳。存储八百万组数据，可按时间检索；内置热敏打印机，打印内容可选，能打二维码；无线、网口、热点、优盘四条路都能把数据弄出来。比色件给了两套：十毫米、三十毫米、五十毫米玻璃皿，加十六毫米消解比色管。皿适合实验室，管适合现场——管里直接反应、直接比色，不必转移，省一步也少一次污染。稀释倍数在机器里自动换算，输入倍数就出原浓度，高浓度样不必在纸上算；换算这一步看着小，实际容易算错，交给机器省心。

数据出口这块，机器带监管云平台，有线或者无线连上，检测结果直接传；单位自己有系统的，导出 Excel 再导进去。对水厂来说，这一条的价值在趋势：一天几个点，一周排成曲线，哪一天往上抬了，回头查当天的手工记录与水源变化，比翻一摞纸快。恒美智造交付时把上传路径配好，用户回去开机就能传。适用面要说清：地表水、水源水、自来水、处理后的中水，数落在零点几到十几之间的水，用它正合适。不适用的也直说：原污水、高浓度工业废水，耗氧量几十上百，得先稀释，倍数大了误差也放大，这种水更适合用重铬酸钾法；含氯高的水要走碱性段，或者先脱氯再测。

表4 HM-TCMn 的账面

表注：机器只这一台，配法的差别在比色皿与电池；实验室配皿，跑现场加一块 6 安时电池。

五、0.1 到 25 的刻度怎么用

零点一到四这一段是给干净水准备的。一类水与二类水常在二以下，自来水出厂水多在一到三之间，这一段分辨率细，零点二的变化看得出来，判断水质有没有变就有依据。低段测的时候光程用长的，三十毫米或五十毫米皿，颜色浅也读得出差别；用短光程，吸光度挤在底部，分不出来。四到十这一段对应三类到四类水。河道断面、湖库的入湖口、部分回用水，数常落在这里。这一段测起来不必稀释，但要注意氯离子：受海水影响的河段、用过漂白剂的水，氯离子可能超过三百，得先测一次氯离子再定方法，不然数会虚高一个台阶。

十到二十五这一段接近方法的上限。过了二十，颜色很深，吸光度接近满度，误差放大；这种水建议稀释后测，稀释用不含有机物的纯水，纯水本身先测一次空白，空白高说明水不干净。稀释倍数写进记录，换算回原浓度；倍数越大误差越大，所以能少稀释就少稀释，与其硬撑长光程，不如换短光程稳。记录上要写清三件事：走的是酸性还是碱性、用的哪一档、有没有稀释。这三件事不写，事后复核就是猜。恒美智造在打印小票上把这三栏印出来，跟着数据一起留档；用户把五年的小票订成册，翻起来就是一台机器的账本，审查时也用得上。恒美智造把这一栏印成固定格式，用户不必自己想怎么写。

六、自来水的取样与保温，决定数准不准

取样这一步决定后面所有的事。河道取样取表层三十厘米以下，避开浮萍与水面的油膜；水厂取样在出水口，先放水两分钟，把管里的存水放掉；瓶要用样水润洗两次，取满不留气泡。取完避光保存，四小时内做完前处理；做不完的加硫酸酸化、冷藏，也别拖过二十四小时。保存这件事有讲究。加酸之后有机物被固定住，微生物分解慢下来，可酸性条件也会让部分物质水解，所以酸化的样也不能久放。冷藏是降温，不是冷冻；冻过的样体积变了，浓度也跟着变。这些细节方法里都写了，现场做不到全部，至少做到避光、低温、快测三样，剩下的靠流程补。

水浴这半小时也有讲究。水位要没过管内液面，水开了才放管，放进去之后水要继续沸腾；中途加水要加热水，加冷水温度掉下来，氧化不完全，数偏低。管口盖不盖、盖什么，按方法走；煮完取出趁热加草酸钠，凉了反应慢，褪色不彻底，回滴的用量就偏大。恒美智造在现场培训时把这几条排成一张顺序表：取样、摇匀、加酸、加氧化剂、下水浴、计时、取出、还原、比色、记录，十步一行，走完打勾。表贴在墙上，新人照着做，做三遍就顺了。培训完之后让用户自己测一个已知值的质控样，对得上才算学会；对不上，回头查是哪一步被跳过了。这一步恒美智造叫“走过一遍再签字”，签字的人对这一步负责。

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