化工污水處理廠氨氮含量在線檢測儀的選型

汪斌，洪一華

（衢州巨化檢測中心，浙江衢州324004）

經(jīng)驗交流

化工污水處理廠氨氮含量在線檢測儀的選型

汪斌，洪一華

（衢州巨化檢測中心，浙江衢州324004）

針對某化工污水處理廠廢水中組分復(fù)雜，存在能與氨氮測定所用顯色劑作用形成絡(luò)合反應(yīng)和其他反應(yīng)的物質(zhì)，測定結(jié)果不能完全反映廢水中氨氮含量的問題，采用5種方法對化工污水處理廠的進水、中間廢水和達標排放的廢水進行氨氮含量檢測的比對。結(jié)果表明，進水、中間廢水和達標排放的廢水分別應(yīng)選用按HJ 535－2009納氏試劑分光光度法設(shè)計的在線檢測儀法、在線氨氣敏電極法和在線氨氣敏電極法（或水楊酸法在線檢測儀）檢測儀。

在線檢測；水楊酸法；納氏試劑法；氨氣敏電極法；離子色譜法；化工污水處理廠廢水

某化工污水處理廠匯集各化工企業(yè)廢水進行集中處理。各化工企業(yè)所用原料和產(chǎn)品各不相同，故廢水中各有機物和無機物種類多，組分復(fù)雜，對氨氮含量測定影響也較大。

現(xiàn)在已經(jīng)頒布的氨氮含量檢測方法國家標準和環(huán)保行業(yè)標準有4個，分別是HJ535－2009、HJ 536－2009、HJ 537－2009和HJ/T 195－2005[1-4]。當(dāng)廢水樣品色度較高且氨氮含量也較高時采用HJ 537－2009，以消除色度的干擾；HJ/T 195－2005一般實驗室不具備條件。在線檢測儀器氨氮含量測定方法主要有3種，其中2種是參照HJ535－2009和HJ 536－2009采用分光光度法設(shè)計的工作流程，另1種是氨氣敏電極法。

針對濁度、色度、氯離子和其他因素對在線氨氮檢測儀檢測的影響，選擇不同的樣品和不同原理的在線檢測儀進行比對，查找各類方法對影響因素的局限性，以選擇化工污水處理廠廢水各環(huán)節(jié)合適的氨氮在線檢測儀。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

水楊酸-酒石酸鉀鈉溶液（ρ=50 g/L），亞硝基鐵氰化鈉溶液（ρ=10 g/L），納氏試劑，氯化銨（分析純），碘化汞-碘化鉀-氫氧化鈉（HgI2-KI-NaOH）溶液，氨氮標準溶液。

722型分光光度計；氨氮在線分析儀：Amtax Compact II、島津公司NHN-4210、TresCon Uno A111。

1.2 實驗樣品

純水樣品為去離子水，廢水樣品采集某污水處理廠的進水、中間過程廢水、排放廢水，標準樣品采用氯化銨（NH4Cl）配制。

1.3 實驗方法

配制標準樣品并加入質(zhì)量濃度1～5g/L的Cl-（與實際廢水樣品中的Cl-含量接近），采集某污水處理廠的廢水樣品（進水和出水），為分析濁度、色度、Cl-含量和其他因素對測定結(jié)果的影響，采用5種方法測定氨氮含量進行比對：1)按HJ 536－2009水楊酸分光光度法設(shè)計的在線檢測儀法；2)按HJ 535－2009納氏試劑分光光度法設(shè)計的在線檢測儀法；3)采用氨氣敏電極法設(shè)計的在線檢測儀法；4)實驗室離子色譜法；5)按HJ 536－2009水楊酸分光光度法的實驗室方法。

2 結(jié)果和討論

2.1 進水不同方法的比對

氨氮在廢水中呈溶解狀態(tài)，在線檢測儀均設(shè)置了前處理超微濾膜（0.1μm）過濾裝置，可去除懸浮物和色度對在線檢測結(jié)果的影響。但該化工污水處理廠進水中組分復(fù)雜，某些組分與水楊酸法和納氏試劑法的顯色劑形成絡(luò)合離子，影響了顏色的形成或改變了顏色的色類，測定結(jié)果不理想。

采用4種方法檢測同一進水樣品中的氨氮含量，結(jié)果見表1。其中離子色譜法采用色譜柱對其他干擾物質(zhì)進行分離，以氨離子作為定量，故以離子色譜法測得的結(jié)果作為真值。

表1 4種方法檢測的進水氨氮含量Tab 1 Four methods to detect ammonia and nitrogen content in inflow water

從表1可知，不同測定方法所測得的數(shù)據(jù)相差較大，納氏試劑法所測得的數(shù)據(jù)與離子色譜法比較接近。

2.2 中間廢水不同方法的比對

2.2.1在線檢測與實驗室檢測比較

在線檢測儀前處理過濾裝置采用0.1 μm的超微濾膜，去掉了大部分色度，而實驗室按HJ535－2009和HJ 536－2009這2種方法不經(jīng)過過濾，故實驗室檢測數(shù)據(jù)比在線檢測儀偏高，而在線檢測儀測定結(jié)果正常。氨氣敏電極法由于電極的膜頭在化工綜合廢水中使用時易造成堵塞，不適用于懸浮物和色度高的廢水使用。

實驗室水楊酸法和在線水楊酸法檢測中間過程廢水樣品結(jié)果見表2。

表2 濁度和色度對檢測數(shù)據(jù)的影響Tab 2 Effect of turbidity and chromaticity on testing data

從表2可知，在線檢測儀所測得的數(shù)據(jù)比實驗室略低，主要是過濾膜產(chǎn)生的吸光度誤差。

2.2.2Cl-含量的影響

化工綜合廢水中Cl-的質(zhì)量濃度通常在2～4 g/ L。為考察氯化物對氨氮含量測定的影響，在已知氨氮標準樣品（質(zhì)量濃度0.5 mg/L）中定量加入氯化鈉基準試劑得到不同Cl-含量的水樣，以不同的氨氮在線檢測儀進行比對，并與標準值進行比較，結(jié)果見表3。

表3 Cl-含量對氨氮檢測數(shù)據(jù)的影響Tab 3 Effectof Cl-contenton ammonia and nitrogen testing data

從表3可知，Cl-含量對在線檢測儀產(chǎn)生正誤差，而在線氨氣敏電極法影響較小。

2.3 出水不同方法的比對

對經(jīng)過處理后達到GB 18918－2002排放標準的廢水（出水），采用4種方法進行比對，并用離子色譜法進行真值的確認[5]。結(jié)果見圖1。

圖1 4種方法檢測的出水氨氮含量Tab 1 Four methods to detect ammonia and nitrogen content in outflow water

從圖1可知，在線納氏試劑法、在線水楊酸法和在線氨氣敏電極法所測得的數(shù)據(jù)與離子色譜法相對偏差較大平均分別為19.2%、2.82%和-0.40%，在線納氏試劑法偏差大，故不適合污水處理廠出水氨氮含量的檢測。

3 結(jié)論與建議

對化工污水處理廠的進水、中間廢水和達標排放的廢水，采用按HJ 536－2009水楊酸分光光度法設(shè)計的在線檢測儀法、按HJ 535－2009納氏試劑分光光度法設(shè)計的在線檢測儀法、氨氣敏電極法設(shè)計的在線檢測儀法、實驗室離子色譜法和按HJ 536－2009水楊酸分光光度法的實驗室法進行氨氮含量檢測的比對，結(jié)果表明：1)化工污水處理廠的進水組分復(fù)雜，各類有機和無機物種類多，濁度和色度較高，對測定值影響也較大，應(yīng)選用基于納氏試劑法原理的在線檢測儀進行檢測氨氮含量。

2)中間過程廢水，應(yīng)選用在線氨氣敏電極法，Cl-影響小。

3)排放廢水濁度、色度和氨氮均較低，在排放標準要求的指標內(nèi)，其中NH3-N的質(zhì)量濃度小于10 mg/L，宜選用氨氣敏電極法在線檢測儀或水楊酸法在線檢測儀。

[1]水質(zhì)氨氮的測定納氏試劑分光光度法:HJ 535－2009[S].

[2]水質(zhì)氨氮的測定水楊酸分光光度法:HJ 536－2009[S].

[3]水質(zhì)氨氮的測定蒸餾-中和滴定法:HJ 537－2009[S].

[4]水質(zhì)氨氮的測定氣相分子吸收光譜法:HJ/T 195－2005 [S].

[5]城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準:GB 18918－2002[S].

X703.3

B DOI 10.3969/j.issn.1006-6829.2016.04.014

2016-04-28；

2016-05-21