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雜，存在能與氨氮測定所用顯色劑作用形成絡合反應和其他反應的物質，測定結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。結果表明，進水、中間廢水和達標排放的廢水分別應選用按HJ 535－2009納氏試劑分光光度法設計的在線檢測儀法、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廢水進行集中處理。各化工企業所用原料和產品各不相同，故廢水中各有機物和無機物種類多，組分復雜，對氨氮含量測定影響也較大。

現在已經頒布的氨氮含量檢測方法國家標準和環保行業標準有4個，分別是HJ535－2009、HJ 536－2009、HJ 537－2009和HJ/T 195－2005[1-4]。當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節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計的在線檢測儀法；2)按HJ 535－2009納氏試劑分光光度法設計的在線檢測儀法；3)采用氨氣敏電極法設計的在線檢測儀法；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，在線檢測儀均設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果的影響。但該化工污水處理廠進水中組分復雜，某些組分與水楊酸法和納氏試劑法的顯色劑形成絡合離子，影響了顏色的形成或改變了顏色的色類，測定結果不理想。

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

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據相差較大，納氏試劑法所測得的數據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種方法不經過過濾，故實驗室檢測數據比在線檢測儀偏高，而在線檢測儀測定結果正常。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果見表2。

表2 濁度和色度對檢測數據的影響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據比實驗室略低，主要是過濾膜產生的吸光度誤差。

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，結果見表3。

表3 Cl-含量對氨氮檢測數據的影響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據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計的在線檢測儀法、按HJ 535－2009納氏試劑分光光度法設計的在線檢測儀法、氨氣敏電極法設計的在線檢測儀法、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，結果表明：1)化工污水處理廠的進水組分復雜，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，其中NH3-N的質量濃度小于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]水質氨氮的測定納氏試劑分光光度法:HJ 535－2009[S].

[2]水質氨氮的測定水楊酸分光光度法:HJ 536－2009[S].

[3]水質氨氮的測定蒸餾-中和滴定法:HJ 537－2009[S].

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

[5]城鎮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