城市污水處理廠氨氮在線監(jiān)測儀表比對監(jiān)測存在的問題與對策

劉玉川，朱歆瑩

（徐州市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 徐州 221018）

徐州市區(qū)近十家污水處理廠每天處理水量近60萬m3，氨氮在線分析儀準(zhǔn)確與否對徐州市環(huán)境容量的考評意義重大。徐州市環(huán)境監(jiān)測中心站每個(gè)季度對這10家污水處理廠需進(jìn)行一次氨氮在線儀表的比對監(jiān)測，由于十家污水處理廠氨氮在線分析儀的生產(chǎn)廠家、原理、分析方法不盡相同，污水處理廠總排口氨氮出水結(jié)果較低，造成比對通過率較低，現(xiàn)將介紹和分析比對監(jiān)測存在的問題。

1 氨氮在線儀表原理

氨氮（NH3-N）在線監(jiān)測儀器綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)監(jiān)控全程的自動(dòng)化，在污水處理企業(yè)污水處理與城市生活污水排放的實(shí)時(shí)監(jiān)控方面起到較明顯的作用，可以獲取水體中氨氮（NH3-N）的濃度與污染指數(shù)。徐州市污水處理廠氨氮在線監(jiān)測的儀器主要為哈希儀表，原理為納氏試劑法。納氏試劑法與監(jiān)測水質(zhì)中氨含量的測定方法（GB 7479-1987）近似，在410～424 mm的范圍限制內(nèi)使水樣中的氨與碘化鉀汞進(jìn)行反應(yīng)，所生成的化合物呈現(xiàn)淡紅色、膠狀，采取此類方法的儀表一般都配備有水樣過濾裝置，并對其檢測期限進(jìn)行明確規(guī)定：0.1 mg/L測定周期1 h。

2 徐州市內(nèi)10家污水處理廠氨氮在線儀表現(xiàn)狀與比對頻次

2.1 污水處理廠在線儀表現(xiàn)狀

10家污水處理廠在線儀表制造商不同，在線儀表制造商主要有：美國哈希儀表，監(jiān)測方法為納氏比色法；深圳市交大通科技實(shí)業(yè)有限公司，分析方法為納氏試劑分光光度法；江蘇科特威爾泰，分析方法為納氏試劑分光光度法。不同的儀表制造商的儀表原理不同，有的在線儀表分析原理與分析方法與監(jiān)管部門化驗(yàn)室的原理與分析方法不同。這十家污水處理廠的氨氮出水較低，絕大部分結(jié)果低于1.0 mg/L，氨氮在線監(jiān)測儀比對監(jiān)測規(guī)范允許的誤差為15%。

省轄市環(huán)境監(jiān)測部門每季度對這10家污水處理廠在線儀器進(jìn)行比對監(jiān)測，由于上述情況的存在，每個(gè)季度均有污水處理廠比對不通過的現(xiàn)象，比對不通過的氨氮在線自動(dòng)監(jiān)測儀通常是總排口的氨氮出水與化驗(yàn)室分析結(jié)果比對不合格，但是標(biāo)準(zhǔn)樣品做的結(jié)果都合格。

3 氨氮在線儀表比對過程存在的問題與對策

3.1 水樣的不同步性與不均勻性與采取的對策

很多時(shí)候，污水處理廠的氨氮在線分析儀比對不合格是因?yàn)閷?shí)際水樣比對不合格，這需要更加嚴(yán)格控制采樣過程，確保在同一時(shí)間、同一地點(diǎn)、同一層面采集到相同的對比試驗(yàn)樣品。據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，進(jìn)水水質(zhì)變化較大，儀表與化驗(yàn)室很難做到同步采樣，污水的進(jìn)、出水口與在線儀器室的點(diǎn)位、距離因廠而異，手工采樣與儀表自動(dòng)采樣有時(shí)間與距離差，而且自動(dòng)檢測儀表有預(yù)處理系統(tǒng)，如果不采用離線監(jiān)測，很難做到以上要求。針對以上問題，建議離線比對監(jiān)測，在實(shí)際水樣的采集過程中，為盡可能保證水樣相同，通常準(zhǔn)備一個(gè)干凈的1 L的采樣瓶、2個(gè)0.5 L的干凈采樣瓶，現(xiàn)場將3個(gè)瓶子用樣品水沖洗2～3遍，用1 L的采樣瓶采滿后，平均分配到2個(gè)0.5 L的干凈采樣瓶，一瓶用于在線儀器比對，一瓶用于化驗(yàn)室分析。

3.2 在線儀表的分析方法與化驗(yàn)室分析方法不一致

儀器的檢出限為0.2 mg/L，而實(shí)驗(yàn)室的檢出限為0.025 mg/L，氨氮在線分析儀的原理主要是氨氣逐出比色法與納氏試劑分光光度法，而實(shí)驗(yàn)室用的主要是納氏試劑分光光度法，方法原理不同，比對結(jié)果必定存在差異。建議在可以控制的情況下，實(shí)驗(yàn)室盡量使用與在線儀器原理一致的分析方法。

3.3 氨氮出水水質(zhì)較低，如果按照污染源比對監(jiān)測規(guī)范的考核要求不能達(dá)標(biāo)

通過分析表1、表2和表3中3個(gè)季度的氨氮監(jiān)測數(shù)據(jù)，人們可以發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)都低于1.0 mg/L，較多污水處理廠的出水結(jié)果在0.1 mg/L左右，如果用誤差15%來考評將十分困難。因此，人們應(yīng)采取積極措施，解決氨氮出水水質(zhì)較低的問題，提高比對監(jiān)測通過率。

表1 2017第1季度總排口比對前一日氨氮在線儀器連續(xù)24 h的結(jié)果

表2 2017第2季度總排口比對前一日氨氮在線儀器連續(xù)24 h的結(jié)果

表3 2017第3季度總排口比對前一日氨氮在線儀器連續(xù)24 h的結(jié)果

針對現(xiàn)有10家污水處理廠出水水質(zhì)等實(shí)際情況，依據(jù)《污染源在線比對監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的要求，比對監(jiān)測該幾家企業(yè)很難通過。筆者建議，在連續(xù)24 h內(nèi)有50%氨氮在線儀表出水結(jié)果低于1.0 mg/L時(shí)，選取一組與化驗(yàn)室同步的樣品，其余5個(gè)樣品用0.5 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)樣品代替；將《污染源在線比對監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中的氨氮標(biāo)準(zhǔn)分為幾個(gè)檔次，具體情況如表4所示。

表4 比對考核指標(biāo)

4 結(jié)論

比對監(jiān)測能否通過，直接檢驗(yàn)氨氮在線自動(dòng)監(jiān)測儀的準(zhǔn)確與否。采用以上建議能夠解決污水處理廠氨氮在線儀表比對監(jiān)測存在的問題，提高比對監(jiān)測通過率，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確監(jiān)控企業(yè)氨氮的排污情況，為環(huán)境管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。

1 馮云波，于 洋.氨氮在線監(jiān)測系統(tǒng)的比對監(jiān)測[J].廣州化工，2010，38（4）：161-162.

2 國家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測分析方法（第四版）[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.