醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水總余氯的監(jiān)測(cè)方法優(yōu)化

劉 萍

(昆明市生態(tài)環(huán)境局官渡分局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站,云南 昆明 650000)

0 引言

在城市化進(jìn)程中，人口向城鎮(zhèn)聚集，各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)日益增多，對(duì)醫(yī)療廢水的環(huán)境監(jiān)管不斷加強(qiáng)，對(duì)與之相適應(yīng)的執(zhí)法監(jiān)測(cè)也提出了新的要求。總余氯是醫(yī)療機(jī)構(gòu)的主要控制項(xiàng)目之一。本文對(duì)如何更準(zhǔn)確地進(jìn)行總余氯執(zhí)法監(jiān)測(cè)進(jìn)行了探討，以期為后續(xù)環(huán)境執(zhí)法提供有力的技術(shù)支撐。

本文所探討的醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水總余氯監(jiān)測(cè)方法采用《HJ 585-2010水質(zhì) 游離氯和總氯的測(cè)定N,N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》[1]。市區(qū)各醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水通過(guò)市政污水管網(wǎng)，排入城市二級(jí)污水處理廠，外排廢水中總余氯、糞大腸菌群數(shù)執(zhí)行《GB 18466-2005醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表1[2]。

表1 醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放限值

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 方法原理

在pH 6.2～6.5條件下，總余氯直接與N,N-二乙基-1，4-苯二胺硫酸鹽(DPD)溶液反應(yīng)生成紅色化合物。用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色消失。

1.2 儀器

微量滴定管：5mL，0.02mL分度；2支50mL的酸式滴定管；一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。

1.3 試劑

磷酸鹽緩沖溶液(pH=6.5)；N,N-二乙基-1，4-苯二胺硫酸鹽(DPD)溶液；重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液c(1/6 K2Cr2O7)=100.0mmol/L;硫酸亞鐵銨貯備液c[Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O]≈56mmol；濃磷酸和濃硫酸等。

1.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

鑒于總余氯的環(huán)境執(zhí)法監(jiān)測(cè)需現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，按照標(biāo)準(zhǔn)方法《HJ 585-2010水質(zhì) 游離氯和總氯的測(cè)定N,N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》中的內(nèi)容，本實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溶液配制標(biāo)定和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定兩個(gè)部分。實(shí)驗(yàn)室按標(biāo)準(zhǔn)方法配制6.1～6.13的各類試劑并進(jìn)行硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)貯備液的標(biāo)定，稀釋并計(jì)算硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定液的濃度c3(以每升含氯(Cl2)毫摩爾數(shù)表示)。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定是取一定試樣于250mL錐形瓶中，依次加入15.0mL磷酸鹽緩沖溶液、5.0mL DPD溶液，1g碘化鉀混勻。2min后用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定至無(wú)色為終點(diǎn)，記錄滴定消耗溶液體積V4。

1.4.1 干擾消除

① 氧化錳干擾實(shí)驗(yàn)：量取試樣100mL加入1.0mL硫代乙酰胺，加入15mL磷酸緩沖液和5.0mL DPD溶液混勻，立即用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定，溶液由粉紅色變至無(wú)色為終點(diǎn)，測(cè)定氧化錳的干擾；

②六價(jià)鉻干擾實(shí)驗(yàn)：30min后，溶液顏色變成粉紅色，繼續(xù)滴定六價(jià)鉻的干擾，使溶液由粉紅色滴定至無(wú)色終點(diǎn)。

記錄滴定消耗溶液體積V5，相當(dāng)于氧化錳和六價(jià)鉻的干擾。

1.4.2 硫酸亞鐵銨滴定液的標(biāo)定

根據(jù)《HJ 585-2010水質(zhì) 游離氯和總氯的測(cè)定N,N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》標(biāo)準(zhǔn)方法配制6.1～6.13的各類試劑，按照6.8 硫酸亞鐵銨貯備液的標(biāo)定進(jìn)行標(biāo)定。

實(shí)際工作當(dāng)中由翠綠色到墨綠色的滴定終點(diǎn)非常難以觀察，容易滴定不足或滴定過(guò)量。參考《HJ 828-2017水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鹽法》[3]硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液中6.12部分，兩個(gè)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系見(jiàn)表2。

表2 游離氯和總氯的測(cè)定、化學(xué)需氧量的測(cè)定標(biāo)定實(shí)驗(yàn)區(qū)別與聯(lián)系

由于兩個(gè)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物相同，因此在游離氯和總氯測(cè)定標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中難以觀察終點(diǎn)的情況下用來(lái)互相驗(yàn)證。兩個(gè)反應(yīng)的滴定終點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)化不同，筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，游離氯和總氯的測(cè)定標(biāo)定實(shí)驗(yàn)由透明經(jīng)翠綠色至出現(xiàn)墨綠色為終點(diǎn)(見(jiàn)圖1)，而化學(xué)需氧量的測(cè)定標(biāo)定實(shí)驗(yàn)由黃色經(jīng)藍(lán)綠色變?yōu)榧t褐色為終點(diǎn)(見(jiàn)圖2)。

圖1 總氯的測(cè)定標(biāo)定實(shí)驗(yàn)顏色變化

圖2 化學(xué)需氧量的測(cè)定標(biāo)定實(shí)驗(yàn)顏色變化

1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定

通過(guò)對(duì)壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司標(biāo)準(zhǔn)樣品：水質(zhì)總氯(總余氯)B2005087(樣品濃度：0.940±0.130mg/L)、B2009142(樣品濃度：1.52±0.07mg/L)的測(cè)定，進(jìn)行準(zhǔn)確度和精密度實(shí)驗(yàn)[5]，結(jié)果如表3所示。

由表3可知，3次重復(fù)性實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果及平均值均在標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差值以及回收率均符合質(zhì)控要求，保證了此次實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度和精密度。

1.4.4 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

完成實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部溶液配制和標(biāo)定，并進(jìn)行質(zhì)控樣驗(yàn)證后，將所需試劑和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)器材帶到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行執(zhí)法監(jiān)測(cè)。取一定試樣于250mL錐形瓶中，依次加入15.0mL磷酸鹽緩沖溶液、5.0m LDPD溶液，1g碘化鉀混勻。2min后用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定至無(wú)色為終點(diǎn)，記錄滴定消耗溶液體積V4。進(jìn)行干擾消除實(shí)驗(yàn)，記下滴定消耗溶液體積V5。

總氯的計(jì)算公式：

式中:c3—硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定液的濃度(以Cl2計(jì))，mmol/L;V4—測(cè)定中消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，mL；V5—校正氧化錳和六價(jià)鉻干擾時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，mL，若不存在氧化錳和六價(jià)鉻，V5=0mL；V0—試樣體積，mL；70.91—Cl2的相對(duì)分子質(zhì)量。

完成好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)后填寫記錄表格，回到實(shí)驗(yàn)室后編制報(bào)告為后續(xù)環(huán)境執(zhí)法提供技術(shù)依據(jù)。

2 醫(yī)療廢水監(jiān)測(cè)中存在問(wèn)題及對(duì)策建議

2.1 處理設(shè)施最初設(shè)計(jì)不合理，接觸池余氯濃度不穩(wěn)定

問(wèn)題：消毒劑和污水不能按照合理的比例同時(shí)加入接觸池，白天醫(yī)院污水產(chǎn)生量大時(shí)，消毒劑加入量不足，夜間污水產(chǎn)生量少時(shí)，消毒劑還在不停地加入，造成接觸池余氯濃度不穩(wěn)定。

圖3 標(biāo)定過(guò)程示意圖

表3 標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定結(jié)果

對(duì)策：建議二級(jí)以上傳染病醫(yī)院和綜合醫(yī)院的污水處理設(shè)施增加余氯在線測(cè)定儀和流量計(jì)，該要求符合《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》9.1.9的規(guī)定：消毒劑投加量根據(jù)在線余氯測(cè)定儀的測(cè)定結(jié)果自動(dòng)調(diào)整，避免出現(xiàn)忽高忽低的現(xiàn)象[6]。

2.2 醫(yī)療廢水與含氯消毒劑接觸反應(yīng)不充分

問(wèn)題：部分醫(yī)院沒(méi)有考慮《GB 18466-2005醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，采用含氯消毒劑消毒的工藝控制要求：消毒接觸池的接觸時(shí)間≥1.5h這一強(qiáng)制性國(guó)標(biāo)要求。一方面沒(méi)有建設(shè)消毒接觸池，另一方面邊添加含氯消毒劑邊排放醫(yī)療廢水，導(dǎo)致含氯消毒劑漂浮在醫(yī)療廢水表面，反應(yīng)不充分，提取這樣的水樣含氯量超標(biāo)，無(wú)消毒效果，并且面臨環(huán)境處罰。

對(duì)策：強(qiáng)化管理，提升消毒人員的專業(yè)水平，將醫(yī)療廢水排放監(jiān)測(cè)制度化、程序化和規(guī)范化。合理改進(jìn)醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)，按國(guó)標(biāo)要求的接觸時(shí)間建設(shè)接觸池并控制廢水反應(yīng)。起到消毒效果，使醫(yī)療廢水達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求排放。

2.3 部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)醫(yī)療廢水排放的管理松懈

問(wèn)題：部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)醫(yī)療廢水排放的管理松懈，沒(méi)有形成相應(yīng)的制度化機(jī)制，沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到醫(yī)療廢水不達(dá)標(biāo)排放對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和相應(yīng)的環(huán)境處罰后果。

對(duì)策：環(huán)境監(jiān)管部門積極宣傳醫(yī)療廢水排放管理的重要性。醫(yī)療廢水含有病原性微生物，如不經(jīng)有效處理進(jìn)入自然界，會(huì)造成病原傳染的不良后果；消毒劑投放過(guò)量也會(huì)威脅生態(tài)環(huán)境安全。敦促相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)提高思想認(rèn)識(shí)，把工作落到實(shí)處，保障醫(yī)療廢水安全、達(dá)標(biāo)排放。

3 小結(jié)

通過(guò)對(duì)水質(zhì)中總余氯執(zhí)法監(jiān)測(cè)的深入探究，運(yùn)用相同反應(yīng)物的實(shí)驗(yàn)來(lái)互相驗(yàn)證，化學(xué)需氧量的測(cè)定中標(biāo)定實(shí)驗(yàn)克服了總余氯測(cè)定中標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中滴定終點(diǎn)難以觀察的難點(diǎn)，更加準(zhǔn)確地得到了滴定液的濃度，為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)準(zhǔn)確計(jì)算總余氯濃度值奠定了基礎(chǔ)。為后續(xù)的環(huán)境執(zhí)法提供了有力的技術(shù)支撐。

同時(shí)對(duì)相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)就醫(yī)療廢水含氯消毒劑投放當(dāng)中存在問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)，提出對(duì)應(yīng)的整改建議，以期在后續(xù)的執(zhí)法監(jiān)測(cè)當(dāng)中被檢單位能夠達(dá)到現(xiàn)行《GB18466-2005醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》，降低環(huán)境處罰風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)水生態(tài)環(huán)境安全和人類健康。