影响城镇污水处理厂进出水检测的因素及解决方法

陈桡莹

摘要：排水监测的其中一个手段是检测分析城镇污水处理厂进出水的各项指标。但进水的浊度、出水的余氯等，会影响检测结果。解决这些干扰，提高检测结果的准确性，从而更好地监测排入城市下水道的污水水质，及污水厂污染物的排放。

关键词：城镇污水；污水厂进出水；检测；干扰；解决

前言

文献[1]表明，解决我国水质污染问题的一项对策措施是，大中城市和城镇要设立城镇污水处理厂，提高城镇污水处理率和回用率。城镇污水指城镇居民生活污水，机关、学校、医院、商业服务机构及各种公共设施排水，以及允许排入城镇污水收集系统的工业废水和初期雨水等[2]。所以污水厂进水（即城镇污水）所含污染物种类繁多且浓度较高。污水厂出水指经过污水厂净化处理后的污水，以排入地表水域或回用。为改善水污染问题，要严格监控进出水水质，监测数据的准确性至关重要。但在检测分析过程中，往往存在诸多干扰因素。本文以六价铬和COD的检测为例，就影响污水检测的因素及其解决方法做探讨。

1 分光光度法简述

分光光度法的基本原理是利用朗伯-比尔定律，根据不同浓度样品溶液对光信号具有不同的吸光度，对待测物进行定量测定。待测物在这些波长处有吸收，但当干扰物质也同时在该波长处产生吸收时，就会造成检测结果偏高；或者是在显色反应过程中，干扰物优先与显色剂反应，生成光信号响应物，使检测结果不具参考价值。

2 进水的干扰项

2.1浊度的干扰

浊度是由于水中含有泥沙、粘土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物所造成的，可使光散射或吸收[1]。污水厂进水的特定的来源决定了其浊度都是比较大的。

2.2浊度干扰的排除

扣减法：取等体积的相同水样，以显色剂作变量，按照标准方法对两个样品进行测定，将加了显色剂的样品结果减去未加显色剂的样品结果，得到的数据为该项目的实际结果。

以六价铬的测定为例，检测分析方法为GB 7467-87《水质 六价铬的测定 二苯碳酰二肼分光光度法》。

分别取同一个浑浊污水进水样50 mL，置于四支50 mL比色管中，记作①②③④。加入0.5 mL（1+1）H2SO4溶液和0.5 mL（1+1）H3PO4溶液，摇匀。然后①②中加入2 mL显色剂（称取二苯碳酰二肼0.2 g，溶于50 mL丙酮中，加水稀释至100 mL，摇匀）、③④中加入2 mL ω=50%丙酮溶液，摇匀，10 min后，于540 nm波长处，用10 mm比色皿，以水做参比，同步绘制标准曲线，测定吸光度。扣除空白试验测得的吸光度后，从标线上查到对应的浓度。标线数据见表1，试样数据见表2。

六价铬实际浓度=①②的平均值—③④的平均值=0.036—0.013=0.023 mg/L。

3 出水的干扰项

3.1 游离余氯的干扰

由于城镇污水存在大量细菌和病毒，而城镇污水处理系统不能除去大肠杆菌，为了防止疾病传播，污水经机械、生化二级处理后，必须进行消毒处理。常用消毒剂有液氯、二氧化氯、臭氧、紫外线等。若采用液氯或二氧化氯进行消毒，出水中会残留游离余氯。游离余氯以次氯酸、次氯酸盐离子和单质氯的形式存在于水体中[1]。

若出水的游离余氯浓度较高、COD较低，用COD快速测定仪测得的结果往往是负数。根据文献[3]，低量程COD快速测定的原理是，利用酸性K2Cr2O7的强氧化性，将水样中的溶解性物质和悬浮物氧化，在440 nm ± 20 nm波长处测定K2Cr2O7未被还原的Cr6+和被还原产生的Cr3+两种Cr离子的总吸光度；水样的COD值分别与Cr6+吸光度减少值、Cr3+吸光度增加值及总吸光度减少值成正比，将总吸光度值换算成COD值。而游离余氯中的Cl-和ClO-会消耗K2Cr2O7，反应式如下：

Cr2O72- + Cl- + H+ → Cr3+ + Cl2↑ + H2O

Cr2O72- + ClO- + H+ → Cr3+ + ClO3- + H2O

所以Cr6+的吸光度减少值和Cr3+的吸光度增加值都会严重偏大，导致测定结果为负数，使结果不具参考价值。

3.2 游离余氯的去除

根据文献[4]，首先，尝试将出水采样后放置1～2h，少量的游離余氯可消失。若余氯不能消失，可加入适量Na2SO3溶液去除。方法如下：

取出水样100 mL，加入（1+1）乙酸溶液10 mL、100 g/L KI溶液1 mL，混匀，暗处静置5 min。用0.025 mol/L Na2SO3溶液（将1.575 g Na2SO3溶于水中，稀释至1000 mL。此溶液不稳定，需现用现配）滴定析出的碘至淡黄色，加入ω=0.5%淀粉溶液1 mL呈蓝色。再继续滴定至蓝色刚刚褪去，即为终点，记录所用Na2SO3溶液体积，即为除去每100 mL水样中游离余氯所需Na2SO3的量。

分别测定同一出水样除氯前与除氯后的COD值，结果见表3。

含游离余氯出水样COD的实际值为5.6 mg/L。

4 小结

进水的浊度及出水的余氯在污水监测工作中较为常见，为保证检测结果的准确性，必须排除这两个干扰，为水环境治理提供真实可靠的数据。

参考文献：

[1]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会. 水和废水监测分析方法（第四版）（增补版）[M]. 第四版. 北京：中国环境科学出版社，2002.

[2]国家环境保护总局国家质量监督检验检疫总局. GB 18918-2002，城镇污水处理厂污染物排放标准[S]. 2002.12.24.

[3]国家环境保护总局. HJ/T 399-2007，水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法[S]. 2007.12.07.

[4]环境保护部. HJ 505-2009，水质 五日生化需氧量（BOD5）的测定 稀释与接种法[S]. 2009.10.20.