某工业企业废水排放水质检测及分析

崔艳杰

【摘 要】工业企业在生产过程中排放的废水是造成水质污染的主要因素之一，工业废水的环保处理是现在最受关注的课题之一。本文以某工业企业废水排放水质检测项目为例，对企业总排口的废水进行检测，水质检测项目包括PH值、氨氮、化学需氧量、悬浮物、硫化物、总磷、阴离子表面活性剂、动植物油、石油类、五日生化需氧量、总锌、总镍、总铬和六价铬。经检测得知该企业废水的测定结果低于DB31/199-2018上海市地方污染物排放标准《污水综合排放标准》中表1及表2中三级标准的要求排放限值。

【关键词】工业废水;水质检测;检测方法;污染物排放标准

中图分类号： X703;X171.5 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）19-0091-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.042

0 引言

日益严重的水污染已对人类的生存环境构成了较大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的一大障碍。据权威机构调查，发展中国家的各类疾病中有80%是由于饮用了不卫生的水而造成的。非洁净水每年至少导致全球2000万人死亡，基于此，工业水污染被称为“世界头号杀手”[1]。

工业废水包括生产废水和生产污水。工业废水如果直接排入江河、湖泊、沟渠会污染地表水，若毒性较大则会导致水生动植物的大范围死亡;工业废水还可能会渗透到地下从而污染地下水。如果周边居民将被污染的地表水或地下水当作生活用水，会严重危害身体健康，重者致死[2]。因此工业排放的废水是否低于排放限值十分重要，必须展开水质检测。

1 项目概况

1.1 调查对象

某工业企业位于嘉定工业区内，主要业务涉及到汽车非标紧固件、高强度紧固件、精密螺丝、机加工件的技术研发及制造，拥有紧固件全制程生产能力，有独立冷镦车间，机加工车间，表面处理车间和热处理车间以及各种先进的试验检测设备。生产加工能力涵盖了从最简单的铆钉到高度复杂的多攻位紧固件。

1.2 水质检测项目

水质检测的检测项目包括PH值、氨氮、化学需氧量、悬浮物、硫化物、总磷、阴离子表面活性剂、动植物油、石油类、五日生化需氧量、總锌、总镍、总铬和六价铬。

1.3 水质评价标准

检测所采用的相关标准为DB31/199-2018上海市地方污染物排放标准《污水综合排放标准》，其中PH、氨氮、化学需氧量、悬浮物、硫化物、总磷、阴离子表面活性剂、动植物油、石油类、五日生化需氧量、总锌要符合表2中三级标准的排放限值。总镍、总铬和六价铬符合表1的排放限值。

2 主要指标检测方法

2.1 氨氮

氨氮主要的存在形式是游离态的氮或氨离子，纳氏试剂与这些氮或氨离子反应生成络合物，络合物的颜色为淡红棕色，在420nm波长处测量吸光度，氨氮的含量与淡红棕色的络合物的吸光度成正比。

测定氨氮的过程中有时候需要预处理。预处理的方法有絮凝沉淀和预蒸馏，一般情况下工业废水是用预蒸馏的预处理方法，地表水用絮凝沉淀的预处理方法。关于黑臭河道的是属于地表水，因此在进行检测之前需要进行絮凝沉淀预处理。

絮凝沉淀预处理具体方法为在样品中加入硫酸锌和氢氧化钠，调节PH为10.5，放置使之沉淀，取上层清液，需要用滤纸过滤。因为过滤方法所用时间较长，经常会用离心方法处理。另外水中其他物质的存在也会产生干扰，也要做适当处理。如果样品中含余氯，可通过加入适量硫代硫酸钠溶液的方法予以去除，使用淀粉-碘化钾试纸来验证余氯是否除尽。显色时加入酒石酸钾钠，可消除钙镁等金属离子的干扰。此外还有校准曲线的测定。

校准曲线的绘制：取50ml的8个比色管，分别向8个比色管中加入氨氮标准工作液的体积为10.00ml，8.00ml，6.00ml，4.00ml，2.00ml，1.00ml，0.50ml和0.00ml，其对应的氨氮含量分别为100μg，80.0μg，60.0μg，20.0μg，40.0μg，10.0μg，5.0μg和0.0μg，然后加水至标线。加入1.0ml酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入1.5ml或1.0ml的纳氏试剂，摇匀。放置10min后，用水做参比，用20mm比色皿在波长420nm下，测量标准物质的吸光度。以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其相对应的氨氮含量为横坐标，绘制校准曲线。

水样的测定：取预处理的水样50ml（若水样中氨氮浓度超过2mg/L，可适当少取体积），按与校准曲线相同的步骤测量吸光度。

2.2 化学需氧量

化学需氧量是指在一定条件下，水样中的悬浮物和溶解性物质用重铬酸钾溶液作氧化处理，这些消耗的重铬酸盐所对应的氧的重量浓度。

芳烃和吡啶在酸性重铬酸钾条件下氧化率较低，很难被氧化。亚硝酸盐、硫化物和二价铁盐等无机还原性物质的需氧量也是化学需氧量的一部分，将使测定结果增大。直链脂肪族化合物在硫酸银催化作用下可有效地被氧化。水中其他物质的存在也会产生干扰，要做适当的处理。氯化物为最主要的干扰物质，去除方法为氯离子在加热回流后与硫酸汞结合成可溶性的氯汞络合物。硫酸汞溶液的用量可根据水样中氯离子的含量确定，按质量比m[HgSO4]：M[Cl-]≥20：1的比例加入，最大加入量为2ml。在进行消解的过程中若出现爆沸，说明溶液出现局部过热，会导致测定结果有误。所以应使溶液缓慢沸腾，不宜爆沸。爆沸的原因可能是过分加热，或是防爆玻璃珠的效果不好。

样品测定：在锥形瓶中加入10.00ml水样，按照硫酸汞溶液、5.00ml重铬酸钾标准溶液和几颗防爆珠的顺序依次加入锥形瓶然后摇匀。硫酸汞按重量比为m[HgSO4]：M[Cl-]≥20：1的比例加入，最大加入量2ml。回流装置冷凝管的下端连接在锥形瓶上，15ml硫酸银-硫酸溶液从冷凝管上端缓慢加入到锥形瓶中。为使溶液均匀混合，防止低沸点的有机物逸出，需不断地旋动锥形瓶，待溶液沸腾后要保持回流2h。水冷装置的冷凝管在通入冷水后加入硫酸银-硫酸溶液。

回流冷却后，用20ml水从冷凝管的上端加入，对冷凝管冲洗，取下锥形瓶，再加入一定量的水使溶液体积达到70ml左右。冷却至室温后，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，在滴定前将3滴试亚铁灵试剂加入溶液中，溶液的颜色变化呈现为黄色→蓝绿色→红褐色，当颜色变为红褐色且保持3s不变时即为终点，此时记录下消耗的硫酸亚铁铵标准溶液体积。

2.3 总铬

总铬是用二苯碳酰二肼分光光度法测定的，测定前需将三价铬氧化成六价铬。其原理为试样中的三价铬在酸性溶液中被高锰酸钾氧化成六价铬，六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色化合物，使用分光光度仪在540nm的波长处进行测定吸光度。用亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾，而过量的亚硝酸钠被尿素分解。

三价铬的氧化：在150ml锥形瓶中加入50ml或适量的样品，溶液的PH需要调至中性，所用试剂为氢氧化铵溶液或硫酸溶液。然后分别加入几粒玻璃珠、0.5ml硫酸溶液和0.5ml磷酸溶液，并加水并摇匀使溶液至50ml。在锥形瓶加入2滴高锰酸钾溶液，使溶液保持紫红色，若紫红色消褪，则说明添加的高锰酸钾溶液不够，需继续添加。在加热炉上加热并煮沸使溶液体积至20ml，取下冷却后加入尿素溶液1ml并摇匀。将亚硝酸钠溶液用滴管滴加，使高锰酸钾的紫红色刚好褪去。放置片刻使溶液内无气泡，然后转至50ml比色管中。

测定：置在50ml比色管中加入50ml或适量经氧化处理的样品，加入2ml显色剂，加水稀释至刻线摇匀。放置10min后用10或30mm光程的比色皿，以水作参比，在540nm波长下测定吸光度。测定的吸光度减去空白试验的，由此计算总铬的含量。

空白试验：用50ml水代替试样，按上述完全相同的处理步骤进行空白试验。

校准：将0ml/0.20ml/0.50ml/1.00ml/2.00ml/4.00ml/6.00ml/8.00ml和10.00ml铬标准溶液加入到一系列150ml锥形瓶中，加水至50ml。然后按照测定试样的步骤进行试验，用分光光度计测定吸光度，测得的吸光度减去空白试验的吸光度，绘制标准曲线。

2.4 总磷

总磷包括溶解的、颗粒的、有机的和无机磷。取样过程中需要加硫酸作保存剂，或不加任何试剂于冷处保存。其原理如下：使用过硫酸钾（或硝酸-高氯酸）在中性条件下使试样消解，将其中所含磷全部氧化为正磷酸盐。正磷酸盐在酸性介质中且锑盐存在的条件下与钼酸铵反应，生成磷钼杂多酸，生成的物质立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物质。此外方法中还有校准曲线的测定。

过硫酸钾消解：向试样中加入4ml过硫酸钾，用盖将具塞刻度管塞紧，玻璃塞用线和一小块布扎紧，放在样品架上于高压蒸汽灭菌锅中加热，灭菌条件为灭菌锅压力达到1.1kg/cm2，温度为120℃时，灭菌30min后，待压力表读数降至零后自然冷却。将具塞取出后加水稀释至标线。将1ml抗坏血酸溶液分别加入到各份消解液中并混合均匀，放置30s后加入2ml钼酸盐溶液并摇匀。

分光光度测量：溶液在室温下放置15min，使用光程为30mm的比色皿，以水作參比在波长为700nm下测定吸光度。扣除空白实验的吸光度，计算磷的含量。

工作曲线的绘制：将磷酸盐标准溶液体积分别为0.0ml，0.50ml，1.00ml，3.00ml，5.00ml，10.00ml，15.00ml加入到7支具塞刻度管，加水至25ml进行如试样相同步骤的处理。分光光度一样的测定条件下测定吸光度，扣除空白实验的吸光度后绘制工作曲线。

3 检测结果分析

检测项目的结果为PH：7.28，氨氮：4.3mg/L，化学需氧量：254mg/L、悬浮物：23mg/L、硫化物：0.031mg/L、总磷：0.34mg/L、阴离子表面活性剂：0.20mg/L、动植物油：0.41mg/L、石油类：0.42mg/L、五日生化需氧量：58.2mg/L、总锌：2.03mg/L、总镍：0.06mg/L、总铬：0.076mg/L和六价铬：NDmg/L，其值见表1。备注：ND表示检测样品的浓度低于检出限。

DB31/199-2018上海市地方污染物排放标准《污水综合排放标准》中各项目标准限值分别为：PH 6.5-9.5，氨氮45mg/L，化学需氧量500mg/L、悬浮物400mg/L、硫化物1mg/L、总磷8mg/L、阴离子表面活性剂20mg/L、动植物油100mg/L、石油类15mg/L、五日生化需氧量300mg/L、总锌5mg/L、总镍0.1mg/L、总铬1.5mg/L和六价铬0.5mg/L，其值见表2。

根据表1和表2可以看出该企业的工业废水中PH、氨氮、化学需氧量、悬浮物、硫化物、总磷、阴离子表面活性剂、动植物油、石油类、五日生化需氧量、总锌、总镍、总铬和六价铬均低于DB31/199-2018上海市地方污染物排放标准《污水综合排放标准》中的排放限值，完全达标，可以继续维持日常生产活动。

4 结论

由检测结果可以看出该企业的工业废水达到国家排放要求。大量的生活、工业和农业废弃物会随着类的活动排入的水中，水质也随着人类的活动受到污染[3]。随着企业、工厂的不断增加，排出的工业废水也越来越多，严重危害了生活环境和身体健康。因此，进行工业废水处理，定期对废水进行检测，对环境保护和社会发展具有十分重要的意义。

【参考文献】

[1]力源泉净水器解读优质饮用水标准[S].

[2]李英.认识城市环境污染[J].《教育教学论坛》，2010.06.05

[3]胡宇辰，程月明.经济学伦理思想及其对构建现代企业伦理的启示[J].《江西财经大学学报》，2012.05.25.