三明市環境監測站 許莉莎
氨氮是“十二五”減排新增加的約束性指標,是改善水環境質量的必要舉措,同時也是污染減排工作的難點。目前,在線監測系統開始應用于各重點污染源企業監測,氨氮成為在線監測系統的重要監測指標,氨氮在線監測儀隨之越來越多地應用于水質監測當中,實時、準確、快速地監測并分析企業廢水中氨氮含量,對控制水體污染、避免由氨氮引起的突發事件發揮著重要作用。氨氮在線儀的監測方法主要有光度法和電極法。本文就采用光度法的氨氮在線分析儀運行調試階段和驗收時中應注意的問題進行總結,以供同行參考。
儀器安裝完成試運行6天后,在數據采集傳輸儀已經和氨氮在線儀正確連接,并開始向上位機發送數據的情況下,按照規范要求進行平均無故障連續運行時間、零點漂移、量程漂移、重復性等檢測。
1.1 平均無故障連續運行時間
這指自動分析儀在檢測期間的總運行時間(h)與發生故障的次數(次)的比值,單位為h/次。
1.2 零點漂移
用零點校正液為試樣連續測試,水污染源在線監測儀器的指示值在一定時間內變化的幅度。連續測定24小時,前三個測定值的平均值作為初期零值,以后作為單個測定值,初期零值減去單個測定值的絕對值的最大值,除以量程,得到零點漂移。
1.3 量程漂移
在零點漂移前后,用儀器量程值80%的標準溶液作為校正液,各進行3次儀器測定,6次測定的平均測定值,減去所用標準溶液的濃度,再減去零點漂移與量程的積,取絕對值除以量程即為量程漂移。
1.4 重復性
用與實際水樣濃度相近的標準溶液測定6次,取平均值。減去標準溶液,并除以標準溶液濃度,即為重現性測量誤差。
采集實際廢水樣品,以水污染源在線監測儀器與GB/T11914方法進行實際水樣比對試驗,比對試驗過程中保證水污染源在線監測儀器與國家標準方法測量結果組成一個數據對,至少獲得6組測定數據,計算實際水樣比對試驗相對誤差。
相對誤差計算方法:

式中:A——實際水樣比對試驗相對誤差;
Xn——自動監測儀器測定值;
Bn——人工方法的測定值。
對實驗數據進行分析,根據HJ/T354-2007中水污染源在線監測儀器實際水樣比對試驗驗收指標,氨氮分析儀儀器與手工測量值相對誤差80%以上應不超過±15%。
采用國家認可的質控樣,分別用兩種濃度的質控樣進行考核,一種接近實際廢水濃度的樣品,另一種超過相應排放標準濃度的樣品,每種樣品至少測定2次,質控樣測定的相對誤差不超過標準值的±10%。
4.1 干擾因素
氨氮分析儀監測時的干擾因素主要為產生濁度和色度的物質,對于儀器干擾的排除問題,應由儀器使用者在儀器前端進行過濾、固液分離的處理以及一系列去除色度、濁度干擾的處理。
水質在線監測系統本身雖具備在線清洗的功能,但水中含有大量懸浮物質,隨著時間的推移,使得采水和配水管路、反應池、傳感器、泵管等處會出現沉積物,導致傳感器靈敏性產生變化、影響樣品和試劑注入到反應池中的體積,使檢測分析儀器測定的結果產生偏差。
儀器配套使用的化學試劑,由于其密閉性、溫度、濕度等環境狀況的多種因素影響,使得試劑的濃度、穩定性在放置一定時間后有一定變化,影響測定。因此所需的化學試劑需要定期配制。
4.2 比對不合格原因分析
4.2.1 廢水現場采樣不規范。比對測試過程中,在線監測儀器從流動的排水口吸取水樣;實驗室從排水口舀水灌瓶,看似同步采樣,其實由于自動在線監測儀器部分系統采樣管路較長,很難保證比對實驗中手工采集的樣品即是進入系統分析儀器的樣品,造成這兩個水樣采樣不同步,監測結果沒有可比性。
4.2.2 驗收指標不合理。《水污染源在線監測系統驗收技術規范》(HJ/T 354-2007)中要求所有濃度的實際水樣比對試驗相對誤差均為不超過±15%。對于低濃度的水樣,按此標準來驗收難以符合規范要求。
例如:三明市某鋼鐵企業安裝的氨氮在線分析儀,采用納氏試劑比色法。在線儀監測氨氮測定值為1.19mg/L,手工監測值為1.03mg/L,計算相對誤差為15.5%,超過驗收指標要求。但是,兩個測值的相對偏差僅為7.5%,符合《水和廢水監測分析方法》(第四版)中,水質監測實驗室質量控制指標氨氮室間相對誤差≤±10%的要求。
5.1 在對氨氮在線監測儀進行驗收比對監測時,應盡可能使企業污水處理設施運行達到穩定狀況,并在測試期間保持生產穩定狀態,避免由于工況不穩,出現污染物排放濃度忽高忽低的情況,以致比對監測出現誤差和偏離。
5.2 應在儀器前端做好過濾、固液分離的處理及一系列去除色度、濁度干擾的處理,減少色度、濁度對氨氮自動分析儀的干擾。
5.3 比對測試過程中,比對的廢水樣品必須做到同一地點、時間、容器、水樣的“四個同一”,才能保證比對測試結果的可比性。
5.4 參照COD在線驗收指標方式,分不同濃度設定驗收指標,建議樣品濃度范圍在0~2mg/L,相對誤差不超過±30%;樣品濃度范圍在2~10mg/L,相對誤差不超過±20%;樣品濃度超過10mg/L以上,相對誤差不超過±15%為宜。
5.5 應做好在線儀器日常維護工作,確保驗收通過后,儀器正常運行,保證企業及相關管理部門了解污染源排放狀況,為環保管理、決策提供科學依據。
[1]國家環保總局.HJ/T 356-2007, 水污染源在線監測數據有效性判別技術規范[S].
[2]國家環保總局.HJ/T354-2007, 水污染源在線監測系統驗收技術規范(試行).
[3]李潔,吳學偉. 氨氮分析儀在污水廠水質監測中的應用[J].機電產品開發與刨新,2008,19(5):75-76.
[4]盧金鎖,黃廷林,韓宏大,何文杰,陰培軍.氨氮在線監測儀的干擾因素與穩定性分析[J]. 工業水處理,2006,26(5):68-71.