影響城鎮污水處理廠進出水檢測的因素及解決方法

陳橈瑩

摘要：排水監測的其中一個手段是檢測分析城鎮污水處理廠進出水的各項指標。但進水的濁度、出水的余氯等，會影響檢測結果。解決這些干擾，提高檢測結果的準確性，從而更好地監測排入城市下水道的污水水質，及污水廠污染物的排放。

關鍵詞：城鎮污水；污水廠進出水；檢測；干擾；解決

前言

文獻[1]表明，解決我國水質污染問題的一項對策措施是，大中城市和城鎮要設立城鎮污水處理廠，提高城鎮污水處理率和回用率。城鎮污水指城鎮居民生活污水，機關、學校、醫院、商業服務機構及各種公共設施排水，以及允許排入城鎮污水收集系統的工業廢水和初期雨水等[2]。所以污水廠進水（即城鎮污水）所含污染物種類繁多且濃度較高。污水廠出水指經過污水廠凈化處理后的污水，以排入地表水域或回用。為改善水污染問題，要嚴格監控進出水水質，監測數據的準確性至關重要。但在檢測分析過程中，往往存在諸多干擾因素。本文以六價鉻和COD的檢測為例，就影響污水檢測的因素及其解決方法做探討。

1 分光光度法簡述

分光光度法的基本原理是利用朗伯-比爾定律，根據不同濃度樣品溶液對光信號具有不同的吸光度，對待測物進行定量測定。待測物在這些波長處有吸收，但當干擾物質也同時在該波長處產生吸收時，就會造成檢測結果偏高；或者是在顯色反應過程中，干擾物優先與顯色劑反應，生成光信號響應物，使檢測結果不具參考價值。

2 進水的干擾項

2.1濁度的干擾

濁度是由于水中含有泥沙、粘土、有機物、無機物、浮游生物和微生物等懸浮物所造成的，可使光散射或吸收[1]。污水廠進水的特定的來源決定了其濁度都是比較大的。

2.2濁度干擾的排除

扣減法：取等體積的相同水樣，以顯色劑作變量，按照標準方法對兩個樣品進行測定，將加了顯色劑的樣品結果減去未加顯色劑的樣品結果，得到的數據為該項目的實際結果。

以六價鉻的測定為例，檢測分析方法為GB 7467-87《水質 六價鉻的測定 二苯碳酰二肼分光光度法》。

分別取同一個渾濁污水進水樣50 mL，置于四支50 mL比色管中，記作①②③④。加入0.5 mL（1+1）H2SO4溶液和0.5 mL（1+1）H3PO4溶液，搖勻。然后①②中加入2 mL顯色劑（稱取二苯碳酰二肼0.2 g，溶于50 mL丙酮中，加水稀釋至100 mL，搖勻）、③④中加入2 mL ω=50%丙酮溶液，搖勻，10 min后，于540 nm波長處，用10 mm比色皿，以水做參比，同步繪制標準曲線，測定吸光度。扣除空白試驗測得的吸光度后，從標線上查到對應的濃度。標線數據見表1，試樣數據見表2。

六價鉻實際濃度=①②的平均值—③④的平均值=0.036—0.013=0.023 mg/L。

3 出水的干擾項

3.1 游離余氯的干擾

由于城鎮污水存在大量細菌和病毒，而城鎮污水處理系統不能除去大腸桿菌，為了防止疾病傳播，污水經機械、生化二級處理后，必須進行消毒處理。常用消毒劑有液氯、二氧化氯、臭氧、紫外線等。若采用液氯或二氧化氯進行消毒，出水中會殘留游離余氯。游離余氯以次氯酸、次氯酸鹽離子和單質氯的形式存在于水體中[1]。

若出水的游離余氯濃度較高、COD較低，用COD快速測定儀測得的結果往往是負數。根據文獻[3]，低量程COD快速測定的原理是，利用酸性K2Cr2O7的強氧化性，將水樣中的溶解性物質和懸浮物氧化，在440 nm ± 20 nm波長處測定K2Cr2O7未被還原的Cr6+和被還原產生的Cr3+兩種Cr離子的總吸光度；水樣的COD值分別與Cr6+吸光度減少值、Cr3+吸光度增加值及總吸光度減少值成正比，將總吸光度值換算成COD值。而游離余氯中的Cl-和ClO-會消耗K2Cr2O7，反應式如下：

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

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

所以Cr6+的吸光度減少值和Cr3+的吸光度增加值都會嚴重偏大，導致測定結果為負數，使結果不具參考價值。

3.2 游離余氯的去除

根據文獻[4]，首先，嘗試將出水采樣后放置1～2h，少量的游離余氯可消失。若余氯不能消失，可加入適量Na2SO3溶液去除。方法如下：

取出水樣100 mL，加入（1+1）乙酸溶液10 mL、100 g/L KI溶液1 mL，混勻，暗處靜置5 min。用0.025 mol/L Na2SO3溶液（將1.575 g Na2SO3溶于水中，稀釋至1000 mL。此溶液不穩定，需現用現配）滴定析出的碘至淡黃色，加入ω=0.5%淀粉溶液1 mL呈藍色。再繼續滴定至藍色剛剛褪去，即為終點，記錄所用Na2SO3溶液體積，即為除去每100 mL水樣中游離余氯所需Na2SO3的量。

分別測定同一出水樣除氯前與除氯后的COD值，結果見表3。

含游離余氯出水樣COD的實際值為5.6 mg/L。

4 小結

進水的濁度及出水的余氯在污水監測工作中較為常見，為保證檢測結果的準確性，必須排除這兩個干擾，為水環境治理提供真實可靠的數據。

參考文獻：

[1]國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會. 水和廢水監測分析方法（第四版）（增補版）[M]. 第四版. 北京：中國環境科學出版社，2002.

[2]國家環境保護總局國家質量監督檢驗檢疫總局. GB 18918-2002，城鎮污水處理廠污染物排放標準[S]. 2002.12.24.

[3]國家環境保護總局. HJ/T 399-2007，水質 化學需氧量的測定 快速消解分光光度法[S]. 2007.12.07.

[4]環境保護部. HJ 505-2009，水質 五日生化需氧量（BOD5）的測定 稀釋與接種法[S]. 2009.10.20.