醫療機構廢水總余氯的監測方法優化

劉 萍

(昆明市生態環境局官渡分局生態環境監測站,云南 昆明 650000)

0 引言

在城市化進程中，人口向城鎮聚集，各類醫療機構日益增多，對醫療廢水的環境監管不斷加強，對與之相適應的執法監測也提出了新的要求。總余氯是醫療機構的主要控制項目之一。本文對如何更準確地進行總余氯執法監測進行了探討，以期為后續環境執法提供有力的技術支撐。

本文所探討的醫療機構廢水總余氯監測方法采用《HJ 585-2010水質 游離氯和總氯的測定N,N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》[1]。市區各醫療機構廢水通過市政污水管網，排入城市二級污水處理廠，外排廢水中總余氯、糞大腸菌群數執行《GB 18466-2005醫療機構水污染物排放標準》，標準值見表1[2]。

表1 醫療機構水污染物排放限值

1 實驗部分

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)溶液反應生成紅色化合物。用硫酸亞鐵銨標準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；一般實驗室常用儀器和設備。

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；重鉻酸鉀標準溶液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 實驗過程

鑒于總余氯的環境執法監測需現場測定，按照標準方法《HJ 585-2010水質 游離氯和總氯的測定N,N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》中的內容，本實驗分為實驗室內溶液配制標定和現場測定兩個部分。實驗室按標準方法配制6.1～6.13的各類試劑并進行硫酸亞鐵銨標準貯備液的標定，稀釋并計算硫酸亞鐵銨標準滴定液的濃度c3(以每升含氯(Cl2)毫摩爾數表示)。現場測定是取一定試樣于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后用硫酸亞鐵銨標準滴定液滴定至無色為終點，記錄滴定消耗溶液體積V4。

1.4.1 干擾消除

① 氧化錳干擾實驗：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準滴定液滴定，溶液由粉紅色變至無色為終點，測定氧化錳的干擾；

②六價鉻干擾實驗：30min后，溶液顏色變成粉紅色，繼續滴定六價鉻的干擾，使溶液由粉紅色滴定至無色終點。

記錄滴定消耗溶液體積V5，相當于氧化錳和六價鉻的干擾。

1.4.2 硫酸亞鐵銨滴定液的標定

根據《HJ 585-2010水質 游離氯和總氯的測定N,N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》標準方法配制6.1～6.13的各類試劑，按照6.8 硫酸亞鐵銨貯備液的標定進行標定。

實際工作當中由翠綠色到墨綠色的滴定終點非常難以觀察，容易滴定不足或滴定過量。參考《HJ 828-2017水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》[3]硫酸亞鐵銨標準溶液中6.12部分，兩個標定實驗的區別和聯系見表2。

表2 游離氯和總氯的測定、化學需氧量的測定標定實驗區別與聯系

由于兩個標定實驗的反應物相同，因此在游離氯和總氯測定標定實驗中難以觀察終點的情況下用來互相驗證。兩個反應的滴定終點顏色轉化不同，筆者通過實驗進行對比，游離氯和總氯的測定標定實驗由透明經翠綠色至出現墨綠色為終點(見圖1)，而化學需氧量的測定標定實驗由黃色經藍綠色變為紅褐色為終點(見圖2)。

圖1 總氯的測定標定實驗顏色變化

圖2 化學需氧量的測定標定實驗顏色變化

1.4.3 標準樣品的測定

通過對壇墨質檢科技股份有限公司標準樣品：水質總氯(總余氯)B2005087(樣品濃度：0.940±0.130mg/L)、B2009142(樣品濃度：1.52±0.07mg/L)的測定，進行準確度和精密度實驗[5]，結果如表3所示。

由表3可知，3次重復性實驗測定結果及平均值均在標準樣品濃度范圍內，標準偏差、相對標準偏差值以及回收率均符合質控要求，保證了此次實驗的準確度和精密度。

1.4.4 現場監測

完成實驗室內部溶液配制和標定，并進行質控樣驗證后，將所需試劑和相應實驗器材帶到現場進行執法監測。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后用硫酸亞鐵銨標準滴定液滴定至無色為終點，記錄滴定消耗溶液體積V4。進行干擾消除實驗，記下滴定消耗溶液體積V5。

總氯的計算公式：

式中:c3—硫酸亞鐵銨標準滴定液的濃度(以Cl2計)，mmol/L;V4—測定中消耗硫酸亞鐵銨標準滴定液的體積，mL；V5—校正氧化錳和六價鉻干擾時消耗硫酸亞鐵銨標準滴定液的體積，mL，若不存在氧化錳和六價鉻，V5=0mL；V0—試樣體積，mL；70.91—Cl2的相對分子質量。

完成好現場監測后填寫記錄表格，回到實驗室后編制報告為后續環境執法提供技術依據。

2 醫療廢水監測中存在問題及對策建議

2.1 處理設施最初設計不合理，接觸池余氯濃度不穩定

問題：消毒劑和污水不能按照合理的比例同時加入接觸池，白天醫院污水產生量大時，消毒劑加入量不足，夜間污水產生量少時，消毒劑還在不停地加入，造成接觸池余氯濃度不穩定。

圖3 標定過程示意圖

表3 標準樣品測定結果

對策：建議二級以上傳染病醫院和綜合醫院的污水處理設施增加余氯在線測定儀和流量計，該要求符合《醫院污水處理工程技術規范》9.1.9的規定：消毒劑投加量根據在線余氯測定儀的測定結果自動調整，避免出現忽高忽低的現象[6]。

2.2 醫療廢水與含氯消毒劑接觸反應不充分

問題：部分醫院沒有考慮《GB 18466-2005醫療機構水污染排放標準》中規定，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間≥1.5h這一強制性國標要求。一方面沒有建設消毒接觸池，另一方面邊添加含氯消毒劑邊排放醫療廢水，導致含氯消毒劑漂浮在醫療廢水表面，反應不充分，提取這樣的水樣含氯量超標，無消毒效果，并且面臨環境處罰。

對策：強化管理，提升消毒人員的專業水平，將醫療廢水排放監測制度化、程序化和規范化。合理改進醫院廢水處理系統，按國標要求的接觸時間建設接觸池并控制廢水反應。起到消毒效果，使醫療廢水達到相關技術標準要求排放。

2.3 部分醫療機構對醫療廢水排放的管理松懈

問題：部分醫療機構對醫療廢水排放的管理松懈，沒有形成相應的制度化機制，沒有充分認識到醫療廢水不達標排放對生態環境的破壞和相應的環境處罰后果。

對策：環境監管部門積極宣傳醫療廢水排放管理的重要性。醫療廢水含有病原性微生物，如不經有效處理進入自然界，會造成病原傳染的不良后果；消毒劑投放過量也會威脅生態環境安全。敦促相關醫療機構提高思想認識，把工作落到實處，保障醫療廢水安全、達標排放。

3 小結

通過對水質中總余氯執法監測的深入探究，運用相同反應物的實驗來互相驗證，化學需氧量的測定中標定實驗克服了總余氯測定中標定實驗中滴定終點難以觀察的難點，更加準確地得到了滴定液的濃度，為現場檢測準確計算總余氯濃度值奠定了基礎。為后續的環境執法提供了有力的技術支撐。

同時對相關醫療機構就醫療廢水含氯消毒劑投放當中存在問題進行分析總結，提出對應的整改建議，以期在后續的執法監測當中被檢單位能夠達到現行《GB18466-2005醫療機構水污染排放標準》，降低環境處罰風險，保護水生態環境安全和人類健康。