第10章污废水监测

第10章污废水监测10.1本章重点掌握采集有代表性的水样、一般指标的监测10.2、水质监测的目的在废水处理过程中，废水从废水处理设施的进水口到出水口，经过物理、化学、生物等复杂的工艺过程，水质会发生一系列变化。为保证出水水质达到预期要求，必须保证设施各单元正常稳定运行。在废水处理方法中都将水质监测作为系统维护的重要环节。为此，不但需要随时掌握水量进水水质和出水水质，而且也需要了解工艺过程各环节水质变化情况，以便及时对工艺参数和运行条件作出调整。10.3水样的采集与保存水样采集的关键是取得具有代表性的水样。根据污水处理工艺和监测目的拟定水样采集计划——确定取样地点、取样时间、取样频率、水样数量和取样方法，并针对检测项目决定水样保存方法。目的：做到所采集的水样在测试工作开展以前，其待测组成成分的比例与浓度不发生显著的改变。10.3.1水样分类对于污水处理厂（站）的水质监测而言，生产的周期性影响着排污的规律性，为了取得有代表性的样品，一般地说所采集的水样主要有以下几种：1、平均污水样2、定时污水样3、混合污水样4、瞬时污水样10.3.2水样采集1.取样点（1）国家污水综合排放标准中规定的第一类污染物，取样点一律设在车间或车间处理设施的排放口或专门处理此类污染物设施的排放口。（汞、镉、砷、铅、六价铬、有机氯化合物、强致癌物质等）。表１第一类污染物最高允许排放浓度单位：mg/l序号污染物最高允许排放浓度1总汞0.052烷基汞不得检出3总镉0.14总铬1.55六价铬0.56总砷0.57总铅1.08总镍1.09苯并(a)芘0.0000310总铍0.00511总银0.512总α放射性1Bq/L13总β放射性10Bq/L（2）第二类污染物取样点一律设在排污单位的外排口。进入集中式污水处理厂和进入城市污水管网的污水取样点位应根据地方环境保护行政主管部门的要求确定。（悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟、硝基苯类、苯胺类等）。表2第二类污染物最高允许排放浓度(1997年12月31日之前建设的单位)单位：mg/L序号污染物适用范围一级标准二级标准三级标准1pH一切排污单位6～96～96～92色度(稀释倍数)染料工业50180-其他排污单位5080-采矿、选矿、选煤工业100300-脉金选矿100500-3悬浮物(SS)边远地区砂金选矿100800-城镇二级污水处理厂2030-其他排污单位70200400甘蔗制糖、苎麻脱胶、湿法纤维板工业301006004五日生化需氧量(BOD5)甜菜制糖、酒精、味精、皮革、化纤浆粕工业30150600城镇二级污水处理厂2030-其他排污单位30603005化学需氧量(COD)城镇二级污水处理厂60120-其他排污单位1001505006石油类一切排污单位1010307动植物油一切排污单位20201008挥发酚一切排污单位0.50.52.09总氰化合物电影洗片(铁氰化合物)0.55.05.0其他排污单位0.50.51.010硫化物一切排污单位1.01.02.011氨氮医药原料药、染料、石油化工工业1550-其他排污单位1525-黄磷工业10202012氟化物低氟地区(水体含氟量0.5mg/L)10203013磷酸盐(以P计)一切排污单位0.51.0-等等（3）对整体污水处理设施效率监测时，在各种进入污水处理设施污水的入口和污水处理设施的总排放口设置样点。（4）对各污水处理单元效率监测时，在各种进入处理设施单元污水的入口和设施单元的排放口设置取样点。（5）在污水排放口和污水处理设施的进口、出口设水量监测点。2采样频率城镇污水处理厂取样频率为至少每两小时一次，取24h混合样，以日均值计。工业废水按生产周期确定监测频率。生产周期在8h以内的，每2h采样一次；生产周期大于8h时，每4h采样一次。其他污水采样，24h不少于2次。最高允许排放浓度按日均计算。3.取样器具取样器可用无色具塞硬质玻璃或具塞聚乙烯瓶或水桶。采集深水水样时，需用专门取样器或深层采水器和自动采水器等。对水中特殊成分的分析，要求使用专用容器，例如，溶解氧（DO）、正乙烷萃取物、亚硫酸盐、联胺（NH2H2N）、细菌、生物等不宜用自动取样器，必须用专用的特殊取样器。4.取样方法对取样器要求（1）浅水采样可用容器直接采集，或用聚乙烯塑料长把勺采集。（2）深层水采样可使用专制的深层采水器采集，也可将聚乙烯筒固定在支架上，沉入到要求的深度采集。（3）自动采集采用自动采样器或连续自动定时采样器采集。4.取样量原则上根据监测项目的多少计算水样的需要量，按照需要量的1.1-1.3倍采集水样。单个监测项目的采样体积应在50-500mL之间，供一般物理性质，化学成分分析用的水样有2L即可。对水质进行全分析或某些特殊测定时，则要采集5-10L或更多水样。5.取样方法基本要求:所取的水样要具有代表性。注意四定:定时间、定地点、定数量、定方法24h的混合样:由污水池管理工采集，或用连续自动的取样器采集。水样须放在避光阴凉的地方，可放在冰箱内，以保持水样的原状。瞬时水样：注意该项目的化验规则，例如人工取溶解氧水样时，必须先加入抑制微生物生长的药剂等。取样完毕：应立即编号送化验室分析。6.取样的注意事项取样时要根据取样计划小心采集水样，并使水样在进行分析以前不变质或受到污染。首先应按规定的计划、地点、时间用专用的水样瓶取样。对采集到的每一个水样要做好记录，记述样品编号、取样日期、地点、时间和取样人员姓名，并在每一个水样瓶上贴好标签。如果水样供细菌检验时，取样瓶等必须事先灭菌。取管道出水样应在放流一定时间后采集。对易变化的水样，采集后应尽快分析或采取恒温保存、加药固化等措施将水样暂存放好。10.2.3水样的保存1、影响水质变化的因素物理作用化学作用生物作用2、水样的贮存容器容器材料的选择容器的清洗3、水样的保存方法充满容器或单独取样冷藏或冷冻加入化学试剂（1）加入生物抑制剂（2）调节pH值（3）加入氧化剂或还原剂保存剂作用适用范围HgCl2HNO3H2SO4NaOH抑制微生物生长防止金属沉淀抑制微生物生长，与碱作用防止化合物的挥发各种形式的氮和磷多种金属含有机物水样（COD、TOC、油和油脂）、胺类氰化物、有机酸、酚类4、水样的保存条件在采样前应根据样品的性质、组成和环境条件，选用污水样品的保存条件并检验保存方法或选用保存剂的可靠性。一般污水的存放时间越短越好。清洁水样72h；轻污染水样48h；严重污染水样12h；运输时间24h以内。10.4水质监测项目和监测方法10.4.1水质监测的对象和目的1、水质监测的对象2、水质监测的目的10.3.2监测项目和监测方法根据我国污水综合排放标准（GB8978-1996）的要求和现行各类污水处理技术、工艺特点的综合分析，确定在污水处理过程中通常需要考虑水质监测因子共有13项，（pH、SS、BOD、COD、TOC、NH3－N、T-N、T-P、NOx-N、色度、碱度、石油类和大肠菌群）但就具体的污水处理而言，可能只需要监测其中的几项。pHpH是化学中常用的和最重要的检测项目之一。由于pH受水温影响而变化，测定时应在规定的温度下进行，或者校正温度。通常采用玻璃电极法和比色法测定pH。比色法简单，但受色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度的干扰。玻璃电极法基本上不受以上因素干扰，因而一般推荐使用玻璃电极法。玻璃电极法（GB/T6920-1986）原理：以饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极组成电池（或直接采用复合电极），在25℃以下，溶液中每变化一个pH单位，电位差就变化59.16mv，将电压刻度变为pH刻度，便可直接读出溶液的pH值，温度差可以通过仪器上的补偿装置进行校正。悬浮物SS常用的重量法包括滤膜法、滤纸法和石棉坩埚法三种。1、滤膜法原理：用滤膜过滤水样，经103℃-105℃烘干后得到悬浮物含量。2、滤纸法原理：步骤和计算均与滤膜法相同。采用中速定量滤纸为滤料，用前先用蒸馏水洗滤纸，以除去可溶性物质，再烘干至质量恒定。3、石棉坩埚法原理：用石棉坩埚过滤水样，截留在坩埚上的悬浮物经103℃-105℃烘干称重。生化需氧量（BiochemicalOxygenDemand,简称BOD）又叫生化耗氧量，是间接表示水体被有机物污染程度的综合指标。它是指在规定条件下，水中有机物在生物氧化作用下所消耗的溶解氧。测定生化需氧量的水样，采集时应充满并密封于瓶中，在0℃-4℃下进行保存，一般应在6h内进行分析。若需要远距离转运，在任何情况下，贮存时间不应超过24h。稀释接种法原理：经中和及除去毒性物质或经稀释后的水样（必要时加入适量含好氧微生物的接种液，以使水样中含有一定数量的对有机物有降解能力的微生物）置于密闭容器（培养瓶）中，于恒温20℃暗处培养5天，培养前后分别测定溶解氧浓度，由两者的差值可算出每升水消耗掉氧的质量，即BOD5值。化学需氧量（ChemicalOxygenDemand,简称COD）是指水体中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L来表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。重铬酸钾法（GB／T11914-1989）原理：在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，经沸腾回流后，以试亚铁灵（硫酸亚铁二氮杂菲）为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。高锰酸钾法（高锰酸盐指数测定法）（GB/T11892-1989）原理：高锰酸盐指数是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mg/L来表示。水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，均可消耗高锰酸钾。因此，高锰酸盐指数常被作为水体受还原性有机和无机物质污染程度的综合指标。色度水的颜色门分为“真色”和“表色”两种。“真色”是指去除浊度后，仅由溶解物质产生的颜色。测定真色时，如水样浑浊，应放置澄清后取上清液或经0.45μm的滤膜过滤器过滤，也可经离心后再测定。“表色”是指由溶解物质及不溶解性悬浮物产生的颜色，用未经过滤或离心分离取原始样品测定。色度的测定有铂钴比色法和稀释倍数法两种。水样的色度应在去除悬浮物后再测定，但不能用吸收颜色的滤纸过滤。1、铂钴比色法原理：用氯铂酸钾和氯化钴配置颜色标准溶液，与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度，即色度。每升水中含有1mg铂和0.5mg钴时所具有的颜色，称为1度，作为标准色度单位。2、稀释倍数法（GB/T11903-1989）原理：稀释倍数，即将工业废水按一定的稀释倍数，用水稀释到接近无色时，记录稀释倍数，以此表示该水样的色度，单位为倍。氨氮水溶液中的氨氮是以游离氨（或称非离子氨，NH3）或离子铵（NH+4）形态存在的氨。两者的组成比取决于水的pH。当pH较高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例为高。纳氏试剂法（GB/T7479-1987）原理：以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与碘化汞和碘化钾的碱性溶液反应生成黄棕色络合物，该络合物的色度与氨氮的含量成正比，可用目视比色或者用分光光度法测定。此颜色在较宽的波长内强烈吸收，通常测量用波长在410-425mm.本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。总氮总氮的测定方法，通常是以过硫酸钾氧化，使有机氮和无机氮转变为硝酸盐后，再以紫外法测定；或还原为亚硝酸盐后，用偶氮比色法以及离子色谱法进行测定。另外，也可以采用分别测定有机氮和无机氮化合物（氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮）后加和的方法。碱性过硫酸钾消解--紫外分光光度法原理：在600℃以上的水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧，硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子。在氢氧化钠的碱性介质中，可促使分解过程趋于完全。分解出的原子态氧在120