一種生活汙水氨氮測定的預處理方法
2023-09-17 18:58:15 1
專利名稱：一種生活汙水氨氮測定的預處理方法
技術領域：
本發明屬於水質指標檢測領域，具體涉及一種生活汙水氨氮測定的預處理方法。
背景技術：
2011年，全國地表水總體為輕度汙染，氨氮排放總量為260.4萬噸，比上年下降
1.52%，其中，農業源氨氮排放量為82.6萬噸，比上年下降0.41% ;但湖泊(水庫)富營養化問題仍突出，監測的26個國控重點湖泊(水庫)中，1-1II類、IV-V類和劣V類水質的湖泊(水庫)比例分別為42.3%、50.0%和7.7%。氨氮汙染是我國水環境危機的重要原因。目前，城市汙水處理廠、工業廢水處理設施都已針對氨氮的去除進行了工藝革新，以緩解水環境危機。氣相分子吸收光譜法測定氨氮由於幹擾小，可靠性高，測定準確，是理想的測定方法。但由於該方法對儀器設備要求高，難以大規模普及，目前，氨氮測定主要採用納氏試劑分光光度法，但在實際監測中，發現原水總氮濃度經常小於實測氨氮濃度，通過凱氏氮測定驗證，表明氨氮測定結果偏高；氨氮測定時幹擾因素較多，測定方法中的波長對於膠體及懸浮物較為敏感，常規預處理對測定結果乾擾大；對於以亞硝化-厭氧氨氧化自養脫氮工藝為代表的氮素去除工藝，由於其要求固定的氨氮與亞硝酸鹽氮比值，氨氮的誤差給工藝調控及整體工藝處理效果造成了極大的影響，使該工藝難以發揮其低能耗、高效能的優勢。測定方法的評價體系中，空白吸光度和準確性是重要標準。空白吸光度反應該方法對於接近測定下限的基質濃度的可靠性及敏感度，通常要求空白吸光度小於0.05 ;準確性是指測定值與真實值的接近程度，常用加標回收率表示，即在測定液體系下，通過向其中加入已知準確濃度的標準液體，測定其回收值及回收率，它反映了實際汙水體系對於測定基質的影響程度，一般要求加標回收率要求95-105%，加標回收率偏大則測定結果偏大，力口標回收率偏小則測定結果偏小。國標的預處理採用直接混凝過濾的方式，並未針對具體水質特點給與相應的預處理方法，導致預處理後，空白吸光度高，對於氨氮測定不靈敏，誤差大；混凝過程需在鹼性條件下進行，水體中的氨氮易揮發；過濾過程中使用濾紙，濾紙中的氨氮對樣品造成較大幹擾；加標回收率不能達到國標要求；測定誤差一般在10%以上。對於國家頒布的《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》一級A標準，要求總氮小於15mg/L，氨氮小於5mg/L, 10%的誤差將嚴重影響對處理效果的判定。亟需提出適用於生活汙水體系的氨氮測定預處理方法，消除氨氮測定過程中的幹擾，使加標回收率達到95-105%以滿足測定精度需求，為水質的監測及工藝的調控提供可靠依據。
發明內容
本發明目的在於提供一種消除生活汙水中膠體、懸浮物等的幹擾，以保證生活汙水氨氮濃度測定準確性的預處理方法。一種生活汙水氨氮測定的預處理方法，其特徵在於:
I)不經過預處理直接測定生活汙水的氨氮濃度，作為預估值；2)將待測生活汙水樣品靜置沉澱9-10min，根據預估值採用蒸餾水稀釋，使樣品稀釋後氨氮濃度在0.8-1.0mg/L，稀釋後體積為90-100mL ；3)在稀釋後樣品中加入1-1.2mL濃度為90-100g/L的硫酸鋅溶液，混勻，用濃度為240-250g/L的氫氧化鈉溶液調節pH為10.4-10.6，混勻，靜置沉澱2_3min ；4)取靜置沉澱後的上清液55-60mL置於離心管內，採用3000-5000轉/分鐘轉速離心7-10分鐘，取上清液測定。與現有氨氮測定預處理方法相比，本發明具有以下有益效果:I)相比國標建議預處理方法，通過先稀釋後混凝，使得氨氮濃度小於lmg/L，可防止預處理過程中強鹼的加入、PH提高導致的氨氮揮發引起的測定結果偏小；2)相比國標建議預處理方法，通過離心代替過濾，可防止濾紙內帶有的氨氮沾染樣品所引起的測定結果偏大；且用離心替代過濾，可將液體內小於濾紙孔隙的懸浮物從樣品中分離，使預處理後樣品幾乎不含有懸浮物，空白吸光度小於0.050，空白幹擾小；3)樣品預處理後測定準確度高，相對誤差小於2.5%，加標回收率在98% 105% ；4)相比蒸餾等預處理方法，本發明操作簡單，對設備要求低，易於推廣。
圖1為採用本方法實測生活汙水氨氮濃度，以氣相分子吸收光譜法作為參比，確定本預處理方法的相對誤差，並進行加標回收試驗，加標濃度25mg/L。共取水樣50個，測定結果相對誤差2.16±0.37%，加標回收率為98-105%
具體實施例方式實施例1為對比預處理效果，實驗採用3種預處理方法對生活汙水中氨氮進行測定，其中方法I為不經預處理直接稀釋測定；方法2為國標GB7479-87中推薦預處理方法，經混凝、沉澱、過濾、稀釋後測定；方法3採用稀釋、混凝、沉澱、離心後測定，為本發明所述方法。測定樣品為北京市某小區化糞池出水，氨氮濃度60-100mg/L，預處理後氨氮測定採用納氏試劑分光光度法，每個樣品處理及測定3個平行樣。標準液通過準確稱量優級純硫酸銨，容量瓶內稀釋、定容配置，濃度為100.00±0.05mg/L。氣相分子吸收光譜法測定氨氮幹擾較低，穩定性及準確性較高，以此方法測定結果作為參比值，測定10個平行樣。方法1，樣品靜置沉澱IOmin後取上清液1.0OmL置於50mL比色管內，稀釋至50.0OmL刻線後測定氨氮濃度，共取水樣30個，空白吸光度為0.012 ±0.008測定結果相對誤差10.16±6.48%，加標回收率為109-115%O方法2,經混凝、沉澱、過濾、稀釋後測定。將樣品靜置沉澱IOmin ;取上清液IOOmL,加入ImL濃度為100g/L的硫酸鋅溶液，混勻，再加入0.1-0.2mL濃度為250g/L的氫氧化鈉溶液，調節PH為10.5，混勻直至大量絮狀沉澱產生，靜置沉澱3min ;取上清液IOmL採用多次無氨水淋洗的定性濾紙過濾；取過濾後樣品2.0OmL，稀釋至50.0OmL測定氨氮濃度，共取水樣35個，空白吸光度為0.087±0.027，測定結果相對誤差9.16±6.48%，加標回收率為83-91%。
方法3，按本發明所述方法進行預處理，採用稀釋、混凝、沉澱、離心後測定。I)將生活汙水樣品靜置沉澱lOmin，取上清液2.0OmL，用蒸餾水稀釋至IOOmL,稀釋後樣品濃度為0.8-1.0mg/L ；2)稀釋後樣品加入ImL濃度為100g/L的硫酸鋅溶液，混勻，再加入0.1-0.2mL濃度為250g/L的氫氧化鈉溶液，調節pH為10.5，混勻，靜置沉澱3min ；3)取靜置沉澱後的上清液60mL置於離心管內，採用5000轉/分鐘轉速離心8分鐘，取上清液50mL，採用納氏試劑分光光度法測定氨氮濃度。共取水樣50個，空白吸光度為0.035±0.011，測定結果相對誤差2.16±0.37%，加標回收率為98-105%。
權利要求
1.一種生活汙水氨氮測定的預處理方法，其特徵在於: 1)不經過預處理直接測定生活汙水的氨氮濃度，作為預估值； 2)將待測生活汙水樣品靜置沉澱9-10min，根據預估值採用蒸餾水稀釋，使樣品稀釋後氨氮濃度在0.8-1.0mg/L，稀釋後體積為90-100mL ； 3)在稀釋後樣品中加入1-1.2mL濃度為90-100g/L的硫酸鋅溶液，混勻，用濃度為240-250g/L的氫氧化鈉溶液調節pH為10.4-10.6，混勻，靜置沉澱2_3min ； 4)取靜置沉澱後的上清液55-60mL置於離心管內，採用3000-5000轉/分鐘轉速離心7-10分鐘，取上清液測定。
全文摘要
一種生活汙水氨氮測定的預處理方法屬於水質指標檢測領域。現有國標中未針對生活汙水特點提出針對性預處理方法，存在空白樣品吸光度高，測定誤差大，加標回收率不達標等問題。本發明直接測定生活汙水的氨氮濃度作為預估值；將待測樣品靜置沉澱9-10min，根據預估值採用蒸餾水稀釋，使樣品稀釋後氨氮濃度在0.8-1.0mg/L，稀釋後體積為90-100mL；在稀釋後樣品中加入1-1.2mL濃度為90-100g/L的硫酸鋅溶液，混勻，用濃度為240-250g/L的氫氧化鈉溶液調節pH為10.4-10.6，混勻，靜置沉澱2-3min；取靜置沉澱後的上清液55-60mL置於離心管內，採用3000-5000轉/分鐘轉速離心7-10分鐘，取上清液測定。本發明相對誤差不超過2.5%，加標回收率在98%～105%，空白吸光度小於0.050，能達到水質監測的要求。
文檔編號G01N1/34GK103091148SQ20131000648
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月8日 優先權日2013年1月8日
發明者李冬, 王斌, 吳迪, 梁瑜海, 李德祥, 高偉楠, 張翠丹, 吳青, 蘇慶嶺, 楊胤, 何永平, 張玉龍, 周元正, 門絢, 曾輝平, 張 傑 申請人:北京工業大學