CN103645153A - 一种城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度快速检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城镇污水进出水悬浮物快速检测的方法，该方法包括绘制标准曲线，采集城镇污水处理厂进出水水样等步骤；水样采集后除去漂浮杂质经搅拌机充分混匀2min，静置1min；然后取处理后的待测水样，在810nm波长下检测。本发明由于采用了城镇污水处理厂实际剩余污泥配制悬浮物标准曲线，能够满足不同单位的实际检测需要。因为运行良好的污水处理厂剩余污泥的性质相对稳定，且在一定程度上反应了进出水悬浮物的物理性质。相比于传统重量法，提高了工作效率，减少实验误差，实验操作人员经简单培训即可稳定操作。

Description

一种城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度快速检测的方法

本发明得到国家科技支撑计划项目课题(2012BAC07B02)、教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-10-0954)、天津师范大学青年基金（52XQ1105）和天津师范大学青年基金（52XQ1104）基金的资助。

技术领域

本发明属于城镇污水处理技术领域，一种城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度快速检测的方法。

背景技术

近年来，随着国家环保力度的逐步加大，对污水处理厂的排放标准也在逐步的提高。国家环保总局于2005年发布了《关于严格执行<城镇污水处理厂污染物排放标准>的通知》，要求“北方缺水地区应实行中水回用，城镇生活污水处理厂执行GB18918-2002中的一级标准的A标准。”其中要求出水悬浮物浓度≤20mg/L。

污水中的悬浮物即总不可滤残渣，是指水样通过一定的过滤器后截留在滤器上并于103~105℃烘干至恒重的固体物质。悬浮物浓度作为污水处理厂重要检测指标，若其含量超标会使水体混浊，降低透明度，对生态环境产生严重影响。所以准确测定悬浮物含量具有重要意义。悬浮物检测方法主要有重量法，光学法，超声微波测量法等。其中重量法是悬浮物浓度检测的常规手段，但因检测过程中样品过滤前后反复经历滤膜烘干过程，耗时长，效率低，低浓度检测误差大，且极易受检验人员操作的影响而误差较大。

目前虽有美国哈希，德国WTW公司能够生产可用于检测污水中悬浮物浓度的仪器，但成本高，设备单价在万元左右或更高。且其分析过程依赖于仪器内部预设的标准曲线，难以完全满足不同污水处理厂悬浮物浓度的检测需要。本发明利用各污水处理企业必备的分光光度计，采用分光光度法检测悬浮物浓度，无需其他设备，并利用剩余污泥制作标准曲线，可以满足不同污水处理厂的实际需要。

分光光度计作为目前应用最为广泛的分析仪器之一，具有灵敏度高、准确度高、适用范围广等特点。分光光度法检测悬浮物浓度的基本原理是当一定波长的入射光经过样品溶液时，溶液的吸光度是待测物质的浓度和液层厚度的函数。悬浮物浓度与吸光度之间可以用Lambert-Beer定律来描述，即A=kcl,式中：k为比例系数，c为溶液浓度，l为光程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度快速检测的方法，该方法通过建立新的分光光度技术，实现了城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度的瞬时检测，提高了工作效率，缩短了检测时间，减少了实验误差，降低了试验成本。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度快速检测的方法，其特征在于：该方法按如下的步骤进行：

（1）绘制标准曲线，取待测悬浮物浓度的城镇污水处理厂剩余污泥在103~105℃下烘干至恒重，配制成悬浮物浓度为750,500,250,100,15,5mg/L的悬浮物标准溶液；在810nm下，以蒸馏水作为对照，测出吸光度数值，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制悬浮物标准曲线；

（2）采集城镇污水处理厂进出水水样；水样采集后除去漂浮杂质经搅拌机充分混匀2-5min，静置1-10min；采集方法依据中华人民共和国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的规定进行；

（3）取处理后的待测水样，在810nm波长下检测，以蒸馏水作为对照，与悬浮物标准曲线对照，查出悬浮物浓度的吸光度数值；

（4）如果吸光度数值超出测定范围，可将待测水样用蒸馏水稀释，记录稀释前的液体体积及稀释倍数；稀释后测定的吸光度与标准曲线对照，查出稀释后悬浮物含量，乘以稀释倍数后换算为原始水样悬浮物含量。

本发明公开的城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度快速检测方法与现有技术相比所具有关键之处在于：

（1）本发明由于采用了城镇污水处理厂实际剩余污泥配制悬浮物标准曲线，能够满足不同单位的实际检测需要。因为运行良好的污水处理厂剩余污泥的性质相对稳定，且在一定程度上反应了进出水悬浮物的物理性质。相比于其他方法所采用的固定标准物质如硅藻土，选用污水处理厂实际剩余污泥作为悬浮物浓度的标准物质，可以减少实验误差，具有更好的线性关系，数据如下表所示。

。

（2）本发明相比于传统重量法检出限低，精密度高，检测时间短，数据如下表所示。

方法	检出限	精密度(RSD)	检测时间
				重量法	100mg/L	10-15%	>6h
本发明方法	1mg/L	<1%	<20min

（3）本发明提高了悬浮物检测的工作效率，减少了实验误差，实验操作人员经简单培训即可稳定操作。

（4）本发明可以迅速得出污水处理厂进出水悬浮物浓度的精确数据，便于企业及时根据水质调整工艺参数。

由于城镇污水处理厂剩余污泥性质随进出水水质及工艺参数的改变呈周期性变化，建议每隔1-2月对标准曲线进行校准。

附图说明：

图1为悬浮物标准曲线。

具体实施方式

下面结合实施例说明本发明，这里所述实施例的方案，不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内，本发明的范围和实质由权利要求来限定。所用各种原料均有市售。

一种城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度快速检测方法，该方法步骤如下：

（1）绘制标准曲线，取待测悬浮物浓度的城镇污水处理厂剩余污泥在105℃下烘干至恒重，配制成悬浮物浓度为750,500,250,100,15,5mg/L的悬浮物标准溶液。在810nm波长下检测，以蒸馏水作为对照，测出吸光度数值。以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制悬浮物标准曲线；

（2）依据中华人民共和国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的规定，采集城镇污水处理厂进出水水样；

（3）分光光度计开机自检、预热20-30min；水样采集后除去漂浮杂质经搅拌机充分混匀2min，静置1min；

（4）取处理后的待测水样，在810nm波长下检测，以蒸馏水作为对照；与悬浮物标准曲线对照，查出悬浮物浓度。

实施例2

（1）绘制标准曲线，取待测悬浮物浓度的城镇污水处理厂剩余污泥在103℃下烘干至恒重，配制成悬浮物浓度为750,500,250,100,15,5mg/L的悬浮物标准溶液；在810nm下，以蒸馏水作为对照，测出吸光度数值，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制悬浮物标准曲线；

（2）采集城镇污水处理厂进出水水样；水样采集后除去漂浮杂质经搅拌机充分混匀5min，静置3min；采集方法依据中华人民共和国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的规定进行；

（3）取处理后的待测水样，在810nm波长下检测，以蒸馏水作为对照，与悬浮物标准曲线对照，查出悬浮物浓度的吸光度数值；

实施例3

（1）绘制标准曲线，取待测悬浮物浓度的城镇污水处理厂剩余污泥在105℃下烘干至恒重，配制成悬浮物浓度为750,500,250,100,15,5mg/L的悬浮物标准溶液；在810nm下，以蒸馏水作为对照，测出吸光度数值，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制悬浮物标准曲线；

（2）采集城镇污水处理厂进出水水样；水样采集后除去漂浮杂质经搅拌机充分混匀5min，静置5min；采集方法依据中华人民共和国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的规定进行；

（3）取处理后的待测水样，在810nm波长下检测，以蒸馏水作为对照，与悬浮物标准曲线对照，查出悬浮物浓度的吸光度数值；

（4）如果吸光度数值超出测定范围，可将待测水样用蒸馏水稀释，记录稀释前的液体体积及稀释倍数；稀释后测定的吸光度与标准曲线对照，查出稀释后悬浮物含量，乘以稀释倍数后换算为原始水样悬浮物含量。

实施例4

应用实例

我国北方地区某大型城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度进行检测

方法：

（1）绘制标准曲线；

（2）采集水样进行前处理；

（3）在特定波长下检测，以蒸馏水作为对照，与悬浮物标准曲线对照，查出悬浮物浓度的吸光度数值；

步骤：

（1）绘制标准曲线，取待测悬浮物浓度的城镇污水处理厂剩余污泥在105℃下烘干至恒重，配制成悬浮物浓度为750,500,250,100,15,5mg/L的悬浮物标准溶液；在810nm下，以蒸馏水作为对照，测出吸光度数值，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制悬浮物标准曲线如图1所示，其中标准曲线公式为y=0.0011x+0.0004；

（2）依据中华人民共和国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的规定，采集城镇污水处理厂进出水水样；

（3）分光光度计开机自检、预热20-30min；水样采集后除去漂浮杂质经搅拌机充分混匀2min，静置1min；

（4）取处理后的待测水样，在810nm波长下检测，以蒸馏水作为对照；与悬浮物标准曲线对照，查出悬浮物浓度。

结论：

（1）悬浮物浓度与吸光度值呈良好线性关系，相关系数0.9999，线性范围5-750mg/L，最低检测限1mg/L。

（2）以该污水处理厂进出水为水源，制备高中低(400-450mg/L，100-150mg/L，5-15mg/L)三种悬浮物浓度梯度水样为待测样，考察精密度(n=6)。实验证明三种梯度的悬浮物浓度相对标准偏差较低(RSD<1%)。该实验方法精密度较高，符合日常检测要求。以某批次该污水处理厂进出水作为待测样，连续测定6次，所得悬浮物浓度重复性较好，相对标准偏差较低(RSD<1%)。上述数据实际检测结果如下表所示。

单位：mg/L

（3）检测效率高，样品检测时间<5min。

实施例5

对比试验

1.某大型城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度的常规测定

方法、步骤：

（1）用镊子夹取0.45μm滤膜放入事先恒重的称量瓶里，放入烘箱于103~105℃下烘干至恒重（重量差≤0.2mg）；

（2）将恒重的滤膜放在过滤器上，加盖配套的漏斗并用夹子夹好，以蒸馏水润湿滤膜并不断吸滤；

（3）依据中华人民共和国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的规定，采集城镇污水处理厂进出水水样；

（4）取100ml水样抽吸过滤。使水分全部通过滤膜。再以每次10ml蒸馏水连续洗涤三次，继续吸滤以除去痕量水分；

（5）停止吸滤后，取出载有悬浮物的滤膜放入称量瓶里，放入烘箱于103~105℃下烘干至恒重（重量差≤0.2mg）；

（6）两次称量的重量差值除以水样体积即为悬浮物浓度。

2.本发明的方法对某大型城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度的测定

方法、步骤：

（1）绘制标准曲线，取待测悬浮物浓度的城镇污水处理厂剩余污泥在105℃下烘干至恒重，配制成悬浮物浓度为750,500,250,100,15,5mg/L的悬浮物标准溶液；在810nm下，以蒸馏水作为对照，测出吸光度数值，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制悬浮物标准曲线如图1所示，其中标准曲线公式为y=0.0011x+0.0004；

（2）依据中华人民共和国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的规定，采集城镇污水处理厂进出水水样；

（3）分光光度计开机自检、预热20-30min；水样采集后除去漂浮杂质经搅拌机充分混匀2min，静置1min；

（4）取处理后的待测水样，在810nm波长下检测，以蒸馏水作为对照；与悬浮物标准曲线对照，查出悬浮物浓度。

结果表明：

1.与常规方法相比本发明具有较高的精密度，重现性好，RSD<1%，具体数据如下表所示；

单位：mg/L

2.本发明所用分析时间短，效率高，每个样品的检测可在5min内完成；

3.本发明所用的仪器较为简单，不需要烘箱、称量瓶、过滤器等辅助设备，从而避免了使用这些设备带来的系统误差；

4.本发明灵敏度高，检测效率高，操作简便，是一种分析悬浮物浓度的有效方法，可用于城镇污水处理企业进出水悬浮物浓度的测定，具有较为广泛的应用价值。

综上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果，只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1. 一种城镇污水处理厂进出水悬浮物浓度快速检测的方法，其特征在于：该方法按如下的步骤进行：

（1）绘制标准曲线，取待测悬浮物浓度的城镇污水处理厂剩余污泥在103~105℃下烘干至恒重，配制成悬浮物浓度为750,500,250,100,15,5mg/L的悬浮物标准溶液；在810nm下，以蒸馏水作为对照，测出吸光度数值，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制悬浮物标准曲线；

（2）采集城镇污水处理厂进出水水样；水样采集后除去漂浮杂质经搅拌机充分混匀2-5min，静置1-10min；

（3）取处理后的待测水样，在810nm波长下检测，以蒸馏水作为对照，与悬浮物标准曲线对照，查出悬浮物浓度的吸光度数值；

（4）如果吸光度数值超出测定范围，可将待测水样用蒸馏水稀释，记录稀释前的液体体积及稀释倍数；稀释后测定的吸光度与标准曲线对照，查出稀释后悬浮物含量，乘以稀释倍数后换算为原始水样悬浮物含量。

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