總氮總磷TNP4110自動(dòng)在線儀器的運(yùn)維與質(zhì)控

陳楨 高艷

（1.開封市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，河南開封 475000；2.尉氏縣環(huán)保局，河南尉氏 475500）

總氮總磷TNP4110自動(dòng)在線儀器的運(yùn)維與質(zhì)控

陳楨1高艷2

（1.開封市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，河南開封 475000；2.尉氏縣環(huán)保局，河南尉氏 475500）

TNP4110儀器內(nèi)部構(gòu)造較其他機(jī)器復(fù)雜，開展例行的巡檢時(shí)，應(yīng)詳細(xì)檢查各部件的運(yùn)行情況；藥品配制過程中應(yīng)使用分析純的試劑，降低對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾；配制用水推薦使用娃哈哈純凈水；出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)儀器測(cè)定流程對(duì)固件、試劑、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热矫孢M(jìn)行排查，確定故障點(diǎn)以便維修，保證儀器數(shù)據(jù)真實(shí)有效。關(guān)鍵詞：總氮；總磷；在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)

在天然水和廢水中，磷幾乎都以磷酸鹽形式存在。冶煉、合成洗滌劑等行業(yè)的工業(yè)廢水及生活污水中常含有較大量磷。而天然水體中的氮主要來源于農(nóng)田排水、工業(yè)廢水和大量生活污水的排入。

2014 年，總磷首度超越氨氮，成為全國淡水環(huán)境中的主要污染指標(biāo)之一（其他兩項(xiàng)為化學(xué)需氧量和五日生化需氧量）和湖泊環(huán)境的首要污染指標(biāo)；2014年，全國近岸海域國控監(jiān)測(cè)點(diǎn)的主要污染指標(biāo)為無機(jī)氮和活性磷酸鹽，超標(biāo)率分別為31.2%和14.6%，而無機(jī)氮的主要來源是陸域污染排放的總氮。

總氮總磷的超標(biāo)會(huì)引起水體的富營養(yǎng)化，富營養(yǎng)化則導(dǎo)致水生態(tài)被破壞。之前的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)僅包含氨氮、COD，不能全面地反映水體的污染狀況。所以，對(duì)于TNP的監(jiān)測(cè)刻不容緩。隨著我國對(duì)環(huán)境治理的不斷重視，環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目也日趨完善。2014年，河南省在各個(gè)省控水質(zhì)斷面增加了總氮總磷在線測(cè)定儀器。2015年，將總磷項(xiàng)目數(shù)據(jù)納入水質(zhì)斷面考核目標(biāo)。這說明國家對(duì)TP項(xiàng)目的重視程度越來越大。

1 TNP在線測(cè)定儀器概述

開封市陳橋、杞縣陽堌水質(zhì)自動(dòng)站是河南省地表水省控?cái)嗝妗，F(xiàn)安裝的是島津TNP4110型在線測(cè)定儀?？偟\(yùn)用的是堿性過硫酸鉀-紫外線氧化分解-紫外吸光光度法，總磷用的是過硫酸鉀-紫外線氧化分解-鉬青吸光光度法。總氮（TN）測(cè)定量程為0～200mg/L，總磷（TP）測(cè)定量程為0～100mg/L。最低檢出限總氮≤0.10mg/L，總磷

≤0.02mg/L。

1.1 總氮測(cè)定流程

首先采集水樣，根據(jù)需要自動(dòng)稀釋水質(zhì)樣品；其次，加入過二硫酸鉀及氫氧化鈉，利用紫外燈照射70℃左右氧化分解15min；隨后定量量取反應(yīng)液，添加鹽酸，隨后進(jìn)入比色池利用220nm吸光度測(cè)定；最后輸出總氮濃度。

1.2 總磷測(cè)定流程

采樣與總氮相同，在水樣中加入過二硫酸鉀及硫酸，紫外燈加熱95℃下氧化分解20min，定量量取反應(yīng)液，利用氫氧化鈉中和反應(yīng)液酸度，加入L-抗壞血酸、硫酸、鉬酸銨-酒石酸銻鉀。880nm吸光度測(cè)定，最后輸出總磷濃度。

2 TNP儀器運(yùn)行維護(hù)

2.1 儀器固件

現(xiàn)場(chǎng)巡檢首先檢查儀器外觀是否完好。外部進(jìn)樣管路是否完好，各個(gè)試劑輸送管路是否破損。可在添加試劑及稀釋水后進(jìn)行一次設(shè)備初始化，觀察八通閥是否旋轉(zhuǎn)正常，注射器中柱塞頭是否漏液，如有及時(shí)更換維修。正常情況下，應(yīng)半年更換一次八通閥轉(zhuǎn)子及注射器柱塞頭。查看Xe光強(qiáng)度是否在正常工作范圍內(nèi)，紫外燈打開時(shí)Xe光強(qiáng)2萬左右，關(guān)閉時(shí)光強(qiáng)4 000左右。如有異?？捎脗溆脽艄芴鎿Q。一年更換一次Uv燈管，半年更換一次蠕動(dòng)泵。

2.2 儀器試劑

TNP4110所使用的過硫酸鉀需使用標(biāo)明“氮磷測(cè)定用”的試劑，若過硫酸鉀中含有氮化合物會(huì)影響測(cè)定結(jié)果［1］。試劑配制、標(biāo)準(zhǔn)液及稀釋用水應(yīng)使用加入0.1mL/L硫酸蒸餾的蒸餾水或現(xiàn)制的去離子水，還可使用娃哈哈純凈水進(jìn)行配制。

TNP4110儀器中試劑瓶大概可存30d用量。其中，L-抗壞血酸易發(fā)黃變質(zhì)；硫酸溶液易吸收其他物質(zhì)和吸濕，從而影響測(cè)定。建議每種試劑及稀釋用水只加1/2及15d用量。以上試劑建議7d更換一次。

2.3 儀器數(shù)據(jù)傳輸檢查

檢查儀器內(nèi)部儲(chǔ)存的4周數(shù)據(jù)與工控機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的一致性。

3 TNP4110儀器質(zhì)量控制

①要求水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作人員全員考取實(shí)驗(yàn)室分析基礎(chǔ)、水質(zhì)自動(dòng)站、水質(zhì)分析總氮總磷等項(xiàng)目上崗證；②水質(zhì)自動(dòng)站運(yùn)維全流程記錄完備，實(shí)驗(yàn)室記錄分別有試劑臺(tái)賬、藥品稱量記錄、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制記錄、溶液配制記錄、巡檢記錄、值班記錄、異常故障記錄及部件更換記錄等；③定期進(jìn)行曲線校準(zhǔn)，單點(diǎn)校準(zhǔn)7d一次，在更換儀器內(nèi)部部件后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行零點(diǎn)檢測(cè)和標(biāo)樣校準(zhǔn)；④7d一次手工數(shù)據(jù)與自動(dòng)數(shù)據(jù)比對(duì)，相對(duì)誤差不得超過10%，如超過及時(shí)查找原因進(jìn)行修理，保證儀器數(shù)據(jù)真實(shí)可靠；⑤2個(gè)月一次期間核查，期間核查的主要內(nèi)容有對(duì)儀器外觀、內(nèi)部部件、試劑質(zhì)量、各項(xiàng)記錄內(nèi)容進(jìn)行檢查，儀器精密度檢測(cè)，領(lǐng)取站內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品進(jìn)行盲樣考核，并對(duì)以上檢查情況及考核結(jié)果出具核查報(bào)告。

4 TNP4110儀器故障處理

4.1 TN、TP項(xiàng)目共同故障

當(dāng)TN、TP共同出現(xiàn)0值。首先檢查測(cè)量杯是否存樣。陳橋、陽堌水質(zhì)自動(dòng)站TNP4110儀器是在原有的采水系統(tǒng)上加設(shè)了一個(gè)測(cè)量杯，而測(cè)量杯與原TOC和氨氮取水系統(tǒng)的測(cè)量杯呈串聯(lián)關(guān)系。TNP儀器測(cè)量杯進(jìn)水口與原TOC、氨氮測(cè)量杯進(jìn)水口公用一個(gè)進(jìn)水管。分別有2個(gè)節(jié)流閥控制，在水壓出現(xiàn)變化的情況下，易出現(xiàn)TNP進(jìn)水量小甚至不進(jìn)水。導(dǎo)致TNP不能采樣，數(shù)據(jù)為0。應(yīng)適當(dāng)調(diào)整TOC測(cè)量杯節(jié)流閥，使TNP進(jìn)水口水壓增高。其次，檢查八通閥是否工作正常。八通閥中轉(zhuǎn)子安裝是否符合要求，是否可以旋轉(zhuǎn)到位，轉(zhuǎn)子是否磨損嚴(yán)重而導(dǎo)致進(jìn)樣量不均勻。還要檢查試劑管路是否有堵塞或破損，導(dǎo)致試劑不能添加。排液泵故障使消解池中樣品遺留，導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)0值，應(yīng)及時(shí)更換排液泵。此外，出現(xiàn)滿量程值應(yīng)檢查Xe燈是否正常，Xe燈故障會(huì)導(dǎo)致光強(qiáng)未處于正常范圍，導(dǎo)致數(shù)據(jù)過高或過低。檢查完畢后，重新更換試劑，進(jìn)行零點(diǎn)、標(biāo)點(diǎn)校準(zhǔn)。

4.2 TN、TP項(xiàng)目分別故障

TN、TP測(cè)試原理的不同是查找故障原因的重點(diǎn)，每周的比對(duì)如儀器值與實(shí)驗(yàn)室方法所得數(shù)值誤差超過10%，應(yīng)針對(duì)誤差項(xiàng)目使用的試劑進(jìn)行重點(diǎn)檢查，看試劑是否失效或污染。或重新更換所有試劑及稀釋水，隨后重新進(jìn)行零點(diǎn)、標(biāo)液校準(zhǔn)，校準(zhǔn)通過后，應(yīng)領(lǐng)取站內(nèi)考核標(biāo)樣進(jìn)行比對(duì)。

TP項(xiàng)目出現(xiàn)0值，應(yīng)檢查當(dāng)前量程的選擇是否與實(shí)際地表水濃度高很多?？蓞⒄諏?shí)驗(yàn)室手工數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，如新更換試劑的純度較原試劑很高。應(yīng)在每次更換試劑后及時(shí)校準(zhǔn)。TP排液泵故障會(huì)造成消解池中樣品殘留，影響測(cè)定結(jié)果。

TN項(xiàng)目在與手工數(shù)據(jù)比對(duì)誤差大于10%時(shí)，樣品氧化過程中總懸浮物會(huì)對(duì)總氮的測(cè)定造成影響?？倯腋∥镏械南跛猁}和亞硝酸鹽在氧化過程中易分解，從而影響總氮的測(cè)定結(jié)果。應(yīng)加設(shè)二次沉淀池，加設(shè)后應(yīng)連續(xù)采樣送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行人機(jī)比對(duì)。

［1］國家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

Operation and Maintenance and Quality Control of Total Phosphorus and Total Phosphorus TNP4110 Automatic Online Instrument

Chen Zhen1Gao Yan2
（1.Kaifeng City Environmental Monitoring Station，Kaifeng Henan 475000；2.Weishi County Environmental Protection Bureau，Weishi Henan 475000）

The internal structure of TNP4110 instrument is more complex than other machines.When carrying out routine inspection,the operation of each component should be checked in detail;In the process of drug preparation, we should use the analytical reagent to reduce the interference of the test results;Preparation of water was recom?mended to use Wahaha pure water;When there is a failure,three aspects of the firmware,reagents,data transmission should be investigated according to the instrument measurement process,to determine the fault point for mainte?nance,and ensure that the instrument data was valid and effective.

total nitrogen；total phosphorus；on line automatic monitoring

X853

A

1003-5168（2016）10-0073-02

2016-09-18

陳楨（1986-），男，碩士，助理工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測(cè)；高艷（1986-），女，本科，助理工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測(cè)。