某工業(yè)企業(yè)廢水排放水質(zhì)檢測及分析

崔艷杰

【摘 要】工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中排放的廢水是造成水質(zhì)污染的主要因素之一，工業(yè)廢水的環(huán)保處理是現(xiàn)在最受關(guān)注的課題之一。本文以某工業(yè)企業(yè)廢水排放水質(zhì)檢測項目為例，對企業(yè)總排口的廢水進行檢測，水質(zhì)檢測項目包括PH值、氨氮、化學(xué)需氧量、懸浮物、硫化物、總磷、陰離子表面活性劑、動植物油、石油類、五日生化需氧量、總鋅、總鎳、總鉻和六價鉻。經(jīng)檢測得知該企業(yè)廢水的測定結(jié)果低于DB31/199-2018上海市地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中表1及表2中三級標(biāo)準(zhǔn)的要求排放限值。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)廢水;水質(zhì)檢測;檢測方法;污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號： X703;X171.5 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）19-0091-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.042

0 引言

日益嚴(yán)重的水污染已對人類的生存環(huán)境構(gòu)成了較大威脅，成為人類健康、經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的一大障礙。據(jù)權(quán)威機構(gòu)調(diào)查，發(fā)展中國家的各類疾病中有80%是由于飲用了不衛(wèi)生的水而造成的。非潔凈水每年至少導(dǎo)致全球2000萬人死亡，基于此，工業(yè)水污染被稱為“世界頭號殺手”[1]。

工業(yè)廢水包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水。工業(yè)廢水如果直接排入江河、湖泊、溝渠會污染地表水，若毒性較大則會導(dǎo)致水生動植物的大范圍死亡;工業(yè)廢水還可能會滲透到地下從而污染地下水。如果周邊居民將被污染的地表水或地下水當(dāng)作生活用水，會嚴(yán)重危害身體健康，重者致死[2]。因此工業(yè)排放的廢水是否低于排放限值十分重要，必須展開水質(zhì)檢測。

1 項目概況

1.1 調(diào)查對象

某工業(yè)企業(yè)位于嘉定工業(yè)區(qū)內(nèi)，主要業(yè)務(wù)涉及到汽車非標(biāo)緊固件、高強度緊固件、精密螺絲、機加工件的技術(shù)研發(fā)及制造，擁有緊固件全制程生產(chǎn)能力，有獨立冷鐓車間，機加工車間，表面處理車間和熱處理車間以及各種先進的試驗檢測設(shè)備。生產(chǎn)加工能力涵蓋了從最簡單的鉚釘?shù)礁叨葟?fù)雜的多攻位緊固件。

1.2 水質(zhì)檢測項目

水質(zhì)檢測的檢測項目包括PH值、氨氮、化學(xué)需氧量、懸浮物、硫化物、總磷、陰離子表面活性劑、動植物油、石油類、五日生化需氧量、總鋅、總鎳、總鉻和六價鉻。

1.3 水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)

檢測所采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為DB31/199-2018上海市地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中PH、氨氮、化學(xué)需氧量、懸浮物、硫化物、總磷、陰離子表面活性劑、動植物油、石油類、五日生化需氧量、總鋅要符合表2中三級標(biāo)準(zhǔn)的排放限值?？傛?、總鉻和六價鉻符合表1的排放限值。

2 主要指標(biāo)檢測方法

2.1 氨氮

氨氮主要的存在形式是游離態(tài)的氮或氨離子，納氏試劑與這些氮或氨離子反應(yīng)生成絡(luò)合物，絡(luò)合物的顏色為淡紅棕色，在420nm波長處測量吸光度，氨氮的含量與淡紅棕色的絡(luò)合物的吸光度成正比。

測定氨氮的過程中有時候需要預(yù)處理。預(yù)處理的方法有絮凝沉淀和預(yù)蒸餾，一般情況下工業(yè)廢水是用預(yù)蒸餾的預(yù)處理方法，地表水用絮凝沉淀的預(yù)處理方法。關(guān)于黑臭河道的是屬于地表水，因此在進行檢測之前需要進行絮凝沉淀預(yù)處理。

絮凝沉淀預(yù)處理具體方法為在樣品中加入硫酸鋅和氫氧化鈉，調(diào)節(jié)PH為10.5，放置使之沉淀，取上層清液，需要用濾紙過濾。因為過濾方法所用時間較長，經(jīng)常會用離心方法處理。另外水中其他物質(zhì)的存在也會產(chǎn)生干擾，也要做適當(dāng)處理。如果樣品中含余氯，可通過加入適量硫代硫酸鈉溶液的方法予以去除，使用淀粉-碘化鉀試紙來驗證余氯是否除盡。顯色時加入酒石酸鉀鈉，可消除鈣鎂等金屬離子的干擾。此外還有校準(zhǔn)曲線的測定。

校準(zhǔn)曲線的繪制：取50ml的8個比色管，分別向8個比色管中加入氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作液的體積為10.00ml，8.00ml，6.00ml，4.00ml，2.00ml，1.00ml，0.50ml和0.00ml，其對應(yīng)的氨氮含量分別為100μg，80.0μg，60.0μg，20.0μg，40.0μg，10.0μg，5.0μg和0.0μg，然后加水至標(biāo)線。加入1.0ml酒石酸鉀鈉溶液，搖勻，再加入1.5ml或1.0ml的納氏試劑，搖勻。放置10min后，用水做參比，用20mm比色皿在波長420nm下，測量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的吸光度。以空白校正后的吸光度為縱坐標(biāo)，以其相對應(yīng)的氨氮含量為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。

水樣的測定：取預(yù)處理的水樣50ml（若水樣中氨氮濃度超過2mg/L，可適當(dāng)少取體積），按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測量吸光度。

2.2 化學(xué)需氧量

化學(xué)需氧量是指在一定條件下，水樣中的懸浮物和溶解性物質(zhì)用重鉻酸鉀溶液作氧化處理，這些消耗的重鉻酸鹽所對應(yīng)的氧的重量濃度。

芳烴和吡啶在酸性重鉻酸鉀條件下氧化率較低，很難被氧化。亞硝酸鹽、硫化物和二價鐵鹽等無機還原性物質(zhì)的需氧量也是化學(xué)需氧量的一部分，將使測定結(jié)果增大。直鏈脂肪族化合物在硫酸銀催化作用下可有效地被氧化。水中其他物質(zhì)的存在也會產(chǎn)生干擾，要做適當(dāng)?shù)奶幚?。氯化物為最主要的干擾物質(zhì)，去除方法為氯離子在加熱回流后與硫酸汞結(jié)合成可溶性的氯汞絡(luò)合物。硫酸汞溶液的用量可根據(jù)水樣中氯離子的含量確定，按質(zhì)量比m[HgSO4]：M[Cl-]≥20：1的比例加入，最大加入量為2ml。在進行消解的過程中若出現(xiàn)爆沸，說明溶液出現(xiàn)局部過熱，會導(dǎo)致測定結(jié)果有誤。所以應(yīng)使溶液緩慢沸騰，不宜爆沸。爆沸的原因可能是過分加熱，或是防爆玻璃珠的效果不好。

樣品測定：在錐形瓶中加入10.00ml水樣，按照硫酸汞溶液、5.00ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和幾顆防爆珠的順序依次加入錐形瓶然后搖勻。硫酸汞按重量比為m[HgSO4]：M[Cl-]≥20：1的比例加入，最大加入量2ml。回流裝置冷凝管的下端連接在錐形瓶上，15ml硫酸銀-硫酸溶液從冷凝管上端緩慢加入到錐形瓶中。為使溶液均勻混合，防止低沸點的有機物逸出，需不斷地旋動錐形瓶，待溶液沸騰后要保持回流2h。水冷裝置的冷凝管在通入冷水后加入硫酸銀-硫酸溶液。

回流冷卻后，用20ml水從冷凝管的上端加入，對冷凝管沖洗，取下錐形瓶，再加入一定量的水使溶液體積達到70ml左右。冷卻至室溫后，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，在滴定前將3滴試亞鐵靈試劑加入溶液中，溶液的顏色變化呈現(xiàn)為黃色→藍(lán)綠色→紅褐色，當(dāng)顏色變?yōu)榧t褐色且保持3s不變時即為終點，此時記錄下消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積。

2.3 總鉻

總鉻是用二苯碳酰二肼分光光度法測定的，測定前需將三價鉻氧化成六價鉻。其原理為試樣中的三價鉻在酸性溶液中被高錳酸鉀氧化成六價鉻，六價鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紫紅色化合物，使用分光光度儀在540nm的波長處進行測定吸光度。用亞硝酸鈉還原過量的高錳酸鉀，而過量的亞硝酸鈉被尿素分解。

三價鉻的氧化：在150ml錐形瓶中加入50ml或適量的樣品，溶液的PH需要調(diào)至中性，所用試劑為氫氧化銨溶液或硫酸溶液。然后分別加入幾粒玻璃珠、0.5ml硫酸溶液和0.5ml磷酸溶液，并加水并搖勻使溶液至50ml。在錐形瓶加入2滴高錳酸鉀溶液，使溶液保持紫紅色，若紫紅色消褪，則說明添加的高錳酸鉀溶液不夠，需繼續(xù)添加。在加熱爐上加熱并煮沸使溶液體積至20ml，取下冷卻后加入尿素溶液1ml并搖勻。將亞硝酸鈉溶液用滴管滴加，使高錳酸鉀的紫紅色剛好褪去。放置片刻使溶液內(nèi)無氣泡，然后轉(zhuǎn)至50ml比色管中。

測定：置在50ml比色管中加入50ml或適量經(jīng)氧化處理的樣品，加入2ml顯色劑，加水稀釋至刻線搖勻。放置10min后用10或30mm光程的比色皿，以水作參比，在540nm波長下測定吸光度。測定的吸光度減去空白試驗的，由此計算總鉻的含量。

空白試驗：用50ml水代替試樣，按上述完全相同的處理步驟進行空白試驗。

校準(zhǔn)：將0ml/0.20ml/0.50ml/1.00ml/2.00ml/4.00ml/6.00ml/8.00ml和10.00ml鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到一系列150ml錐形瓶中，加水至50ml。然后按照測定試樣的步驟進行試驗，用分光光度計測定吸光度，測得的吸光度減去空白試驗的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.4 總磷

總磷包括溶解的、顆粒的、有機的和無機磷。取樣過程中需要加硫酸作保存劑，或不加任何試劑于冷處保存。其原理如下：使用過硫酸鉀（或硝酸-高氯酸）在中性條件下使試樣消解，將其中所含磷全部氧化為正磷酸鹽。正磷酸鹽在酸性介質(zhì)中且銻鹽存在的條件下與鉬酸銨反應(yīng)，生成磷鉬雜多酸，生成的物質(zhì)立即被抗壞血酸還原，生成藍(lán)色的絡(luò)合物質(zhì)。此外方法中還有校準(zhǔn)曲線的測定。

過硫酸鉀消解：向試樣中加入4ml過硫酸鉀，用蓋將具塞刻度管塞緊，玻璃塞用線和一小塊布扎緊，放在樣品架上于高壓蒸汽滅菌鍋中加熱，滅菌條件為滅菌鍋壓力達到1.1kg/cm2，溫度為120℃時，滅菌30min后，待壓力表讀數(shù)降至零后自然冷卻。將具塞取出后加水稀釋至標(biāo)線。將1ml抗壞血酸溶液分別加入到各份消解液中并混合均勻，放置30s后加入2ml鉬酸鹽溶液并搖勻。

分光光度測量：溶液在室溫下放置15min，使用光程為30mm的比色皿，以水作參比在波長為700nm下測定吸光度?？鄢瞻讓嶒灥奈舛龋嬎懔椎暮?。

工作曲線的繪制：將磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為0.0ml，0.50ml，1.00ml，3.00ml，5.00ml，10.00ml，15.00ml加入到7支具塞刻度管，加水至25ml進行如試樣相同步驟的處理。分光光度一樣的測定條件下測定吸光度，扣除空白實驗的吸光度后繪制工作曲線。

3 檢測結(jié)果分析

檢測項目的結(jié)果為PH：7.28，氨氮：4.3mg/L，化學(xué)需氧量：254mg/L、懸浮物：23mg/L、硫化物：0.031mg/L、總磷：0.34mg/L、陰離子表面活性劑：0.20mg/L、動植物油：0.41mg/L、石油類：0.42mg/L、五日生化需氧量：58.2mg/L、總鋅：2.03mg/L、總鎳：0.06mg/L、總鉻：0.076mg/L和六價鉻：NDmg/L，其值見表1。備注：ND表示檢測樣品的濃度低于檢出限。

DB31/199-2018上海市地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中各項目標(biāo)準(zhǔn)限值分別為：PH 6.5-9.5，氨氮45mg/L，化學(xué)需氧量500mg/L、懸浮物400mg/L、硫化物1mg/L、總磷8mg/L、陰離子表面活性劑20mg/L、動植物油100mg/L、石油類15mg/L、五日生化需氧量300mg/L、總鋅5mg/L、總鎳0.1mg/L、總鉻1.5mg/L和六價鉻0.5mg/L，其值見表2。

根據(jù)表1和表2可以看出該企業(yè)的工業(yè)廢水中PH、氨氮、化學(xué)需氧量、懸浮物、硫化物、總磷、陰離子表面活性劑、動植物油、石油類、五日生化需氧量、總鋅、總鎳、總鉻和六價鉻均低于DB31/199-2018上海市地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的排放限值，完全達標(biāo)，可以繼續(xù)維持日常生產(chǎn)活動。

4 結(jié)論

由檢測結(jié)果可以看出該企業(yè)的工業(yè)廢水達到國家排放要求。大量的生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢棄物會隨著類的活動排入的水中，水質(zhì)也隨著人類的活動受到污染[3]。隨著企業(yè)、工廠的不斷增加，排出的工業(yè)廢水也越來越多，嚴(yán)重危害了生活環(huán)境和身體健康。因此，進行工業(yè)廢水處理，定期對廢水進行檢測，對環(huán)境保護和社會發(fā)展具有十分重要的意義。

【參考文獻】

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