火電廠水質(zhì)化驗(yàn)分析方法的應(yīng)用及其質(zhì)量控制

楊 春 劉鳳偉

（1.國(guó)能浙江北侖第一發(fā)電有限公司,浙江 寧波 315800；2.寧波東方電纜有限公司,浙江 寧波 315800）

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷向前發(fā)展，人民生活水平持續(xù)提高。在日常生活及工作中，用電設(shè)備的數(shù)量越來(lái)越多，人們的用電需求比過(guò)去提高了很多。為了滿足人們的用電需求，國(guó)家相關(guān)部門根據(jù)各區(qū)域?qū)嶋H特點(diǎn)建設(shè)了大量的火電廠。火電廠在進(jìn)行發(fā)電工作時(shí)，水質(zhì)化驗(yàn)工作是其極為重要的一項(xiàng)內(nèi)容。近年來(lái)，隨著科技水平的不斷提高，火電廠水質(zhì)化驗(yàn)分析方法取得了很大的進(jìn)步?；痣姀S水質(zhì)化驗(yàn)分析方法涉及的內(nèi)容非常豐富，是一項(xiàng)較為復(fù)雜的檢測(cè)工作，在實(shí)際開(kāi)展中，其具體的工作質(zhì)量以及最終結(jié)果的準(zhǔn)確度會(huì)受到周邊環(huán)境、設(shè)備等一系列因素的影響[1]。因此，對(duì)于水質(zhì)化驗(yàn)工作而言，如何采取有效措施全面提高化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及可靠性是相關(guān)工作人員在工作中需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。

1 火電廠水質(zhì)化驗(yàn)分析方法的應(yīng)用

1.1 pH計(jì)在水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)中的應(yīng)用

水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)工作經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，其實(shí)際開(kāi)展效果得到了很大的提升。為了有效保障水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)工作的實(shí)際開(kāi)展質(zhì)量，相關(guān)研究人員研發(fā)出了多種技術(shù)，其中pH計(jì)因其在實(shí)際應(yīng)用中所具有的一系列優(yōu)勢(shì)已被人們廣泛應(yīng)用于火電廠的水質(zhì)化驗(yàn)分析工作當(dāng)中[2]。pH計(jì)是基于電位法原理的pH測(cè)定儀（如圖1），被測(cè)溶液流過(guò)測(cè)量電極和參比電極，電極和被測(cè)溶液就形成了一個(gè)化學(xué)原電池，兩電極之間可產(chǎn)生一個(gè)大小與被測(cè)溶液的pH值成對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系的原電勢(shì)，這個(gè)電信號(hào)被智能變送器接收，經(jīng)過(guò)具有高輸入阻抗的放大電路，并加入深度負(fù)反饋、不對(duì)稱電位補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)措施處理，最終輸出電流信號(hào)或電壓信號(hào)，或轉(zhuǎn)換為pH值顯示出來(lái)[3]。其原理是當(dāng)一個(gè)氫離子可逆的指示電極和一個(gè)參比電極同時(shí)浸入在某一溶液中組成原電池（見(jiàn)圖2），在一定溫度下產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)與氫離子活度有關(guān)。pH電極的Nernst方程為E=E0+(2.303RT/F)lg=E0-(2.303RT/F)pH。

圖1 萬(wàn)通826 pH mobile

圖2 pH計(jì)工作原理

pH計(jì)在電廠中多被應(yīng)用于原水、鍋爐補(bǔ)給水、凝結(jié)水、冷卻水等以及各種環(huán)保用水的酸堿度的測(cè)量。測(cè)量時(shí)需先用蒸餾水沖洗電極，用濾紙輕輕吸干電極上殘余的溶液，或用待測(cè)液潤(rùn)洗電極。然后將電極浸入盛有待測(cè)溶液的燒杯中，輕輕搖動(dòng)燒杯，使溶液均勻，按下讀數(shù)開(kāi)關(guān)，指針?biāo)傅臄?shù)值即為待測(cè)溶液的pH值。測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，沖洗電極，玻璃電極要浸泡在蒸餾水中。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中最終得到的測(cè)量結(jié)果會(huì)受到二氧化碳以及溫度等的影響，因此為了保證最終結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要盡量控制水樣的溫度在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，并在取得水樣時(shí)盡量減少氣體的進(jìn)入[4]。

1.2 電位滴定儀在水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)中的應(yīng)用

電位滴定儀是通過(guò)對(duì)電位滴定法的合理利用，在滴定時(shí)通過(guò)對(duì)電位變化的實(shí)際情況進(jìn)行全面測(cè)定，從而最終確定滴定終點(diǎn)的一種儀器（見(jiàn)圖3和圖4）。該儀器的使用范圍非常廣泛，食品、制藥、藥檢等行業(yè)中對(duì)該儀器均有所使用[5]。電位滴定法是通過(guò)傳感器（測(cè)量電極）測(cè)量滴定過(guò)程中被測(cè)溶液的電動(dòng)勢(shì)的變化來(lái)確定滴定終點(diǎn)的滴定分析方法[6]。電位滴定儀由滴定軟件進(jìn)行合理控制，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)際要求對(duì)各類操作進(jìn)行有序?qū)崿F(xiàn)。因此，該儀器在火電廠水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)工作中有著重要的作用，結(jié)合火電廠水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)工作的實(shí)際需求合理應(yīng)用電位滴定儀，可以有效保障水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)工作進(jìn)行的效率，提高最終結(jié)果的準(zhǔn)確性[7]。與直接電位法相比，電位滴定儀所使用的電位滴定法在應(yīng)用過(guò)程中無(wú)須對(duì)水樣的電極電位值進(jìn)行有效測(cè)定便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)，因此有著很大的優(yōu)勢(shì)。

圖3 AT-710電位滴定儀

圖4 自動(dòng)電位滴定裝置原理

1.3 離子色譜檢驗(yàn)法在水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)工作中的應(yīng)用

離子色譜是高效液相色譜的一種，是分析陰、陽(yáng)離子工作中使用頻率最高的一類方法[8]。該方法在應(yīng)用中可以對(duì)相應(yīng)的離子進(jìn)行有效的選擇，且可以很好地反映出離子的變化情況。離子色譜檢驗(yàn)法在應(yīng)用中全面利用了交換樹(shù)脂上所含有的可降解離子，這些離子可以與流動(dòng)相中含有的溶質(zhì)離子進(jìn)行可逆交換反應(yīng)，通過(guò)可逆交換反應(yīng)的正常進(jìn)行使得分析物與其他離子分離開(kāi)來(lái)[9]。該種技術(shù)由于其本身所具有的技術(shù)特性，常常被人們用來(lái)對(duì)一些親水性強(qiáng)的陰、陽(yáng)離子進(jìn)行分離。如在對(duì)陰離子進(jìn)行分離的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)人員取出適量樣品溶液放入相應(yīng)的分析器皿中，樣品溶液中的陰離子將會(huì)與吸附在分離柱上的離子進(jìn)行位置上的互換。例如，采用KOH作為淋洗液對(duì)樣品溶液中的F-、Cl-和SO42-離子進(jìn)行分析時(shí)，當(dāng)樣品進(jìn)入分離樹(shù)脂后，留存于分離柱上的陰離子會(huì)被淋洗液中的OHˉ所置換，進(jìn)而與樣品分離開(kāi)來(lái)，具體如圖5所示。當(dāng)淋洗液流經(jīng)化學(xué)抑制器后，其內(nèi)部的背景電導(dǎo)將會(huì)降低到最低水平，從而使分析物在進(jìn)入電導(dǎo)池之后能夠具有足夠大的強(qiáng)度便于研究人員對(duì)電導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行有效測(cè)量。在日常使用中，需要做好對(duì)離子色譜儀的維護(hù)，例如要經(jīng)常用淋洗液沖洗色譜柱，頻率為5天一次。

圖5 離子色譜檢驗(yàn)法

2 火電廠水質(zhì)化驗(yàn)分析中的質(zhì)量控制措施

2.1 確保水質(zhì)化驗(yàn)計(jì)量質(zhì)量

在水質(zhì)化驗(yàn)工作中，或多或少會(huì)用到各種類型的化驗(yàn)試劑，這些化驗(yàn)試劑的質(zhì)量濃度是否合理精確對(duì)化驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性有著非常大的影響[10]。因此，水質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)人員在水質(zhì)化驗(yàn)工作實(shí)際開(kāi)展過(guò)程中應(yīng)當(dāng)端正工作態(tài)度，嚴(yán)格按照水質(zhì)化驗(yàn)相關(guān)工作要求采購(gòu)以及制備符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格參數(shù)的試劑。尤其是在采購(gòu)水質(zhì)化驗(yàn)試劑的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)明確化驗(yàn)試劑的使用期限，并對(duì)其離子含量進(jìn)行準(zhǔn)確檢驗(yàn)，確保水質(zhì)化驗(yàn)試劑的質(zhì)量能夠符合國(guó)家所制定的標(biāo)準(zhǔn)。在水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)工作中，一旦發(fā)現(xiàn)試劑的質(zhì)量無(wú)法滿足水質(zhì)化驗(yàn)工作的實(shí)際需求，應(yīng)當(dāng)立即停止使用這些產(chǎn)品并更換合格試劑，避免由于化學(xué)試劑無(wú)法達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)而使水質(zhì)化驗(yàn)質(zhì)量降低，進(jìn)而對(duì)水質(zhì)評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。

2.2 做好樣本保存與運(yùn)輸工作

在水體取樣工作完成后，應(yīng)當(dāng)將樣品運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行保存。如果工作人員未能結(jié)合樣品的實(shí)際情況以及水質(zhì)化驗(yàn)工作的具體需求對(duì)水體樣本進(jìn)行合理儲(chǔ)存，并且在運(yùn)輸過(guò)程中未做好保護(hù)措施的話，很可能導(dǎo)致樣品發(fā)生破裂或者是變質(zhì)等不良情況，進(jìn)而使樣品檢測(cè)受到嚴(yán)重影響[11]，無(wú)法保證化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到樣品保存及運(yùn)輸工作對(duì)于水質(zhì)化驗(yàn)工作的重要意義，在樣品運(yùn)輸過(guò)程中可通過(guò)冷藏或直接冷凍的方式保存樣品，防止樣品中的各類成分以及微生物在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生變化。

2.3 控制化驗(yàn)環(huán)境的穩(wěn)定性

首先，要根據(jù)實(shí)際情況確定水質(zhì)化驗(yàn)工作的最終目的以及在化驗(yàn)中所采取的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，利用當(dāng)前化驗(yàn)室內(nèi)已有的實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)水質(zhì)進(jìn)行有效分析。在水質(zhì)分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)工作要求選擇合適的化驗(yàn)設(shè)備，并且嚴(yán)格按照化驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行有效化驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)品處理的基礎(chǔ)上再對(duì)樣品進(jìn)行有效分析。

其次，化驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品曲線對(duì)差值范圍進(jìn)行合理計(jì)算，得出差值范圍之后應(yīng)確保樣品的數(shù)值在曲線范圍內(nèi)。此外在化驗(yàn)工作開(kāi)展過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的穩(wěn)定性進(jìn)行校準(zhǔn)，確保曲線能夠滿足要求，這樣才能使化驗(yàn)數(shù)據(jù)具備一定的準(zhǔn)確性。在化驗(yàn)工作完成后，操作人員應(yīng)對(duì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，在滿足要求的前提下對(duì)樣品進(jìn)行有效分析，并且對(duì)出現(xiàn)的偏差進(jìn)行一一排查，防止偏差值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的兩倍，從而有效完善水質(zhì)化驗(yàn)工作，提高最終化驗(yàn)質(zhì)量。

2.4 提高化驗(yàn)人員專業(yè)素養(yǎng)

火電廠水質(zhì)化驗(yàn)工作在實(shí)際開(kāi)展過(guò)程中主要的執(zhí)行人員為化驗(yàn)人員，其本身所具有的綜合素質(zhì)是否達(dá)標(biāo)對(duì)于水質(zhì)化驗(yàn)分析工作的最終質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生決定性的影響。為此，相關(guān)單位應(yīng)積極行動(dòng)起來(lái)，通過(guò)一系列培訓(xùn)課程有效提高水質(zhì)化測(cè)分析人員的綜合素質(zhì)。此外，還應(yīng)通過(guò)思想政治教育工作培養(yǎng)化驗(yàn)人員的職業(yè)道德，使其能夠?qū)⒐そ尘駜?nèi)化于心外顯于行。并通過(guò)多種渠道以及各種方式，將更多的專業(yè)知識(shí)以及行業(yè)前沿?zé)狳c(diǎn)資訊傳遞給化驗(yàn)人員。在化驗(yàn)室中應(yīng)制定一些考核機(jī)制，使化驗(yàn)人員更加積極有效地工作。要通過(guò)培訓(xùn)工作使化驗(yàn)技術(shù)水平得到實(shí)質(zhì)性的提升，使水質(zhì)化驗(yàn)分析工作整體技術(shù)含量得到穩(wěn)步增長(zhǎng)，進(jìn)而使火電廠水質(zhì)化驗(yàn)工作的有效性得到保障，為火電廠發(fā)電工作的正常進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

在火電廠水質(zhì)化驗(yàn)分析工作中，對(duì)其質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素有化驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境以及化驗(yàn)人員等。為了對(duì)這些影響因素進(jìn)行合理控制，相關(guān)單位應(yīng)加強(qiáng)培訓(xùn)，提升水質(zhì)化驗(yàn)人員的專業(yè)技能，并對(duì)化驗(yàn)設(shè)備以及試劑的質(zhì)量把控給予足夠的重視，讓水質(zhì)化驗(yàn)分析工作能夠更加順利地進(jìn)行，最終保障水質(zhì)化驗(yàn)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。