废水浓度检测

一、背景介绍石化行业生产废水来自各个生产装置，其中常减压蒸馏、催化裂化、重整和加氢装置均会产生大量含硫污水。由于含硫污水含有较多的硫化氢、氨、酚、氰化物和油等污染物，不能直接排至污水处理场。一般污水处理场对进水中硫化氢和氨的浓度要求分别小于 50mg/L 和100mg/L，因此，该股污水需经过气提装置处理达标后才能排放到污水处理场。为了监测气提外排净化水的氨氮含量，石化厂常采用在线氨氮分析仪对排放废水氨氮进行内控监测，保障排放废水氨氮不超标，同时通过废水氨氮的含量变化也可反映装置运行的稳定情况。酸性水气提外排净化水染物物浓度较高，含油、腐蚀性强，对在线氨氮分析仪的稳定运行有比较高的挑战。中石化南京某石化企业脱硫装置排放废水之前采用国外某品牌氨氮分析仪，由于该氨氮分析仪采用的是气敏电极法测量原理，电极容易被污染，维护比较频繁——换膜、换电解液等，仪器测量不准确时维护也繁琐，因此客户更换了 HACH 的 NA8000 新款氨氮分析仪。 二、应用情况主要仪器：NA8000（主机）+CYQ-004P（预处理器）。现场安装照片如图1所示。 NA8000 在线氨氮分析仪安置在正压防爆柜内，为分析仪的正常稳定运行提供了良好的工作环境的同时满足现场防爆要求。考虑到废水水质较为复杂，水样先经换热器降温处理后再进入 CYQ-004P 预处理系统除去水样中油、悬浮物等易堵塞管路的成分，经膜过滤后再送至 NA8000 分析仪溢流杯供分析仪采样分析。 图 2 截取了 2019.8.30~2019.10.8 时间段内 NA8000 连续监测的数据结果。从结果看，NA8000 能够很好的监测废水氨氮的变化情况，且未出现较大的波动。据客户反馈，NA8000性能较好，运行期间质控样比对结果较好，数据偏差小于 10%，满足客户需求；用户对 NA8000的操作和维护等性能均非常满意。三、总结NA8000 在监测脱硫装置外排废水的应用效果比较理想，性能稳定，质控样比对结果达到客户要求，操作和维护得到客户认可，尤其在触摸大彩屏设计、量程自动切换等特点和功能设计方面便于用户学习、操作和维护。 CYQ-004P 预处理器与 CYQ-104C 预处理器相似，采用 PVDF 平板膜对水样进行精密过滤，适用于水质较差的应用工况，能够保障 NA8000 氨氮分析仪的正常稳定运行。此外，CYQ-004P 预处理器适用于工业正压防爆柜或仪表柜内安装要求，便于集成。

总有机碳（TOC）监测是行业了解其用水或废水质量的重要工具。它有助于确定水中存在的有机物质的量，有多种用途。TOC监测还使不同行业在多方受益，包括提高安全和加强环境保护，节省成本以及更好地遵守相关法规。但是，TOC监测也可能带来技术实施和成本等方面的挑战，这取决于应用的复杂性以及采用的仪表是否适用。什么是BOD、COD和TOC？检测有机物含量采用的最传统分析技术是生物需氧量（BOD）。随着技术的发展，法规允许采用其它方法来分析有机污染，如化学需氧量（COD）和总有机碳（TOC）。尽管BOD和COD已广泛使用，但TOC已成为越来越广泛接受的替代方法。BOD是确定废水有机污染的最常见的参数之一。该方法依靠微生物通过消耗样品中的氧气来分解有机物。如果水样品中有机物含量高，会导致溶解氧消耗增大。通过测量在20℃温度条件下培养五天所消耗的氧气量，BOD试验可以间接指示有机污染。化学需氧量（COD）是用于确定废水有机污染程度的另一种方法。该试验采用化学氧化来分解水中的污染物，然后测量在该分解过程中消耗的氧气。如果氧气消耗量增大，这说明品中有机物含量增高。2-3小时的分析时间少于BOD所需的时间，但需要用到有毒试剂。多年来的技术进步引入了总有机碳（TOC）分析仪，用于直接、快速检测水中有机物含量。与通过需氧量来确定有机物含量的BOD或COD不同，TOC分析仪是直接检测和定量分析样品中的碳。TOC分析仪将有机物氧化成CO2，然后通过电导率或非色散红外检测（NDIR）来测量CO2。样品氧化所采用的不同方法包括紫外线过硫酸盐、燃烧和超临界水氧化（SCWO）。TOC可通过特定相关性转换为BOD和COD。但是，在排放法规中，也有用TOC取代BOD/COD的趋势。挑战与TOC解决方案对于行业而言，总有机碳（TOC）监测对于确保其产品和工艺安全至关重要，同时，还有助于检测样品中有机化合物的量。在TOC监测方面，如果行业无法将其应用需求与合适的TOC技术相匹配，则将会面临诸多挑战。造成这种情况的原因有很多，包括取样技术欠缺，难以检测低浓度有机化合物以及分析方法不可靠。仪器商已经开发了不同的TOC解决方案来应对这些问题，从而降低了TOC监测的复杂性和成本，如下两个实例所示。电力行业挑战：煤气化装置要求在现场的水处理能力约为5,000-6,000 GPM，目标是零工艺水排放。由于该装置采用的是再生市政水，因此其蒸汽和冷凝水的来源中有机物含量高。因此，必须监测反渗透（RO）膜上的有机物负载量，以对处理工艺进行调整并保护宝贵的资产。解决方案：最初，在实验室进行TOC分析，后来采用在线TOC分析，以监测RO预处理性能并验证其可靠性。实时监测能够可靠、有效地调整预处理混凝剂的投加量。食品饮料行业 挑战：对于大型无菌生产企业，如果出现非无菌产品，会反复造成产品损失。他们一直在使用ATP检测拭子来检测微生物污染。但是，质量问题和产品损失则表明他们需要一种新技术。为了验证设备的清洁度并确保质量和安全，他们必须确保在开始灭菌前完全清除污染物和残余产物。除改进其清洗验证工艺外，生产企业还希望降低用水量和成本。解决方案：食品饮料生产企业需采用以turbo模式运行的Sievers® M9 TOC分析仪来进行TOC分析——每4秒钟提供一个数据点，以对原位清洗（CIP）后的冲洗样品进行监测。在审核过程中，证明这些数据对设施在CIP效果和设备清洁度方面很有价值。通过目视检查确认设备很脏，但通过ATP检测拭子检查发现设备干净，但事实上并非如此。来自TOC监测的定量和全面的数据能够进一步减少不必要的CIP次数，并针对不同产品对其进行优化，从而节约用水并改进清洗工艺。碳监测通过TOC分析进行碳监测是一种重要且有用的方法，可以在水通过工业设施时对水质进行检测。通过检测可能出现的任何工艺中断，防止导致停机并造成高昂维护费用，这还是一个保护宝贵设备资产的好方法。碳监测在以下方面很有用：资产保护工艺优化质量控制满足法规要求源水水质源水污染水平会发生很大变化。水质可能受到季节变化、暴风雨径流和当地火灾等多种因素的影响，这些因素可能会造成源水被有机物污染。你的源水告诉了你哪些信息？通过对源水直接进行碳监测，以：监测基线 — 确定源水的正常TOC水平。识别发生的变化 — 市政是否改变了工厂水源？是否有暴风雨或天气事件改变了进入装置的源水的质量？采取纠正措施 — 采用实时、直接的碳数据来调整水处理工艺。确保处理装置正常运行，并调整流量以确保按照足够的比例脱除。公用工程用水水质工业设施经常需要热量来推动化学反应或工艺原材料。在许多工业装置中，使用公用工程用水来产生热量或便于热交换。热量的产生通常通过锅炉给水和冷凝水返回来实现。超纯水在锅炉中加热，然后转化为蒸汽。你的公用工程用水告诉了你哪些信息？通过对公用工程用水直接进行碳监测，以：监测基线 — 确定锅炉给水的最佳TOC含量，以满足设备保护的质量要求。确定正常的冷凝水水平。识别变化 — 快速检测由于处理低效或水源变化而导致的锅炉给水变化。无论是冷却液本身还是其它工艺流体，能够快速发现冷凝水泄漏。采取纠正措施 — 调整处理以确保锅炉给水的质量，如果被污染，则将冷凝水转移到废水收集设施或实施停车以防止污染影响产品或设备。废水处理工艺碳监测可以以多种途径用于废水处理，包括监测处理设施的废水负荷、生物处理效率或最终排放质量是否合规。你的废水告诉了你哪些信息？对废水直接进行碳监测，以：监测基线 — 定量分析原始废水中的碳负载量，以了解系统的真正养料负载量。识别变化 — 检测可能影响处理的任何变化倾向或较大波动。采取纠正措施 — 调整投加量、停留时间或进行分流，以优化处理并实现废水排放标准中规定的质量目标。对工业用水实施直接碳监测可使许多不同行业受益匪浅。TOC是控制产品质量、优化工艺、保护反渗透膜和锅炉等资产以及确保满足法规要求的绝佳工具。TOC能够为决策提供快速、准确的数据，并正在被写入世界各地更多的监管指南中。通过采用有机物监测，世界上许多不同的行业都在有效地监测用水和废水的质量。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

p 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(79, 129, 189) " 中国面临严重的水污染问题，污水废水治理也一直是水环境治理最重要的组成部分。近几年在政策支持下，污水处理行业发展态势较好，污水处理能力持续增强。污水废水包括医疗污水、工业废水、生活废水等。从污水处理基础设施建设情况来看，污水处理厂数量和城市排水管道长度都在逐年递增。随着新冠肺炎疫情中病毒存在通过粪便和污水传播的可能，对污水废水处理提出了更高的要求。而对污水废水水质的监测检测则成为污水废水处理的基础和保障。为了帮助相关用户学习、了解污水废水水质监测最新技术及相关仪器在其中发挥的作用等内容，仪器信息网特别策划了“污水废水水质监测”专题并邀请德国耶拿北京技术应用支持中心主管崔贺谈谈她对中国污水废水水质监测现状的看法。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/80806491-e7be-48ec-855d-33696a631865.jpg" title=" 耶拿崔贺_320.jpg" alt=" 耶拿崔贺_320.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 德国耶拿北京技术应用支持中心主管 崔贺 /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 仪器信息网：崔主管，您好。据您了解，我国污水废水排放和治理现状呈现怎样的特点?对于我国污水废水监测检测采用的现行标准/方法您认为有哪些需要改进和完善的地方? /span /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 崔贺： /span /strong 我国水资源较为紧张，随着我国城市化、工业化进程的加速，全国废水的排放量也逐年增加，导致自然水体不断恶化，水资源污染形势仍十分严峻。水体污染、水资源短缺已经成为我国经济社会实现可持续发展的严重制约因素。近几年，国家对环保行业的重视程度和支持力度不断提升，污水处理行业也得到了快速发展。环保要求已经是各个企业抓的与安全生产同等重要的事情。各个工厂在环保方面投入巨大，重点企业已实现某些指标与环保局实时联动。说明我国在环保领域在下功夫认真管理。 /p p 　　对污水废水的监测标准最好能够与时俱进，例如我国污水重要的监测指标是COD，化学需氧量。但由于COD方法操作复杂、耗时耗力、同时还有试剂污染，很多外国国家在保留COD测量的同时，也认可TOC指标作为替代指标，这种监测方法避免了上述问题并且能准确快速测定指标。还有总氮的测量，国内还没有使用总氮分析仪测定水质的标准，这在未来可以进一步地完善。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 仪器信息网：新冠病毒可以通过粪便和污水传播的情况无疑对包括医疗污水在内的污水废水监测检测能力提出了更高的要求。目前，相关水质监测的技术现状怎么样，相关水质监测的难点在哪?除了新冠病毒检测，污水废水水质监测中还有哪些项目值得关注? /span /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 崔贺： /span /strong 生态环境部针对新冠疫情在2020年2月1日就发布了《关于做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗污水和城镇污水监管工作的通知》及《新型冠状病毒污染的医疗污水应急处理技术方案(试行)》(环办水体函[2020]52号)，要求各地加强对医疗污水消毒情况的监督检查，严禁未经消毒处理或处理未达标的医疗污水排放。要求严格按照《医疗机构水污染物排放标准》的规定，对相关处理设施排出口和单位污水外排口开展水质监测和评价。 /p p 　　加强对医院污水处理设施的监管刻不容缓，培训消毒人员掌握正确的消毒剂投加量是关键所在。人工采样点位的选择必须符合技术规范的要求。建议将医疗废水排放监测制度化、程序化和规范化。通过采取加强医疗废水日常监督监测、超标处罚等措施，提高污水处理设施运行效能，同时还应完善必要的医疗废水应急处理能力。 /p p 　　《医疗机构水污染物排放标准》有明确的指标限量要求和检测方法，个人觉得有些项目的检测方法可以与时俱进，比如有些项目可以采取更为便捷的分析仪器方法替代传统的理化分析方法，无论从效率上还是准确度上都会得到明显改善和提高。 /p p 　　除了应急事件针对性检测以外，某些特定行业的废水污染也要留意。例如造纸和印染行业污废水中的有机卤化物就是很重要的污染来源，但现在还没有受到足够的重视。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 仪器信息网：耶拿公司在污水废水水质监测方面有哪些仪器产品或产品组合?相比于同类产品，贵公司产品有哪些优势? /span /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 崔贺： /span /strong 耶拿公司目前的主要生产销售总有机碳(TOC)/总氮(TN)分析仪，有机卤素化合物(AOX)分析仪，碳、硫、氮、氯等元素(C、S、N、Cl)分析仪 电感耦合等离子体发射质谱仪(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、原子吸收光谱仪(AAS)和紫外/可见(UV/VIS)分光光度计和生化分析仪器等，同时代理拉曼产品。 /p p 　　在废水检测方面，耶拿的multi N/C 3100 TOC总有机碳/总氮分析仪基于多项创新的专利，可以对水质TC,TOC,NPOC,TIC,POC等多项参数进行快捷准确的测量。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C123103.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0958169b-2dce-47a2-bb2a-538ebebfaa22.jpg" title=" 耶拿 multi3100 TOC分析仪.jpg" alt=" 耶拿 multi3100 TOC分析仪.jpg" / /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C123103.htm" target=" _blank" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " strong 耶拿 multi N/C 3100 TOC总有机碳/总氮分析仪 /strong /span /a /p p 　　AOX总有机卤素分析仪可进行水质总有机卤素的测试。其中，multi X 2500总有机卤素分析仪能检测AOX/EOX/POX等多项指标，更可以配置特殊的TX和TOC分析模块，实现更多综合指标的分析。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C72801.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/38aad804-cc97-4288-bbc3-f4cce58d03bd.jpg" title=" 耶拿multi X2500总有机卤素分析仪360.jpg" alt=" 耶拿multi X2500总有机卤素分析仪360.jpg" / /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C72801.htm" target=" _blank" span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " strong 耶拿 multi X& reg 2500总有机卤素分析仪 /strong /span /a /p p 　　光谱类仪器AAS，ICP-OES可进行水质重金属的测试，质谱ICP-MS可以进行水质痕量金属元素的分析以及和液相色谱联用的形态分析。耶拿的PQ9000高分辨率ICP-OES采用原装的卡尔蔡司光学系统，保证了160nm-900nm波长连续全覆盖和优于0.0004nm的波长准确度。独有的0.003nm高光学分辨率能显著提高信背比并改善BEC(背景相当浓度)。此外，耶拿的拉曼产品可监测有机污染物和微生物等。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C189859.htm" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c4ecbd06-4cdd-460b-943b-61608f22bd3e.jpg" title=" 耶拿PQ9000 ICP-OES_330.jpg" alt=" 耶拿PQ9000 ICP-OES_330.jpg" / /a /p p style=" text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C189859.htm" target=" _blank" strong 耶拿 PQ9000 高分辨率ICP-OES /strong /a /p p 　　 strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 仪器信息网：贵公司在污水废水水质监测方面可以提供哪些解决方案? /span /strong /p p 　　 strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 崔贺： /span /strong 目前，耶拿公司可提供多种水质中重金属的检测监测方案，如污水中 Cu, Ni, Fe的测定 ICP法测试工业废水中P、S元素 原子吸收光谱法测定环境水中的Zn元素等。以及针对废水中TOC/TN/AOX的检测解决方案，如印染废水中TOC和TN含量的测定 生态修复废水中TOC的测定等。 /p