污水重金属在线监测系统

上海市科委于2010年11月23日对中国科学院上海硅酸盐研究所承担的“改性介孔材料分离富集和原子光谱鉴定污水体系重金属的新方法研究”(项目编号：09142201800)项目组织并通过了验收。 　　该项目是上海市科委2009年度投入的十项国产科学仪器应用新方法之一。是基于上海光谱仪器有限公司研发生产的流动注射分析系统与SP-3801型火焰原子吸收光谱仪平台上研发的一种针对污水与废水中重金属检测的新方法。 　　专家组听取了项目总结报告、技术报告和验证报告，审阅了有关技术资料后一致认为：通过改性获得介孔材料，利用一步合成法进行改性后对Hg(Ⅱ)有较高的选择性吸附 基于改性的介孔材料，建立了国产流动注射固相萃取与火焰原子吸收光谱法联用技术实现了在线分离富集Cu(Ⅱ) 、Cr(Ⅵ) 、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)等痕量分析方法 建立了“胺基改性介孔材料对废水中Cr(Ⅵ)在线分离吸附与火焰原子吸收光谱法测定”的方法。该分析方法具有低成本、快速和绿色环保的特点，并能显著提高检测灵敏度 完成促进了国产流动注射分析系统与火焰原子吸收光谱仪联用技术的发展，将有利于拓展国产仪器的应用。项目研究成果在国内核心学术期刊和学术会议上已发表论文3篇。

1背景介绍 镍具有磁性和良好的可塑性和耐腐蚀性，广泛用于飞机雷达等各种军工制造业、民用机械制造业和电子电镀工业等。然而，镍摄入过多会导致人体皮肤炎、呼吸器官障碍及呼吸道癌症，也会对环境产生较大的污染。正因为此，镍被列为第一类污染物，国家制定了相应的标准，严控涉镍企业排出污水中总镍污染物的浓度。因此镍指标的监测非常重要。表1 相关水环境质量标准和行业标准规定的镍排放限值2镍的在线监测技术目前镍的测量方法主要有原子吸收分光光度法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）、化学比色法和电化学分析法，但是AAS、ICP-MS等方法无论是设备费用还是设备运维维护费用，成本较高。目前国内外真正应用于水中金属镍在线监测技术主要是化学比色法和电化学分析法。化学比色法：比色法还可分为丁二酮肟分光光度法和双硫腙分光光度法。丁二酮肟分光光度法准确度高、重现性好，测量范围较宽，仪器结构和操作较为简单。但是灵敏度较低，合适于高浓度废水中镍的检测——例如电镀废水、采矿废水和钢铁冶炼废水等在线监测。部分厂家采用双硫腙分光光度法，但是双硫腙试剂是剧毒品，采购困难。电化学分析法：检测限低，可以对水中μg/L数量级的镍进行精确地定量分析。但是其检测条件苛刻，仪器操作难。表2 国内和行业水质中镍的测定标准方法3镍在线监测痛点1. 目前市场上很多产品对高色度、浊度和成分复杂的水样的预处理和抗干扰能力较差，测量不准确。2. 检测出的并不是水样中的总镍含量，只是简单的游离态镍（镍离子），消解不完全或无消解过程，测量数据不可靠（仅能测准标液）。3. 定量下限较高，无法满足城镇污水处理厂总镍的排放要求。4应用情况监测设备：PhotoTek 6000 总镍水质自动在线监测仪应用场景：近年来，电镀在冶金、机械、电子等领域不断有新的配套进展，然而，电镀生产过程中产生了包括酸碱废水、含氟废水、金属废水、有机废水、氰化物废水等。这些废水必须经过处理达标后才能排放。长期以来，电镀行业一直是生态环境部门重点监管和规范整治的污染行业之一。浙江省某电镀园区采购了数台PhotoTek 6000 总镍在线监测仪，用于进出口废水总镍的监测。去年9月安装至今，用户反馈仪器稳定运行，测量数据准确。定期核查标液，结果偏差在3%之内。应用现场和运行数据如下：应用现场图 图2 PhotoTek6000总镍在线监测仪现场运行部分数据关于朗石朗石是水质监测领域公认的技术领先企业，自成立以来一直潜心研究重金属监测技术：阳极溶出伏安法、化学比色法、冷原子吸收法以及适应各种应用场景的前处理技术。产品系列齐全，环境保护产品认证证书齐全，监测参数包括铅、汞、镉、总铬、六价铬、砷、锌、铜、镍、锰、银、铁等，覆盖了国内现阶段重点关注的重金属污染物，可以满足不同场景的应用，为了满足运维需要，还推出了WEIMS智慧运维平台，欢迎前来咨询。

近日，环保部监测司组织来自中国环境监测总站、山东省环境监测中心、上海市环境监测中心等单位的专家对湖南省环境监测中心站承担的《固定污染源排放重金属废水在线有效性审核技术规程》课题进行验收，胡克梅副司长到会指导。 　　该课题于2013年4月立项，旨在研究重金属废水在线监测数据有效性审核的内容和方法，对加强重金属废水在线监测系统设备的监管和数据应用具有重要意义。湖南省站接受课题任务后，高度重视，组织湖南慧正环境科技发展有限公司、聚光科技(杭州)股份有限公司和长沙华时捷环保科技发展有限公司等5家公司共同开展现场调研、实验室分析、试验等工作，并对取得的成果进行分类、归纳和总结，形成《固定污染源排放重金属废水在线有效性审核技术规程研究报告》。 　　验收会上，课题组就课题研究内容、开展和完成情况进行了详细介绍。专家评审后一致认为，该课题从重金属废水在线监测系统的安装、验收、日常运维、现场核查等方面进行了大量的调研，技术路线合理，提出的操作规程科学、合理 送审的基础资料齐全，内容翔实，较好的完成了合同规定的研究任务，符合结题要求，同意通过验收。 　　据课题组介绍，该项目的完成为确保重金属废水在线监测系统的数据质量和考核奠定了基础。下一步，课题组将继续凝炼成果，形成技术指南，为保证在线监测系统长期稳定的运行，规范排放企业运行，提供实用、有效的技术工具。