隨著在線總氮水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測儀在地表水及污染源上應(yīng)用越來越多，很多情況下總氮監(jiān)測數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室測量數(shù)據(jù)差別較大，本文針對(duì)總氮水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測儀在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行誤差分析，以供大家參考。
在線總氮釋義：總氮是指樣品中溶解態(tài)氮及懸浮物中氮的總和，包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無機(jī)銨鹽、溶解態(tài)氨及大部分有機(jī)含氮化合物中的氮。
在線總氮監(jiān)測原理：在120-124℃下，堿性過硫酸鉀溶液使樣品中含氮化合物的氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，采用紫外分光光度法于220nm和275nm處，分別測定吸光度A220和A275，按照吸光度A=A220-2A275計(jì)算校準(zhǔn)吸光度，根據(jù)總氮濃度與校準(zhǔn)吸光度的標(biāo)定曲線，得到樣品中總氮的濃度。
在線總氮誤差分析：
針對(duì)污水處理廠總氮在線監(jiān)測實(shí)際水樣比對(duì)誤差較大的情況，本文從比對(duì)測試樣品的保存和測試時(shí)間、測試環(huán)境、試劑藥品的選擇和配置、消解及比色測量、樣品中干擾物質(zhì)的影響幾方面進(jìn)行分析。
1.比對(duì)樣品的保存和測試時(shí)間
現(xiàn)場采樣時(shí)應(yīng)采用聚乙烯或硬質(zhì)玻璃瓶來儲(chǔ)存樣品，采樣時(shí)應(yīng)采用樣品對(duì)采樣瓶進(jìn)行多次沖洗，防止瓶內(nèi)殘留對(duì)樣品的污染。對(duì)采集的樣品進(jìn)行PH調(diào)節(jié)，滴加濃硫酸將PH調(diào)整至1-2，送至實(shí)驗(yàn)室測試和留存現(xiàn)場在線設(shè)備測試的樣品應(yīng)進(jìn)行同樣的處理，很多時(shí)候認(rèn)為現(xiàn)場在線測量在短時(shí)間內(nèi)即可完成測量，未對(duì)現(xiàn)場在線設(shè)備測試樣品進(jìn)行PH調(diào)節(jié)，樣品的PH不同對(duì)消解的效果有所不同，消解情況直接影響吸光度和測量結(jié)果。
采集樣品后現(xiàn)場在線設(shè)備測試時(shí)間和實(shí)驗(yàn)室測試時(shí)間不同，對(duì)樣品測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定影響，尤其是在溫度和PH條件滿足樣品中反硝化菌活動(dòng)條件時(shí)，樣品放置時(shí)間越長測量影響越大，一般情況下，現(xiàn)場在線監(jiān)測樣品處于室溫環(huán)境中，監(jiān)測數(shù)據(jù)在采樣樣品后1-2個(gè)小時(shí)內(nèi)可以完成測量；采集至實(shí)驗(yàn)室測試的樣品，將樣品放置于室溫或者高于、低于室溫的環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)輸，多數(shù)未采用恒溫箱進(jìn)行保存，一般監(jiān)測公司采樣不會(huì)對(duì)一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行采樣，樣品在車內(nèi)放置時(shí)間可能需要1-4個(gè)小時(shí)，有時(shí)甚至更長，送至實(shí)驗(yàn)室后多在下午或者晚上，很多情況下不能進(jìn)行及時(shí)測量，樣品放置10幾個(gè)小時(shí)后再進(jìn)行測量，運(yùn)輸和保存期間細(xì)菌對(duì)樣品中氮的轉(zhuǎn)化和分解一直在發(fā)生，造成實(shí)驗(yàn)室測量數(shù)據(jù)和在線測量數(shù)據(jù)誤差較大。
2.測試環(huán)境的影響
測試環(huán)境的影響主要包括測試所處場地的環(huán)境和測試過程中使用的器皿環(huán)境。場地環(huán)境中的溫度、濕度等條件現(xiàn)場和實(shí)驗(yàn)室一般差別不大，同時(shí)要求監(jiān)測環(huán)境中無氨或者銨鹽，一般實(shí)驗(yàn)室可以滿足無氨的條件，但是對(duì)于污水處理廠自動(dòng)監(jiān)測站房不容易得到保證，尤其是污水處理進(jìn)口，空氣中氨濃度較高，測量過程中樣品存在吸收或者釋放氨的情況，對(duì)測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定影響。同時(shí)現(xiàn)場在線監(jiān)測設(shè)備使用的零樣和試劑瓶存在與空氣的交換，容易對(duì)試劑形成污染，影響測量數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試時(shí)，總氮測量使用的器皿需要于總氮測量，不能與其他實(shí)驗(yàn)所用器皿混用，防止器皿污染形成測量誤差。在線監(jiān)測在測量時(shí)需實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)試劑的計(jì)量和添加，長時(shí)間使用時(shí)，管路、閥門、計(jì)量消解單元內(nèi)壁形成試劑附著殘留，水樣中含有泥沙時(shí)對(duì)管壁造成磨損，對(duì)試劑的計(jì)量形成誤差，殘留試劑污染樣品，造成測量數(shù)據(jù)的偏差。
3.試劑選擇和配置的影響
總氮測量中主要影響的試劑是過硫酸鉀，受試劑生產(chǎn)廠家技術(shù)水平影響，標(biāo)稱為優(yōu)級(jí)純的試劑可能純度無法達(dá)到，配置后的試劑在部分設(shè)備上使用無法進(jìn)行標(biāo)定或者標(biāo)定不成功，對(duì)于標(biāo)定不成功或者無法標(biāo)定的，應(yīng)更換試劑廠家后再次測試。一般來說，國外*的試劑純度相對(duì)有所保證，比如默克化學(xué)的產(chǎn)品。
試劑的配置對(duì)測量結(jié)果影響較大，過硫酸鉀在配置時(shí)溫度較低時(shí)不易溶解，溫度過高時(shí)造成過硫酸鉀的失效，一般采用50-60℃水浴中加熱溶解；標(biāo)液在使用時(shí)應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配，防止時(shí)間過長形成污染，造成標(biāo)定曲線的偏差。
試劑中水的選擇應(yīng)選擇無氨水，盛放容器應(yīng)進(jìn)行消毒，避免溫度過高時(shí)純水中出現(xiàn)藻類生長，造成測量零點(diǎn)或參比變化。試劑瓶安裝呼吸過濾器，過濾空氣中的氨氣，防止氨氣對(duì)試劑和純水的污染，降低測量誤差。
4.消解及比色測量的影響
總氮測量時(shí)消解溫度要求在120-124℃，消解時(shí)長為30min，自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備在導(dǎo)入水樣和試劑后進(jìn)行高溫高壓消解，程序設(shè)定溫度為120-124℃之間，加熱消解時(shí)間為30min，部分設(shè)備加熱時(shí)間為從開始加熱時(shí)開始計(jì)時(shí)，造成實(shí)際在120℃以上消解的時(shí)間不足30min，不能使樣品中的氮充分轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，造成測量數(shù)據(jù)偏低。
光源穩(wěn)定性對(duì)測量的影響主要表現(xiàn)在吸光度的變化，多數(shù)設(shè)備為保證光源的使用壽命，在使用時(shí)采用比色測量時(shí)打開光源進(jìn)行測量幾分鐘，不測量時(shí)光源關(guān)閉，部門光源在打開和關(guān)閉時(shí)光源不穩(wěn)定，隨著溫度的升高溫度產(chǎn)生漂移，光源經(jīng)過樣品后的吸光度易受影響。
消解池內(nèi)外壁的清潔度對(duì)測量吸光度的影響，尤其是運(yùn)行一段時(shí)間后消解室內(nèi)壁殘留的污泥或者鹽類等，消解裝置外壁的塵土及測量時(shí)空氣中顆粒物發(fā)生的散射對(duì)吸光度的影響。
樣品中的色度及懸浮物濃度對(duì)吸光度的影響，主要表現(xiàn)在污水處理廠進(jìn)口測量總氮時(shí)，自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)與手工監(jiān)測數(shù)據(jù)偏差較大，分析為實(shí)驗(yàn)室和自動(dòng)監(jiān)測測量時(shí)樣品存在沉淀程度不一樣，顆粒物中含氮量及濁度對(duì)樣品吸光度的影響不一樣所致。
5.樣品中的干擾物質(zhì)的影響
樣品PH對(duì)測量過程的影響，主要表現(xiàn)在部分行業(yè)排放廢水含有高濃度的酸性物質(zhì)，測量時(shí)加入試劑后進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，直接影響試劑的正常反應(yīng)，造成測量誤差。水樣中含有六價(jià)鉻離子或者三價(jià)鐵離子時(shí)對(duì)測量產(chǎn)生影響，測量時(shí)應(yīng)注意消除干擾。
總氮比對(duì)測試的建議：
1、保證現(xiàn)場采樣后盡快送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試，運(yùn)輸過程中注意樣品的儲(chǔ)存，夏天時(shí)應(yīng)放置于恒溫箱內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)。實(shí)驗(yàn)室及自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備試劑為同種純度的試劑，配置時(shí)使用的純水為同一種水。
2、樣品中含有干擾物質(zhì)或者濁度較高時(shí)，應(yīng)對(duì)樣品進(jìn)行處理后再進(jìn)行測量，測量時(shí)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備要求使用器皿，自動(dòng)監(jiān)測應(yīng)觀察設(shè)備內(nèi)是否存在殘留藥劑，存在殘留的應(yīng)及時(shí)手動(dòng)清洗。
