专利名称：一种生活污水氨氮测定的预处理方法
技术领域：
本发明属于水质指标检测领域，具体涉及一种生活污水氨氮测定的预处理方法。
背景技术：
2011年，全国地表水总体为轻度污染，氨氮排放总量为260.4万吨，比上年下降
1.52%，其中，农业源氨氮排放量为82.6万吨，比上年下降0.41% ;但湖泊(水库)富营养化问题仍突出，监测的26个国控重点湖泊(水库)中，1-1II类、IV-V类和劣V类水质的湖泊(水库)比例分别为42.3%、50.0%和7.7%。氨氮污染是我国水环境危机的重要原因。目前，城市污水处理厂、工业废水处理设施都已针对氨氮的去除进行了工艺革新，以缓解水环境危机。气相分子吸收光谱法测定氨氮由于干扰小，可靠性高，测定准确，是理想的测定方法。但由于该方法对仪器设备要求高，难以大规模普及，目前，氨氮测定主要采用纳氏试剂分光光度法，但在实际监测中，发现原水总氮浓度经常小于实测氨氮浓度，通过凯氏氮测定验证，表明氨氮测定结果偏高；氨氮测定时干扰因素较多，测定方法中的波长对于胶体及悬浮物较为敏感，常规预处理对测定结果干扰大；对于以亚硝化-厌氧氨氧化自养脱氮工艺为代表的氮素去除工艺，由于其要求固定的氨氮与亚硝酸盐氮比值，氨氮的误差给工艺调控及整体工艺处理效果造成了极大的影响，使该工艺难以发挥其低能耗、高效能的优势。测定方法的评价体系中，空白吸光度和准确性是重要标准。空白吸光度反应该方法对于接近测定下限的基质浓度的可靠性及敏感度，通常要求空白吸光度小于0.05 ;准确性是指测定值与真实值的接近程度，常用加标回收率表示，即在测定液体系下，通过向其中加入已知准确浓度的标准液体，测定其回收值及回收率，它反映了实际污水体系对于测定基质的影响程度，一般要求加标回收率要求95-105%，加标回收率偏大则测定结果偏大，力口标回收率偏小则测定结果偏小。国标的预处理采用直接混凝过滤的方式，并未针对具体水质特点给与相应的预处理方法，导致预处理后，空白吸光度高，对于氨氮测定不灵敏，误差大；混凝过程需在碱性条件下进行，水体中的氨氮易挥发；过滤过程中使用滤纸，滤纸中的氨氮对样品造成较大干扰；加标回收率不能达到国标要求；测定误差一般在10%以上。对于国家颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，要求总氮小于15mg/L，氨氮小于5mg/L, 10%的误差将严重影响对处理效果的判定。亟需提出适用于生活污水体系的氨氮测定预处理方法，消除氨氮测定过程中的干扰，使加标回收率达到95-105%以满足测定精度需求，为水质的监测及工艺的调控提供可靠依据。
发明内容
本发明目的在于提供一种消除生活污水中胶体、悬浮物等的干扰，以保证生活污水氨氮浓度测定准确性的预处理方法。一种生活污水氨氮测定的预处理方法，其特征在于:
I)不经过预处理直接测定生活污水的氨氮浓度，作为预估值；2)将待测生活污水样品静置沉淀9-10min，根据预估值采用蒸馏水稀释，使样品稀释后氨氮浓度在0.8-1.0mg/L，稀释后体积为90-100mL ；3)在稀释后样品中加入1-1.2mL浓度为90-100g/L的硫酸锌溶液，混匀，用浓度为240-250g/L的氢氧化钠溶液调节pH为10.4-10.6，混匀，静置沉淀2_3min ；4)取静置沉淀后的上清液55-60mL置于离心管内，采用3000-5000转/分钟转速离心7-10分钟，取上清液测定。与现有氨氮测定预处理方法相比，本发明具有以下有益效果:I)相比国标建议预处理方法，通过先稀释后混凝，使得氨氮浓度小于lmg/L，可防止预处理过程中强碱的加入、PH提高导致的氨氮挥发引起的测定结果偏小；2)相比国标建议预处理方法，通过离心代替过滤，可防止滤纸内带有的氨氮沾染样品所引起的测定结果偏大；且用离心替代过滤，可将液体内小于滤纸孔隙的悬浮物从样品中分离，使预处理后样品几乎不含有悬浮物，空白吸光度小于0.050，空白干扰小；3)样品预处理后测定准确度高，相对误差小于2.5%，加标回收率在98% 105% ；4)相比蒸馏等预处理方法，本发明操作简单，对设备要求低，易于推广。
图1为采用本方法实测生活污水氨氮浓度，以气相分子吸收光谱法作为参比，确定本预处理方法的相对误差，并进行加标回收试验，加标浓度25mg/L。共取水样50个，测定结果相对误差2.16±0.37%，加标回收率为98-105%
具体实施例方式实施例1为对比预处理效果，实验采用3种预处理方法对生活污水中氨氮进行测定，其中方法I为不经预处理直接稀释测定；方法2为国标GB7479-87中推荐预处理方法，经混凝、沉淀、过滤、稀释后测定；方法3采用稀释、混凝、沉淀、离心后测定，为本发明所述方法。测定样品为北京市某小区化粪池出水，氨氮浓度60-100mg/L，预处理后氨氮测定采用纳氏试剂分光光度法，每个样品处理及测定3个平行样。标准液通过准确称量优级纯硫酸铵，容量瓶内稀释、定容配置，浓度为100.00±0.05mg/L。气相分子吸收光谱法测定氨氮干扰较低，稳定性及准确性较高，以此方法测定结果作为参比值，测定10个平行样。方法1，样品静置沉淀IOmin后取上清液1.0OmL置于50mL比色管内，稀释至50.0OmL刻线后测定氨氮浓度，共取水样30个，空白吸光度为0.012 ±0.008测定结果相对误差10.16±6.48%，加标回收率为109-115%O方法2,经混凝、沉淀、过滤、稀释后测定。将样品静置沉淀IOmin ;取上清液IOOmL,加入ImL浓度为100g/L的硫酸锌溶液，混匀，再加入0.1-0.2mL浓度为250g/L的氢氧化钠溶液，调节PH为10.5，混匀直至大量絮状沉淀产生，静置沉淀3min ;取上清液IOmL采用多次无氨水淋洗的定性滤纸过滤；取过滤后样品2.0OmL，稀释至50.0OmL测定氨氮浓度，共取水样35个，空白吸光度为0.087±0.027，测定结果相对误差9.16±6.48%，加标回收率为83-91%。
方法3，按本发明所述方法进行预处理，采用稀释、混凝、沉淀、离心后测定。I)将生活污水样品静置沉淀lOmin，取上清液2.0OmL，用蒸馏水稀释至IOOmL,稀释后样品浓度为0.8-1.0mg/L ；2)稀释后样品加入ImL浓度为100g/L的硫酸锌溶液，混匀，再加入0.1-0.2mL浓度为250g/L的氢氧化钠溶液，调节pH为10.5，混匀，静置沉淀3min ；3)取静置沉淀后的上清液60mL置于离心管内，采用5000转/分钟转速离心8分钟，取上清液50mL，采用纳氏试剂分光光度法测定氨氮浓度。共取水样50个，空白吸光度为0.035±0.011，测定结果相对误差2.16±0.37%，加标回收率为98-105%。
权利要求
1.一种生活污水氨氮测定的预处理方法，其特征在于: 1)不经过预处理直接测定生活污水的氨氮浓度，作为预估值； 2)将待测生活污水样品静置沉淀9-10min，根据预估值采用蒸馏水稀释，使样品稀释后氨氮浓度在0.8-1.0mg/L，稀释后体积为90-100mL ； 3)在稀释后样品中加入1-1.2mL浓度为90-100g/L的硫酸锌溶液，混匀，用浓度为240-250g/L的氢氧化钠溶液调节pH为10.4-10.6，混匀，静置沉淀2_3min ； 4)取静置沉淀后的上清液55-60mL置于离心管内，采用3000-5000转/分钟转速离心7-10分钟，取上清液测定。
全文摘要
一种生活污水氨氮测定的预处理方法属于水质指标检测领域。现有国标中未针对生活污水特点提出针对性预处理方法，存在空白样品吸光度高，测定误差大，加标回收率不达标等问题。本发明直接测定生活污水的氨氮浓度作为预估值；将待测样品静置沉淀9-10min，根据预估值采用蒸馏水稀释，使样品稀释后氨氮浓度在0.8-1.0mg/L，稀释后体积为90-100mL；在稀释后样品中加入1-1.2mL浓度为90-100g/L的硫酸锌溶液，混匀，用浓度为240-250g/L的氢氧化钠溶液调节pH为10.4-10.6，混匀，静置沉淀2-3min；取静置沉淀后的上清液55-60mL置于离心管内，采用3000-5000转/分钟转速离心7-10分钟，取上清液测定。本发明相对误差不超过2.5%，加标回收率在98%～105%，空白吸光度小于0.050，能达到水质监测的要求。
文档编号G01N1/34GK103091148SQ20131000648
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者李冬, 王斌, 吴迪, 梁瑜海, 李德祥, 高伟楠, 张翠丹, 吴青, 苏庆岭, 杨胤, 何永平, 张玉龙, 周元正, 门绚, 曾辉平, 张 杰 申请人:北京工业大学