一种白酒工业废水氨氮的色度浊度补偿测定方法与流程

本发明涉及一种白酒工业废水氨氮的色度浊度补偿测定方法，属于废水中氨氮测定方法领域。

背景技术：

氨氮是国家水质排放指标之一，要求外排水浓度必须达到国家排放标准，所以必须严格控制各阶段水质氨氮的含量，保证外排水达标排放。氨氮的测定方法有纳氏试剂分光光度法、蒸馏-中和滴定法等。纳氏试剂分光光度法中规定若样品浑浊或有颜色时可用预蒸馏法或絮凝沉淀法处理，再进行纳氏试剂显色反应，测定吸光度。蒸馏-中和滴定法是样品经过预蒸馏，再用盐酸标准溶液滴定馏出液中的氨氮，即测定氨氮浓度的方法。上述两种方法中对于含有色度浊度的样品都经过了预处理，因此样品测定耗时较长，工作效率低。

技术实现要素：

本发明为了避免上述现有技术所存在的不足之处，旨在提供一种白酒工业废水氨氮的色度浊度补偿测定方法。

本发明白酒工业废水氨氮的色度浊度补偿测定方法，不需要预处理，直接显色测定吸光度，然后从样品的吸光度中扣除空白试样的吸光度即可。该方法简便快捷，准确可靠，主要应用于白酒工业废水氨氮含量的测定，及时指导工艺运行。

本发明所述白酒工业废水为五粮蒸馏发酵后产生的废液，经各环节逐级处理后多种废水的总称，其中最原始的废水称为底锅水，呈黄色、粘稠状半固体，因此该类废水有较高的色度和浊度。在氨氮的测定中，需考虑排除色度和浊度对结果的影响。

本发明白酒工业废水氨氮的色度浊度补偿测定方法，采用纳氏试剂分光光度法，但不需要预处理，直接显色测定吸光度。具体包括如下步骤：

步骤1：样品的采集

白酒工业废水采集后置于聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并立即送样分析；如果白酒工业废水采集后需要保存，应向白酒工业废水中加硫酸使酸化至ph<2，2-5℃下可保存7天；

步骤2：校准曲线的绘制

分别取0.00ml、0.50ml、1.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml和10.00ml的氨氮标准工作溶液并加入8个50ml比色管中，其所对应的氨氮含量分别为0.0μg、5.0μg、10.0μg、20.0μg、40.0μg、60.0μg、80.0μg和100μg，加水至标线；随后向比色管中分别加入1.0ml酒石酸钾钠溶液并摇匀，再分别加入纳氏试剂1.0ml并摇匀，静置10min后在波长420nm下，以水作参比测量吸光度(20mm比色皿)，以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的氨氮含量(μg)为横坐标，绘制校准曲线。

所述酒石酸钾钠溶液的密度ρ＝500g/l，配制过程如下：称取50.0g酒石酸钾钠(knac4h6o6·4h2o)溶于100ml水中，加热煮沸以驱除氨，充分冷却后稀释至100ml。

所述氨氮标准工作溶液的ρn＝10μg/ml，配制过程如下：

称取3.8190g氯化铵溶于水中，移入l000ml容量瓶中，稀释至标线，可在2-5℃保存1个月，获得氨氮标准贮备溶液，ρn＝1000μg/ml；吸取5.00ml氨氮标准贮备溶液于500ml容量瓶中，稀释至刻度即可获得氨氮标准工作溶液。临用前配制。

所述空白校正是指向50ml比色管中加水至标线，然后加入1.0ml酒石酸钾钠溶液和1.0ml纳氏试剂并摇匀，静置10min后在波长420nm下，以水作参比测量吸光度，扣除该吸光度数据。

步骤3：样品的测定

3a、取步骤1采集的白酒工业废水样品加入50ml具塞刻度管中，加水至标线定容，取样时应摇匀，以得到溶解部分和悬浮部分均具有代表性的试样；随后向具塞刻度管中加入1.0ml酒石酸钾钠溶液并摇匀，再加入纳氏试剂1.0ml并摇匀，静置10min后在波长420nm下，以水作参比测量吸光度(20mm比色皿)；

3b、按照3a的步骤配制空白样，即以2ml色度-浊度补偿液替代步骤3a中的酒石酸钾钠溶液以及纳氏试剂，静置10min后在波长420nm下，以水作参比测量吸光度(20mm比色皿)；

3c、将3a中获得的吸光度数据减去3b中获得的吸光度数据即可获得白酒工业废水样品的吸光度数据，再通过步骤2绘制的校准曲线即可获得白酒工业废水样品的氨氮含量，然后通过下述公式计算获得白酒工业废水样品的氨氮浓度。

氨氮浓度c＝m/v

式中：

c——水样中氨氮的浓度，mg/l；

m——水样中氨氮的含量，μg；

v——水样体积，ml。

步骤3a中，取步骤1采集的白酒工业废水样品加入50ml具塞刻度管中，加水至标线定容后应控制氨氮浓度为0.1-2mg/l。如样品中氨氮浓度较高(≥2mg/l)，取样时体积可以减少。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明方法克服了样品色度浊度对检测结果的影响，能够在不影响实验准确性的前提下，提高工作效率。

附图说明

图1是校准曲线线性关系图。

具体实施方式

1试剂与材料

1.1酒石酸钾钠溶液，ρ＝500g/l。

称取50.0g酒石酸钾钠(knac4h6o6·4h2o)溶于100ml水中，加热煮沸以驱除氨，充分冷却后稀释至100ml。

1.2纳氏试剂溶液

称取16.0g氢氧化钠(naoh)，溶于50ml水中，冷至室温。称取7.0g碘化钾(ki)和10.0g碘化汞(hgi2)，溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢加入到上述50ml氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml。贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧，于暗处存放，有效期一年。

1.3色度-浊度补偿液

混合一个体积氢氧化钠溶液(160g/l)和一个体积酒石酸钾钠溶液(1.1)。

1.4氨氮标准溶液

1.4.1氨氮标准贮备溶液，ρn＝1000μg/ml。

称取3.8190g氯化铵(nh4cl，优级纯，在100-105℃干燥2h)，溶于水中，移入l000ml容量瓶中，稀释至标线，可在2-5℃保存1个月。

1.4.2氨氮标准工作溶液，ρn＝10μg/ml。

吸取5.00ml氨氮标准贮备溶液于500ml容量瓶中，稀释至刻度。临用前配制。

2主要仪器与设备

2.150ml具塞(磨口)刻度管。

2.2分光光度计。

3样品

3.1样品采集与保存

水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，要尽快分析。如需保存，应加硫酸使水样酸化至ph<2，2-5℃下可保存7天。

3.2样品的制备

取50ml样品于具塞刻度管中。取时应仔细摇匀，以得到溶解部分和悬浮部分均具有代表性的试样。如样品中氨氮浓度较高，试样体积可以减少。

4测定步骤

4.1校准曲线

在8个50ml比色管中，分别加入0.00ml、0.50ml、1.00ml、2.000ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、和10.00ml氨氮标准工作溶液，其所对应的氨氮含量分别为0.0μg、5.0μg、10.0μg、、20.0μg、40.0μg、60.0μg、80.0μg和100μg，加水至标线。加入1.0ml酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入纳氏试剂1.0ml，摇匀。放置10min后，在波长420nm下，用20mm比色皿，以水作参比，测量吸光度。以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的氨氮含量(μg)为横坐标，绘制校准曲线。

4.2样品测定

4.2.1直接取50ml(若水样中氨氮浓度超过2mg/l，可适当少取水样体积)，按与校准曲线相同的步骤测量吸光度。

4.2.2配制一个空白试样然后向试样中加入2ml色度-浊度补偿液，但不加酒石酸钾钠和纳氏试剂溶液。然后从样品的吸光度中扣除空白试样的吸光度。

4.3空白试验

用水代替水样，按与样品相同的步骤进行测定。

4.4计算

氨氮浓度c＝m/v

式中：

c——水样中氨氮的浓度，mg/l；

m——水样中氨氮的含量，μg；

v——水样体积，ml。

曲线拟合的回归方程：y＝a+bx

式中：

y——溶液的吸光度；

x——曲线查得的氨氮质量，同上述m；

a——回归方程截距；

b——回归方程斜率；

5应用

5.1绘制校准曲线

表1校准曲线绘制数据表

绘制校准曲线的数据见表2、图1，求得一元线性回归方程：y＝a+bx，校准曲线参数a＝0.0030，b＝0.0067，r²＝0.9992，表明线性较好。

5.2方法准确度与精密度验证

5.2.1样品的配制

在4支50ml具塞比色管内分别加入5.00ml10mg/l的氨氮标准使用溶液、5.00ml500度的色度标准储备溶液、2ml1000mg/l的镁离子标准溶液，定容至50ml标线，即氨氮的浓度为1mg/l、色度为50度、镁离子浓度为40mg/l。

5.2.2样品处理及结果计算

表2标准样品试验过程及结果

通过表2实验结果可知，有色度和浊度的样品经过色度浊度补偿法可消除色度和浊度对测定结果的影响，准确度、精密度较高。

5.3具体实施例

5.3.1样品名称：白酒工业废水底锅水、二沉池水样

5.3.2测定步骤

取适量体积的样品于50ml具塞比色管内，定容至刻度，加入1.0ml酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入纳氏试剂1.0ml，摇匀。放置10min后，在波长420nm下，用20mm比色皿，以水作参比，测量吸光度。

5.3.2实验过程及结果

表3底锅水和二沉池水样试验过程及结果

通过表3实验结果可知，选取有代表性的样品底锅水和二沉池水样，底锅水为白酒工业原始废水，氨氮浓度较高，但色度、浊度非常明显，为黄色的粘稠状的半固态液体，需要进行逐级稀释，稀释后的样品色度、浊度都有一定的减少，通过表3可知，色度浊度补偿的吸光度均值仅为0.006，对结果影响不大，但仍有一定影响；二沉池水样为好氧阶段处理的废水，该废水氨氮浓度大大降低，但是同样有较高的色度和浊度，通过稀释两倍后，通过表3可知，色度浊度补偿的吸光度均值为0.038，相对真实值偏高约10％，所以有必要除去色度-浊度对样品结果的影响。由表3可知，结果的相对偏差较小，精密度较好，可信度高。

表4絮凝沉淀法与色度浊度补偿法结果的比较

通过表4可知，行业标准方法采取絮凝沉淀法前处理与该发明方法色度浊度补偿方法结果，比较可知，相对偏差在要求范围内，符合要求，说明准确较高。

5.3.3试验用时的比较表

5总磷测定工作时间的比较

通过表5可知，该发明方法用时较短，在保证准确度和精密度的前提下，使工作效率提高6倍。