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TECHNICAL ARTICLES
更新時間:2025-11-13
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飲用水處理中,氨氮監測需兼顧 “低濃度高精度"(出廠水氨氮<0.5mg/L)和 “安全性"(避免試劑污染),電極法儀器需通過關鍵控制點設計滿足嚴格要求,核心措施如下:
低濃度監測精度控制
電極與系統選型:
選用超靈敏氨氮電極(檢出限 0.005mg/L),其敏感膜厚度<5μm,內參比溶液濃度 0.001mol/L NH?Cl,對低濃度氨氮的響應電勢差達 5-10mV/mg/L(普通電極約 2-3mV/mg/L),提升信號分辨率。
系統配備低噪聲信號處理模塊(輸入噪聲<1μV),采用鎖相放大技術提取微弱電勢信號,測量重復性(RSD)從普通儀器的 3% 降至 1% 以內(0.1mg/L 標準溶液)。
空白值嚴格控制:
預處理用水為超純無氨水(經蒸餾 + 離子交換 + 紫外氧化處理,氨氮<0.001mg/L),避免引入背景污染。
試劑選用優級純(如 NaOH 純度≥99.9%),并經空白驗證(用無氨水配制的 NaOH 溶液,氨氮<0.005mg/L)。
采樣管路和預處理單元用 10% 硝酸浸泡 24 小時,再用無氨水沖洗至中性,去除管路殘留氨。
預處理安全與環保控制
試劑低毒化:
余氯去除避免使用硫代硫酸鈉(可能引入硫化物),改用亞硫酸氫鈉(食品級,濃度 0.05mol/L),其與余氯反應生成無害的氯離子和硫酸根,且殘留量<0.1mg/L,符合飲用水衛生標準。
pH 調節用食品級 NaOH(純度≥99%,重金屬<0.001%),加藥量精確控制(僅使水樣 pH 升至 11.0±0.5),避免過量導致出水 pH 超標。
預處理單元衛生設計:
管路和容器采用316L 不銹鋼或食品級 PE 材質,表面光滑(Ra<0.8μm),減少微生物滋生;定期(每周)用 0.1% 過氧乙酸溶液消毒管路,殺滅可能的細菌(如硝化菌,會消耗氨氮導致測量偏低)。
預處理系統與飲用水處理流程嚴格隔離,避免試劑反滲污染飲用水,管路連接處采用雙密封設計(O 型圈 + 卡箍),確保無泄漏。
監測點布局與水質安全預警
關鍵節點監測:
原水入口:監測水源氨氮(如水庫水氨氮 0.1-0.3mg/L),預警上游污染(如突然升至 0.8mg/L,提示生活污水匯入)。
混凝沉淀池出口:監測混凝對氨氮的去除效果(通常去除率<10%),若氨氮升高,排查是否有藻類死亡釋放氨氮。
濾池出口:監測過濾后氨氮(應<0.3mg/L),評估活性炭吸附效果(活性炭對氨氮吸附有限,主要靠生物過濾)。
出廠水:確保氨氮<0.5mg/L(符合 GB 5749-2022),同時監測與消毒副產物的關聯(氨氮高會消耗氯,導致余氯不足,需增加投氯量)。
預警聯動:當出廠水氨氮>0.3mg/L(標準值的 60%)時,自動預警并啟動強化處理(如增加活性炭吸附時間、投加沸石);當氨氮>0.5mg/L 時,觸發供水安全響應(如切換備用水源、通知用戶暫停飲用)。
合規性與驗證
儀器需通過涉水產品衛生安全評價(符合《生活飲用水輸配水設備及防護材料衛生安全評價規范》),確保與水接觸的部件無毒無害。
每月與實驗室方法(水楊酸分光光度法)比對,低濃度(0.1-0.5mg/L)水樣的相對偏差需≤±10%,確保數據可用于飲用水安全評估。