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国产连续流动分析仪测定污水中氨氮和总磷(二)

2020.10.12

04 结果与讨论

4.1 线性相关系数

依次测定3.1中氨氮和总磷标准系列溶液,测得的标准谱图见图1,线性回归方程及相关系数见表1。

图1氨氮(上)和总磷(下)标准谱图与标准曲线

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表1 标准工作曲线方程与线性相关系数

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实验结果表明,氨氮和总磷在0~8mg/L浓度范围内线性关系良好。

4.2 精密度与方法检出限

分别以浓度为10mg/L的氨氮和3mg/L的总磷中间标准溶液为测试对象,进行7次重复测定,计算两者精密度(用测定浓度的相对标准偏差RSD%表示)。分别测定0.5mg/L的氨氮和0.5mg/L的总磷标准溶液10次,根据USEPA法MDL=t(n-1,0.99)*S计算检出限。其中t(n-1,0.99)为置信度99%,自由度为n-1时的t值,n为重复测定次数。在99%的置信区间,t(9,0.99)=2.82。S为重复测定10次浓度的标准偏差。

表2 精密度与方法检出限

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由表2可知,连续流动法分析氨氮和总磷标准样品,精密度均小于1%,重现性较好,符合水质监测实验室质量控制的要求。两者的方法检出限均低于环境质量标准规定的限值。

4.3 准确度

准确度常用来度量一个特定分析程序所获得的分析结果与真值之间的符合程度。它是系统误差和随机误差的综合指标。决定着分析结果的可靠性。准确度用绝对误差或相对误差表示,绝对误差或相对误差越小,准确度越高。对国家环境保护部标准样品研究所研制的的氨氮、总磷标准样品(质控样)进行测定,结果见表3。

表3 氨氮、总磷标准样品的测定结果

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由表3可知,标准样品的测定值均在真值范围内,准确度高,可见用该方法具有较高的准确性。

4.4 实际样品测定与加标回收试验

选定北京某污水处理厂的污水样品,在测定样品的同时,于同一样品的子样中加入一定量的标准物质,计算加标回收率,结果见表4和表5。

表4 氨氮实际样品及加标回收结果

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表5 总磷实际样品及加标回收结果

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由表4和表5可知,

(1) 用连续流动法测定实际样品中的氨氮和总磷,加标回收率在93%~106%之间,测定结果符合加标回收率范围要求85%~115%。

(2) 通过与手动法分析结果比较(客户提供数据),对于干净的水,测定结果与实际含量相符合,而对于较脏的污水,由于复杂基体影响,直接测定会造成结果偏低,可通过稀释样品进行改善,详见表中样品3和样品4氨氮和总磷的测试结果。

(3) 根据平行样测试结果可知,如果样品中颗粒不均匀,平行测试结果相差较大,详见表中氨氮的样品3和总磷的样品4测试结果。该情况,可通过摇匀样品,匀质化处理后进样的方式解决。

05 注意事项

(1) 对于澄清样品,可直接进样;悬浮物、固体颗粒物较多时,一般氮、磷元素含量越高,须摇匀后取样,并适当稀释,再通过匀质化处理后进样。

(2) 为了确保测定结果的可靠性、准确性,水样采集后应立即加入硫酸至 pH≤2,常温可保存24h,酸化样品上机前应将pH值调至中性。

(3) 调节注入气泡的大小,气泡太大,流速过快,进入流通池中的样品量相对会减少;气泡太小,不能完全分割样品。

(4) 对于氨氮,游离氯的浓度会影响灵敏度和线性。因此须根据实验确定显色试剂的浓度。分析进样后,样品应尽快测定,环境中的氨会对氨氮的测定产生影响。

(5) 对于总磷,由于悬浮物和颗粒物中含有该元素,所以样品不可过滤,以免破坏样品的原始性质,应进行匀质化处理后再测。

06 结论

通过上述实验可知:连续流动法测定污水中氨氮和总磷的标准曲线良好,线性相关系数分别为0.9999和0.9999;重复性好,精密度分别为0.20%和0.94%;方法检出限低,分别为0.06mg/L和0.03mg/L,满足仪器检测要求;准确度高,均在真值范围内;加标回收率高,在93.2-106.1%之间。污水处理厂样品中氨氮测量值满足《污水排入城镇下水道水质标准》中C级水质氨氮限值为25 mg/L,但是部分样品的总磷测量值高于A和B级水质限值8 mg/L。

从实验结果来看,国产连续流动分析仪测定污水中的氨氮和总磷,与传统湿化学方法相比,稳定性好、灵敏度高,且可批量检测、分析速度快、样品和试剂消耗量少、减少了试剂对操作人员的身体伤害、适用性强,连续流动分析法可通过透析膜去除水样中的浊度、色度干扰,更体现出了该方法的优越性。与进口连续流动分析仪相比,同等配置的国产连续流动分析仪价格至少为进口仪器的一半,同时,维护成本低,试剂耗材等供货快、价格低,仪器性能与进口仪器无显著差异,在氨氮和总磷的分析检测中完全能够替代进口仪器。


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