廢水之定義與廢水檢測項目

在中國臺灣，廢水與污水的定義有明確的差異,。廢水是指受工業(yè)和商業(yè)用途影響排放的水,，污水則是指日常生活與非事業(yè)產(chǎn)生、含有污染物的水,。

廢水的成分通常是99.9%的水,，與0.1%的污染物。這0.1%可能含有有機物,、微生物和無機化合物,。廢水排放到各種環(huán)境中,，例如湖泊、池塘,、溪流,、河流、河口和海洋,。

廢水檢測的指標囊括物理,、化學(xué)和生物層面，例如溫度,、總懸浮固體(TSS),、pH值、需氧量和需氧量,、氮,、磷、氯和微生物,。在本文中,，我們將著重廢水排放標準中的化學(xué)指標，包括需氧量,、總氨氮,、總磷酸鹽和總氮。

化學(xué)需氧量檢測方法(廢水COD)

化學(xué)需氧量(COD)重要的水污染指標之一,?；瘜W(xué)需氧量值越高，表示水樣中有機污染程度越高,，相較于生物需氧量測試,，COD的處理時間更短，因此建議在水樣中可能具有生物需氧量無法確定的毒性,，或有機物質(zhì)的情況下使用,。

廢水COD檢測步驟

1.根據(jù)廢水樣品的COD濃度，選擇合適的試劑濃度,。

2.在COD試劑瓶中加入2 mL純水作為空白樣品,。

3.將2 mL測試樣品添加到另一個COD試劑瓶中作為測試樣品。

4.擰緊瓶蓋,，輕輕搖晃以混合均勻,。

5.將試管放入COD加熱爐中，使用150度加熱2小時,。

6.取出試管并將其冷卻至室溫,。

7.將空白樣品瓶插入COD檢測儀中，開始零校準。

8.測試樣品瓶插入COD檢測儀中,，讀取樣品的COD濃度,。

洛科的廢水檢測系列，使用者友善介面,，提供快速準確的COD檢驗結(jié)果

COD加熱爐–CR 25

COD檢測儀–CD 200

消化分解加熱板–Mars

水中氨氮檢測方法

什么是氨氮?

氮在廢水中以分子態(tài)氮,、有機態(tài)氮、氨態(tài)氮,、硝態(tài)氮,、亞硝態(tài)氮以及硫青化物和青化物等多種形式存在，而氨氮是最主要的存在形式之一,，是水體環(huán)境污染的重要指標,，以mg/L NH3-N表示。氨氮是指水中以氨分子(ammonia,NH3)及銨離子(ammonium,NH4+)兩種形式同時存在的氮,，為一種對環(huán)境危害影響大的化合物,。水中的氨分子(ammonia,NH3)及銨離子(ammonium,NH4+)會依據(jù)不同的pH值和溫度互相進行轉(zhuǎn)換。

氨氮的危害

在氮循環(huán)中,，氧氣充足的情況之下,，氨氮可經(jīng)亞硝化細菌及硝化細菌進行硝化作用(nitrification)，轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽類(nitrite)及硝酸鹽類(nitrate),，其對人體具有致癌性,。而氨氮排入水體中,，會使藻類及微生物繁殖,，造成優(yōu)氧化；嚴重優(yōu)養(yǎng)化則會使水中溶氧量降低,，導(dǎo)致魚類大量死亡,。另外，氨氮也會促進微生物于輸水管道及其它設(shè)備中繁殖使管道設(shè)備堵塞,。

氨氮檢測方法–水楊酸鹽法(Salicylate)

使用水楊酸鹽法,，水中的氨(NH3)與檢測試劑中的次氯酸根(OCl-)會反應(yīng)形成氯氨(NH2Cl,monochloramine)，如式(1),，氯氨再與水楊酸鹽反應(yīng),，形成5-aminosalicylate，如式(2),。

5-aminosalicylate經(jīng)催化劑硝普鈉(sodium nitroprusside,SNP,又稱為亞硝醯鐵青化鈉)催化氧化反應(yīng),，產(chǎn)生最終產(chǎn)物indosalicylate(藍色)，其結(jié)構(gòu)式如下圖,，最后加入黃色的三聚氰氨(cyanurate)溶液而成綠色,，即可利用WD 100以610 nm進行水中氨氮含量的測定。

洛科WD 100 4合1水質(zhì)分析儀可檢測COD、氨氮,、總磷,、總氮

洛科CR 25 COD加熱爐:內(nèi)建專用COD執(zhí)行程式

水中總磷檢測方法

什么是總磷(Total Phosphate)?

總磷是由正磷酸鹽(orthophosphate)、聚磷酸鹽(又稱焦磷酸鹽,，condensed phosphate)及有機磷(organic phosphate)所組成,。水中的磷主要來自于含有機磷農(nóng)藥的農(nóng)業(yè)污水、工業(yè)污水,、家庭生活污水及清潔劑,。而水中的磷幾乎全部以磷酸鹽(phosphate)型式存在，其為構(gòu)成土壤養(yǎng)分及動植物原生質(zhì)的要素,。水中總磷是將水中各種形式的磷轉(zhuǎn)換為正磷酸鹽后所測得的所有磷的含量,，通常以每公升水中含有多少毫克磷(mg/L as P)表示。

總磷的危害

磷(phosphorus)是植物生長的重要養(yǎng)分,，然而當(dāng)過量的磷進入水體中,，將使得藻類大量繁殖及死亡，并且因為藻類的腐敗分解需要消耗大量的氧氣,，導(dǎo)致水體缺氧,，造成優(yōu)養(yǎng)化現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此限制磷的濃度,，即可控制,、避免優(yōu)養(yǎng)化現(xiàn)象。

總磷檢測原理–鉬酸鹽法(Molybdovanadate)

R水樣以酸,，如硫酸(sulfuric acid)及過硫酸鹽(persulfate),，加熱消解，使其中總磷轉(zhuǎn)變?yōu)檎姿猁}形式存在,，使正磷酸鹽與鉬酸鹽(molybdate)反應(yīng),，生成磷鉬酸鹽復(fù)合物(phosphomolybdate complex)，再以釩(vanadium)與此復(fù)合物反應(yīng),，產(chǎn)生黃色的釩鉬磷酸(vanado-molybdophosphoric acid)并使用檢測儀以420 nm只設(shè)定進行水中總磷含量的測定,，黃色深淺和磷含量成正比。

水中總氮檢測方法

什么是總氮(Total Nitrogen)?

總氮為水中各種型態(tài)氮的總和,，包含硝酸鹽氮(NO3-),、亞硝酸鹽氮(NO2-)、氨氮(NH4+)等無機氮與蛋白質(zhì),、胺基酸,、有機胺等有機氮?？偟侵匾乃|(zhì)檢測項目,，也是反映水體富營養(yǎng)化的主要指標，通常以每公升水中含有多少毫克氮(mg/L N)表示。

總氮的危害

氮為自然界中的重要元素,，亦是水生生物生長的重要養(yǎng)份,。然而，當(dāng)?shù)窟^多時,，會使得水體富營養(yǎng)化,，造成微生物及藻類大量繁殖、水中溶氧量降低,，導(dǎo)致魚類及水生生物大量死亡,，形成水體缺氧及優(yōu)養(yǎng)化。

總氮檢測原理–過硫酸鹽消解法(Persulfate Digestion)

水中總氮的測定方法主要分為3大類：

總和法：分別測定硝酸鹽氮,、亞硝酸鹽氮,、凱氏氮(凱氏氮為氨氮與總有機氮之和)再將結(jié)果加總，即為總氮含量,。(NIEA W423.52C)

鹼性過硫酸鉀紫外分光光度法,，又稱為過硫酸鹽消解法

氣相分子吸收光譜法(Gas-Phase Molecular Absorption Spectrometry,GPMAS)

加入鹼性過硫酸鹽進行消解，將所有型式的氮轉(zhuǎn)換為硝酸鹽(nitrate),，消解后加入焦亞硫酸鈉(sodium metabisulfite)以消除鹵素氧化物(halogen oxide)的干擾,，硝酸鹽在強酸環(huán)境下，與變色酸(chromotropic acid)反應(yīng)產(chǎn)生黃色生成物后,，檢測儀以420 nm測定水中總氮含量,。

參考資料

Water and Wastewater News|WWD

行政院環(huán)境保護署-環(huán)境檢驗所網(wǎng)站

LIN,Kunning,et al.Determination of ammonia nitrogen in natural waters:Recent advances and applications.Trends in Environmental Analytical Chemistry,2019,24:e00073.

HACH,Nitrogen,Ammonia,Method 10023

HACH,Nitrogen,Ammonia,Method 10031

HACH,Phosphorus,Total,Method 8190

HACH,Total Nitrogen,Method 10072