环境水质在线监测中水样过滤预处理存在的问题和应对措施研究.pdfVIP

环境水质在线监测中水样过滤预处理存在的问题及应对措旌研究 高占祥 (天津市环境监测中心天津300191) 摘要在环境水质在线自动监测工作中．为了削减被测水样中泥沙、藻类等悬浮物质对监测仪器工作性能 的影响，一般都采用网式初滤器、滤膜式超滤器实旄水样预处理。作者在自动监测1：作的实践中发现某些项目 监测结果较标准方洁fI}低，通过实验证明其原因是：随着时闭的推移．滤层在连续运行中，自然形成的生物膛 对被测水样的生化降解作用逐渐转为主导地位所致．据此，提出了应对措施，，1：适用于所有的水质在线监测。 关键词水质在线监测超滤生化降解浸泡振洗 水质在线监测是当今环境监测领域的发展趋势，2000年国家环保总局决定在我国重点流 域省界断面开展水质自动监测工作，以便及时、准确地反映各流域水质状况。在环境水质在线 监测工作中，为了削减被测水样中泥沙、藻类等悬浮物质对监测仪器工作性能的影响，一般都 采用网式初滤器、滤膜式超滤器实施水样顶处理。而对于某些监测项目而言，其在线监测结 果往往偏低于实验室分折结果，这已成为一个急需解决的问题。 天津市环境监测中心于1987年建成水质自动监测系统并投入使用，通过十几年的连续运 行，我们从中积累了一定的教训和经验。以ABB公司的EIL8232型氨氮在线自动分析仪为 例，该仪器是基于离子选择电极原理，以微处理器控制的分析仪；其测试探头是膜气敏电极， 具有工作性能稳定且仪器便于维护等特点。为延长仪器正常连续监测的周期，降低清洗维护频 率．ABB公司为其配备了水样超滤器。本文通过实验数据反映超滤技术(含滤网式初滤器) 在水质连续自动监测中的实际作用结果并根据工作实践提出可行的应对措施。 超滤器在投入使用的虽初的一段时间内(此时段的长短据当时当地的水温气温以及被溯 水体的水质状况而异，秋、冬、春季可维持2__3周，夏季一周左右)，其对水中悬浮物质， 泥沙类的隔离预处理作用占主导地位：但随着时间的推移，生物活性物质在膜层面附着生长及 过滤阻隔物的积聚，逐渐使超滤膜层在连续运行中自然形成的生物膜对被测水样的生化降解作 用转为主导地位。 对于地表水的连续监测而言．水中有充足的溶解氧、适于微生物生长的水温、DH值及适 量的溶解性的微生物生命活动所必需的营养盐类物质，这些都为微生物种群的培养驯化创造了 必备的前提。随着时间的推移，以氨氮(咀下表示为NH3．N)的测试为例，含NH。．N的被测 水样的连续通过，自然形成的生物膜中的最适宜氧化分解NH3．N的生物种群不断繁衍壮大。 使所用的超滤膜的作用已趋向为一个NH。．N的生化降解膜。长期的在线监测实践可支持这一 推断，首先以2000年3月份水温在8—11℃的监铡数据为例：经用“人工刷洗法”、“人工 稀酸清洗法”清洗后的超滤器在投入使用后的前5天内，仪器的监测数据与纳氏试剂光度法比 对，实验数据的精密度和准确度均符合质量控制的要求；6天以后，监测值偏低的程度逐渐趋 强．当超滤器投入使用15天以后，仪器只显示其最低示值0．05mg月(即未检出状态、此最低 一162 示值据实际需要自行设定)，而化分法在此段时间内的测定值在0．20—0．26m刚之间，实际 测定结果如图1所示。 为了验证超滤器对某些监测项目的影响，以NH3．N的在线监测为例，在宜兴阜子站做了 这样一个实验，当NH3一N仪器显示其晟低示值0．05mg／|(即未检出状态)时．采取跨过过滤 装置直接为仪器供水样，两分钟后示值升至O．210mg月。 为进一步说明问题，在潮白河子站(引滦^律输水河道上水质自动监测站点之～)NH3一N 仪器示值同样是0．05mg月后，我们去该站巡检，发现由于初滤器的滤层(由50目不锈钢网构 成)已全部被滤层阻隔物(主要是泥沙、藻类及生物活性物质)所覆盖，由于初滤器阻力上 MPa下降至0．05 升，使超滤器供水管路压力下降(由0．2 MPa)。此时首先将初滤器滤芯摘 除改为直接为超滤器供水，仪器NH3_N测定值随即升高至0．085mg，l；然后又将进样路径改 为跨过超滤器直接为仪器进样，稍后仪器示值升到O．172m∥I，这也从另一个侧面证明了在自 动监测连续运行中超滤膜的作用向生化降解膜转化这一推论。据悉国内所有使用EIL8232型 氨氯在线自动分析仪的