「实时粉尘监测仪」「粉尘浓度测试仪厂家」总氮水质分析仪测量误差分析

   随着总氮水质自动监测仪在地表水及污染源上应用越来越多，很多情况下总氮监测数据与实验室测量数据差别较大，本文针对总氮水质自动监测仪在实际应用中存在的问题进行误差分析，以供大家参考。

 

总氮监测数据比对调查

 

   通过对15家污水处理厂19台总氮自动监测设备进行实际水样比对测试，总体比对合格率（在线监测数据与实验室数据相对误差≤±15%）为58%，其中污水处理厂进口合格率为20%，不合格率为80%，污水处理出口合格率为71%，不合格率为29%。污水处理进口正误差（在线数据比实验室数据大）的比率高于负误差，污水处理出口正误差的比率低于负误差。

 

 

 

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总氮释义：总氮是指样品中溶解态氮及悬浮物中氮的总和，包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机铵盐、溶解态氨及大部分有机含氮化合物中的氮。

 

总氮在线监测原理：在120-124℃下，碱性过硫酸钾溶液使样品中含氮化合物的氮转化为硝酸盐，采用紫外分光光度法于220nm和275nm处，分别测定吸光度A220和A275，按照吸光度A=A220-2A275计算校准吸光度，根据总氮浓度与校准吸光度的标定曲线，得到样品中总氮的浓度。

 

误差分析

 

针对污水处理厂总氮在线监测实际水样比对误差较大的情况，本文从比对测试样品的保存和测试时间、测试环境、试剂药品的选择和配置、消解及比色测量、样品中干扰物质的影响几方面进行分析。

 

1.比对样品的保存和测试时间 

 

   现场采样时应采用聚乙烯或硬质玻璃瓶来储存样品，采样时应采用样品对采样瓶进行多次冲洗，防止瓶内残留对样品的污染。对采集的样品进行PH调节，滴加浓硫酸将PH调整至1-2，送至实验室测试和留存现场在线设备测试的样品应进行同样的处理，很多时候认为现场在线测量在短时间内即可完成测量，未对现场在线设备测试样品进行PH调节，样品的PH不同对消解的效果有所不同，消解情况直接影响吸光度和测量结果。

 

采集样品后现场在线设备测试时间和实验室测试时间不同，对样品测试数据产生一定影响，尤其是在温度和PH条件满足样品中反硝化菌活动条件时，样品放置时间越长测量影响越大，一般情况下，现场在线监测样品处于室温环境中，监测数据在采样样品后1-2个小时内可以完成测量；采集至实验室测试的样品，将样品放置于室温或者高于、低于室温的环境下进行运输，多数未采用恒温箱进行保存，一般监测公司采样不会对一个点进行采样，样品在车内放置时间可能需要1-4个小时，有时甚至更长，送至实验室后多在下午或者晚上，很多情况下不能进行及时测量，样品放置10几个小时后再进行测量，运输和保存期间细菌对样品中氮的转化和分解一直在发生，造成实验室测量数据和在线测量数据误差较大。

 

 

 

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2.测试环境的影响

 

测试环境的影响主要包括测试所处场地的环境和测试过程中使用的器皿环境。场地环境中的温度、湿度等条件现场和实验室一般差别不大，同时要求监测环境中无氨或者铵盐，一般实验室可以满足无氨的条件，但是对于污水处理厂自动监测站房不容易得到保证，尤其是污水处理进口，空气中氨浓度较高，测量过程中样品存在吸收或者释放氨的情况，对测量数据产生一定影响。同时现场在线监测设备使用的零样和试剂瓶存在与空气的交换，容易对试剂形成污染，影响测量数据。

 

实验室进行测试时，总氮测量使用的器皿需要专用于总氮测量，不能与其他实验所用器皿混用，防止器皿污染形成测量误差。在线监测在测量时需实现自动对试剂的计量和添加，长时间使用时，管路、阀门、计量消解单元内壁形成试剂附着残留，水样中含有泥沙时对管壁造成磨损，对试剂的计量形成误差，残留试剂污染样品，造成测量数据的偏差。

 

 

 

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3.试剂选择和配置的影响

 

 总氮测量中主要影响的试剂是过硫酸钾，受试剂生产厂家技术水平影响，标称为优级纯的试剂可能纯度无法达到，配置后的试剂在部分设备上使用无法进行标定或者标定不成功，对于标定不成功或者无法标定的，应更换试剂厂家后再次测试。一般来说，国外大品牌的试剂纯度相对有所保证，比如默克化学的产品。

 

 

 

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试剂的配置对测量结果影响较大，过硫酸钾在配置时温度较低时不易溶解，温度过高时造成过硫酸钾的失效，一般采用50-60℃水浴中加热溶解；标液在使用时应现用现配，防止时间过长形成污染，造成标定曲线的偏差。

 

试剂中水的选择应选择无氨水，盛放容器应进行消毒，避免温度过高时纯水中出现藻类生长，造成测量零点或参比变化。试剂瓶安装呼吸过滤器，过滤空气中的氨气，防止氨气对试剂和纯水的污染，降低测量误差。

 

4.消解及比色测量的影响

 

       总氮测量时消解温度要求在120-124℃，消解时长为30min，自动监测设备在导入水样和试剂后进行高温高压消解，程序设定温度为120-124℃之间，加热消解时间为30min，部分设备加热时间为从开始加热时开始计时，造成实际在120℃以上消解的时间不足30min，不能使样品中的氮充分转化为硝酸盐，造成测量数据偏低。

 

 

 

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    光源稳定性对测量的影响主要表现在吸光度的变化，多数设备为保证光源的使用寿命，在使用时采用比色测量时打开光源进行测量几分钟，不测量时光源关闭，部门光源在打开和关闭时光源不稳定，随着温度的升高温度产生漂移，光源经过样品后的吸光度易受影响。

 

 

 

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   消解池内外壁的清洁度对测量吸光度的影响，尤其是运行一段时间后消解室内壁残留的污泥或者盐类等，消解装置外壁的尘土及测量时空气中颗粒物发生的散射对吸光度的影响。

 

   样品中的色度及悬浮物浓度对吸光度的影响，主要表现在污水处理厂进口测量总氮时，自动监测数据与手工监测数据偏差较大，分析为实验室和自动监测测量时样品存在沉淀程度不一样，颗粒物中含氮量及浊度对样品吸光度的影响不一样所致。

 

5.样品中的干扰物质的影响

 

   样品PH对测量过程的影响，主要表现在部分行业排放废水含有高浓度的酸性物质，测量时加入试剂后进行酸碱中和反应，直接影响试剂的正常反应，造成测量误差。水样中含有六价铬离子或者三价铁离子时对测量产生影响，测量时应注意消除干扰。

 

总氮比对测试的建议：

 

1、保证现场采样后第一时间送至实验室进行测试，运输过程中注意样品的储存，夏天时应放置于恒温箱内转运。实验室及自动监测设备试剂为同种纯度的试剂，配置时使用的纯水为同一种水。

 

2、样品中含有干扰物质或者浊度较高时，应对样品进行处理后再进行测量，测量时实验室设备要求使用专用器皿，自动监测应观察设备内是否存在残留药剂，存在残留的应及时手动清洗。