摘要：以比色法為監(jiān)測原理的氨氮分析儀為研究對象，試驗(yàn)對比了氨氮分析儀在水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，實(shí)施水質(zhì)自動監(jiān)測，可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控，達(dá)到掌握污水的水質(zhì)狀況、預(yù)警預(yù)報(bào)重大水質(zhì)污染事故、監(jiān)督排放達(dá)標(biāo)情況的目的。
　　關(guān)鍵詞：氨氮分析儀，比色法，水質(zhì)在線監(jiān)測
　　比色法、氣相分子吸收法、電極法、膜濃縮—電導(dǎo)率法是氨氮分析儀主要的監(jiān)測方法。比色法是氨氮監(jiān)測的國標(biāo)方法，很多國家和廠家生產(chǎn)的氨氮分析儀都采用了比色法作為分析方法，其優(yōu)點(diǎn)是儀器投資少，運(yùn)行成本低，體積小，操作簡單，無需維修的LED光度計(jì)；系統(tǒng)具備自動清洗功能，圖形或數(shù)字形式顯示NH3-N濃度。在動力一廠卡一口、卡二口分別設(shè)立了由攀鋼匯同科技實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的型號為TB-A-2003.2型的氨氮分析儀，采用了比色法，對比試驗(yàn)，加強(qiáng)污水水質(zhì)監(jiān)測，分析探討氨氮分析儀在水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用情況，能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、快速的監(jiān)測分析污水中的氨氮含量，對控制水體污染發(fā)揮著重要作用。
　　一、監(jiān)測原理和性能測試
　　1.1監(jiān)測原理（比色法）
　　在線氨氮分析儀通過工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制，自動完成廢水水樣采集，水樣經(jīng)采樣泵進(jìn)入設(shè)備緩沖池后，由精密蠕動泵將緩沖池中水樣抽取到恒溫加熱器，化學(xué)反應(yīng)式為：NH4++OH-→NH3↑+H2O；NH3+H+→NH4+；2NH4++SO42-→(NH4)2SO4
　　1.2儀器性能測試
　　（1）零點(diǎn)漂移。用零空白標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)測定24小時(shí)，前三個(gè)測定值的平均值作為初期零值，以后作為單個(gè)測定值，初期零值減去單個(gè)測定值的絕對值的最大值，除以量程，得到零點(diǎn)漂移。用蒸餾水進(jìn)行測量。
　　（2）量程漂移。在零點(diǎn)漂移前后，用80％量程的標(biāo)準(zhǔn)溶液，各進(jìn)行3次儀器測定，6次測定的平均測定值，減去所用標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，再減去零點(diǎn)漂移與量程的積，取絕對值除以量程即為量程漂移。
　　（3）重現(xiàn)性。用與實(shí)際水樣濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液測定6次，取平均值，減去標(biāo)準(zhǔn)溶液，取絕對值除以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，即為重現(xiàn)性測量誤差。用30mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測試。
　　（4）直線性。用與實(shí)際水樣濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液測定6次，取平均值，減去標(biāo)準(zhǔn)溶液，取絕對值除以儀器測量量程，即為直線性測量誤差。用30mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測試。
　　（5）MTBF。平均無故障連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，指自動分析儀在檢測期間的總運(yùn)行時(shí)間（h）與發(fā)生故障的次數(shù)（次）的比值，單位為：h/次。對兩臺同型號的氨氮分析儀分別進(jìn)行測試，測試結(jié)果，見表1。由表1可知，儀器性能良好，符合國家環(huán)保總局對水質(zhì)自動分析儀的技術(shù)要求。
　　表1性能測試

　　二、對比試驗(yàn)
　　對卡一口、卡二口進(jìn)行對比試驗(yàn)，連續(xù)監(jiān)測8天，人工實(shí)驗(yàn)與自動監(jiān)測儀器采樣相同的水樣；儀器需要過濾水樣時(shí)，對比實(shí)驗(yàn)水樣亦采用相同過濾材料過濾（不改變水體污染物的成分和濃度）。采樣位置與自動監(jiān)測儀器的取樣位置盡量保持一致，取樣時(shí)間為間隔六小時(shí)。每天在上午7:00和下午13:00各取一次水樣進(jìn)行測試，見表2。手工實(shí)驗(yàn)方法亦采用比色法。
　　表2卡一、卡二口NH3-N數(shù)據(jù)(mg/L)

　　相對誤差（A）計(jì)算方法：A=(Xn-Bn)/Bn×100%
　　式中：A—實(shí)際水樣比對試驗(yàn)相對誤差；Xn—自動監(jiān)測儀器的第n次測量值；Bn—實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)方法的測量值；n—比對次數(shù)。
　　實(shí)驗(yàn)表明，自動監(jiān)測儀器測量值與實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)方法測量值相對誤差基本小于10%，氨氮分析儀監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高。
　　三、儀器實(shí)際分析
　　對卡一口、卡二口連續(xù)監(jiān)測三天，每六小時(shí)記錄一次氨氮值。數(shù)據(jù)曲線見圖1、圖2。
　　
　　圖1卡一口氨氮值數(shù)據(jù)曲線

圖2卡二口氨氮值數(shù)據(jù)曲線
　　方差可以用來衡量數(shù)據(jù)波動的大小，一組數(shù)據(jù)的方差越大，說明這組數(shù)據(jù)的波動也越大，一組數(shù)據(jù)的方差越小，說明這組數(shù)據(jù)的波動也就越小，方差的計(jì)算公式為：
　　
　　式中：S2—數(shù)據(jù)的方差。
　　由圖1、圖2分析可知，圖1數(shù)據(jù)組的方差為0.338056，圖1數(shù)據(jù)組的方差為0.216875。由分析結(jié)果可知，卡一口和卡二口水質(zhì)均較為穩(wěn)定，卡一口比卡二口波動稍大。氨氮在線分析儀真實(shí)地反映了污水廠的水處理情況。
　　四、結(jié)束語
　　對卡一口、卡二口實(shí)際水樣的對比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氨氮分析儀監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性很高，數(shù)據(jù)可靠性強(qiáng)，各項(xiàng)指標(biāo)均符合國家環(huán)保總局對水質(zhì)自動分析儀的技術(shù)要求。該分析儀能夠?qū)λ�質(zhì)情況作出真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)反映，運(yùn)行安全可靠，能夠?qū)ξ鬯�水質(zhì)起到實(shí)時(shí)的監(jiān)督作用。
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