【关键词】水质分析水样采集及保存管理程序
1水质分析及水样的含义
水质分析又称水化学分析。即用化学和物理方法测定水中各种化学成分的含量。水样是指为检验水体中各种规定的特征,不连续或连续地从特定的水体中取出的有代表性的一部分。从采样时间上分,可分为瞬时水样和混合水样;从采样浓度上分,可分为表层水样、中层水样和底层水样;从测试项目分,可分为水质水样和生物水样。
2水样采集及保存的作用
水广泛应用于工农业生产和人民的日常生活当中。水与人类的关系非常密切,不论是生活或是生产活动都离不开水这一宝贵的自然资源,水既是人体的重要组成,又是人体新陈代谢的介质,人体的水含量占体重的2/3,工业生产、农田灌溉、城市生活都需要消耗大量的水。水质不佳时会造成我们用水上的困扰,要判断水质的好坏,需要经过相当多的分析项目。样品的采集及保存是获得分析结果准确和可靠的前提。
(1)分析所用的水样必须具有代表性。水样的代表性是分析测试准确性和评价结论可靠性的前提,而为了保证水样的代表性,必须选择具有代表性的监测断面或监测点,同时要明确监测断面的布设原则和方法。如地表水的监测断面的布设原则首先能反映水系或所在区域的水环境质量状况。各断面的具置须能反映所在区域环境的污染特征;尽可能以最少的断面获取足够的有代表想的水环境信息;同时还要考虑实际采样的可行性和方便性。而且在监测断面的布设上要再根据水域的分布、污染源的特征以及监测目的、监测项目和样品类型等进行确定。这个位置可以是一个断面、断面上或是水体中的一条垂线、垂线上一个或一个以上的点。同时采样点位的布设主要是要确定在一个监测断面上或垂线上哪些点上取样。如地表水的采样垂线数与各垂线上的垂线点数应符合表中。(表一、表二)
采用规范化的采样方法,在规定的时段内采集样品,并及时、有效地将所采集水样加以稳定。忽略了水样的代表性,就算使用最先进的分析手段也是徒劳,不仅浪费人力、物力和时间,而且还会给水环境质量评价带来危害。
(2)采样器及采样容器的准备。采样是水质监测中最关键的步骤。在采样之前应当了解由于地表水以流动为特征的多变性和复杂性,为能够得到代表性的水样,要准备合适的采样器具。采集样品需要用到的是采样器及采样容器。一般采样器可分为聚乙烯桶、单层采水器、直立式采样器、有机玻璃采样器、泵式采样器、自动采样器等。采样前应选择合适的采样器,我们分析室一般常用的是有机玻璃采样器采样,应先用洗涤剂洗去油污,用自来水冲净,再用10%的盐酸洗刷,自来水冲净后备用。油类、细菌学指标不能使用该采样器采集。在选择样品容器的时候应最大限度地防止容器及瓶塞对样品的污染。我们采用的样品容器有聚乙烯瓶(桶)、硬质玻璃瓶、硼硅酸盐玻璃瓶等。一般整理的容器洗涤方法是将玻璃瓶和塑料瓶首先用水和洗涤剂清洗,以除去灰尘、油垢,再用自来水冲洗干净,然后用10%的硝酸(或盐酸)浸泡8小时,取出沥干,用自来水冲洗干净,最后用蒸馏水充分荡洗3次后备用。采集和盛装水样容器的材料应满足化学性能稳定性好,保证水样的各组分在贮存期内不与容器发生反应;抗环境温度从高温到严寒的变化、抗震、大小、形状和重量适宜;能严密封口,并容易打开;价廉、易得、容易清洗并反复使用。装贮水样应采用细口容器,容器的盖和塞材料应与容器材料一致。在特殊情况下需用软木塞或橡皮塞时必须用稳定的金属箔或聚乙烯薄膜包裹,最好有蜡封。塑料容器应用塑料螺口盖,玻璃容器用玻璃磨口塞。所有保存样品的容器都应该确保不发生正负干扰,尽可能的使用专用的容器。如一般的玻璃在贮存水样时可溶出的钠、钙、镁、硅、硼等元素,在测定这些项目时应避免使用玻璃容器,以防止新的污染。
(3)水样的采集及保存。所有水样在采集之前,采样人员必须提出详细完整的采样计划。包括采样断面垂线的布设、周围环境的了解情况、采样方法的熟知、样品的保存技术、采样的时间和路线、人员分工和安全保障、采样质量保证措施等等,在做好以上准备工作后方能安排采集样品。采样人员到达现场后先采集水样,首先应保证采样点的位置准确,采样时不可搅动水底的沉积物,对有条件进行现场监测的项目进行现场测定。如pH值、电导率、溶解氧等。样品取完后认真填写“水质采样记录表”用签字笔或硬质铅笔在现场记录,字迹应端正、清晰、项目完整。在评价水环境状况时,除需要水质监测数据外,还需要水文测量参数。每个设置采样断面的监测河段,都应有一个水文测量断面,则采样断面应尽可能与水文测量断面重合,以利用其水文参数。所处河段没有水文测量断面时,应选择一个水文参数比较稳定,其流量可代表其他采样断面的一个采样断面作为水文测量断面,进行水质、水量同步监测。样品在采集完后,水样的保存是至关重要的。
3样品在实验室的管理程序
所采集的样品通过保存进入实验室分析测定,如果没有严格的管理程序,无论是在采集、接收、标识、保存等任何一个环节出现疏忽,将对分析工作带来很大的困扰,将无法保障水质分析结果的准确性及有效性。
(1)从采样人员来看,采样人员必须按照有关规定采样,在采取样品的同时还应当认真填写“水质采样记录表”或标签,注明水样编号、采样者、日期、时间及地点等相关信息。在采样时还应记录所有野外调查及采样情况,包括采样目的、采样地点、样品种类、编号、数量,样品保存方法及采样时的气候条件等。与样品同时交于样品管理员接收、核对。
(2)在将样品送往收样室后,样品管理员就应当核查采样人员送来的信息,查看样品的状况。在确定样品无误后将对样品进行统一编码并填写“水样登记表”,发往分析测试室。
(3)样品管理员同时将填写“测试任务通知单”,并对样品贴上样品识别号,连同“测试任务通知单”一份交给分析人员,一份存档。样品到达分析测试室后,分析人员应对样品进行交接验收,同时查看所要分析的内容(如项目,质控等)及样品编号是否与“测试任务通知单”上的内容相符,检查验收无误后并签名认可。
(4)检测人员根据“测试任务通知单”,对样品进行相关项目的检测。在样品的传递过程中,样品编码是由样品管理员统一编号的,样品编码应和样品登记表及测试任务通知单上的编号一致。样品检测人员应按照样品管理员统一编排的样品号识别样品,不得改变损坏样品编码,以防止样品在传递、流转过程中污染,造成样品误差。检测人员在样品分析检测结束,其结果计算校核检查无误后,将样品交样品管理员保管。
关键词:水质分析意义教学改革
中图分类号:G718.3文献标识码:CDOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.18.064
1水质分析的概述
水质分析有多种定义,在水利、水文等工作中,水质分析指的是通过化学、生物学以及物理学等方法对水质样品的含量、性质与形态进行定量和定性的研究与分析。社会循环指的是地球上的人们为了满足自己的需要,对自然界中的水资源进行开发和利用,然后把使用后的污水和废水排放到水资源中。自然循环与社会循环是水资源的两种循环方式,自然循环是指在太阳辐射以及地球引力的作用下,水资源进行蒸发、流动和降雨。水污染主要是由水资源的社会循环造成的,目前,我国政府以及相关部门都很重视水污染的问题。但是水资源的自然循环也会使水资源的水质产生变化。因此,水质分析的对象包括自然循环中的水资源与受到污染的水资源,水质分析的任务是了解水资源能否满足人们用水的需求,从而对水资源工程的建设进行指导,制定控制水污染的正确决策。
2水质分析的意义
通过对水资源进行水质分析,能够科学地对我国可利用水资源的质量做出评估,在水资源质量鉴定的过程中,可以及时、准确地发现区域内水资源出现的问题,从而对水资源工程的建设进行指导,制定控制水污的正确决策。
我国经济快速发展,对水资源的需求也越来越大。因此,在水资源的开发与利用方面,我国面临着重大的挑战。目前,我国水资源浪费现象严重,水资源严重缺乏,因此水资源的开发、利用以及保护是否合理影响着社会的发展与进步。水质分析还可以分析水资源利用的不同途径,从而确定水资源的再利用方向,减少社会中的水资源污染、浪费现象,从而最大化地合理利用水资源。
在水污染治理中,水质分析是它的的基础内容,前文分析到对水资源进行科学的分析,可以减少水污染现象的发生。在发生水污染事件的时候能够合理地分析水污染程度,能够为水污染处理的方案与决策提供正确的依据。居民日常生活中所饮用水的水质对人们的身体健康也会有影响,因此要对饮用水进行一定的水质监测与分析,从而保证饮用水的质量。
3水质分析教学的改革
目前,人们对水质量的要求越来越高,水质分析教学越来越重要。因此,要提高水质分析人员的整体素质,促进他们全面发展。但是,就目前的水质分析教学来看,一些传统的教学内容和方法不能适应新标准的要求,学生掌握的也只是少数。所以要改革水质分析教学的教学方法和实践内容。
3.1实验内容的教学改革
在水质分析教学过程中,水质分析的实验教学是一个很关键的环节,学生必须熟练掌握实验方法,他们通过实际操作可以更加深刻地理解理论。要增加实验操作考试的次数,把实验的规范化操作作为成绩评定的重要依据,同时还要确保成绩的公正与公平。平时开放实验室,这样学生就可以利用课余的时间进行实验练习。还可以设计一些水质分析中经常出现的问题,让学生们来解决,提高学生的分析能力。
3.2教学内容和方法的改革
在水质分析教学改革中,一方面要充分发挥学生的主体作用,另一方面教师也应跟上时代的步伐,为学生提供优良的学习环境,激发学生的内在潜能。因此在课堂教学中,教师要采用多种灵活的教学方法,对学生们进行有效教学。比如,对一些难点、重点和疑点进行层层剖析,深入讲解,让学生能切实掌握重点突破难点。同时,还要让学生充分动手实际操作,此时教师只负责点拨讲解理论,更多的是引导学生理论联系实际去独立完成观察分析思考和操作。也可让学生课后以小组形式查阅有关资料探讨思考,等有了大概思路之后,让他们在课堂上一起讨论,对学生的想法问题教师适时做出恰当的评价,给出正确的指导方向。另外,还可以利用网络进行辅助教学,采集一些水样,用多媒体进行演示,清晰地展现水质分析的过程,让这些生动形象的画面激发学生的学习兴趣,增加学生学习的主动性和积极性。
3.3理论和实验成绩评价的改革
成绩评价是教学改革的一个重要方面。因此,在成绩评价时,一定要掌握好学生们的日常表现情况、试卷考试成绩、实验操作成绩的比例,教师要对学生的课堂表现与各个阶段的考试都要要做好详细记录,确保成绩评价的公平性与客观性。另外,还要注意试题的数量,试题的量不能太少,但是,试题也不能有太高的重复率。
3.4强调撰写学习心得
在教学中,不但要让学生学到知识,学好知识,还要保证学生愿意去学。在水质分析教学中,要鼓励学生对问题勤于思考、敢于质疑、努力创新。撰写心得可以让学生熟练掌握水质分析的基本操作技能与基本理论知识。在进行水质分析的学习和实验过程中,可以将自己不明白的问题记下来,或是自己查阅资料,或是请教老师,解决这些问题,然后写出自己的心得。大量的实践证明,这样的教学方法,大大地提高了学生学习水质分析理论知识的主动性,为他们学习分析技能奠定了良好基础,对他们以后的水质分析工作也有很大帮助。
4结语
水资源在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,解决日益严重的水污染问题,就必须对水资源的质量进行分析。水质分析教学可以提供正确的分析方法和技能,因此,要加大水质分析教学的改革力度,达到新标准。从而减少水污染事件的发生,保证人们的身体健康。
参考文献:
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[2]张智宏.仪器分析课程教学改革探索[J].江苏工业学院学报,2006,7(2):78-80.
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[关键词]水质分析;污水处理
中图分类号:X824文献标识码:A文章编号:1009-914X(2014)45-0235-01
某站普通污水系统建成投产于2001年10月,设计处理水量10000m3/d,目前日处理水量6000m3/d,采用两级沉降,二次沉降罐内投加絮凝剂和杀菌剂,一级核桃壳过滤工艺;深度污水处理站建成投产于1993年11月,设计处理水量10000m3/d,目前日处理水量6000m3/d,采用两级多层滤料过滤工艺,滤后水经紫外线杀菌后外输。
1.上半年水质情况分析
1.1各段流程水质情况分析
从二次沉降放水合格率为50%,污水普通滤后含油合格率为97.0%,悬浮物合格率为16.1%。
污水深处理滤后含油合格率为98.2%,悬浮物合格率为22.0%。
从以上分析可以知一沉来水含油的合格率较低为50%,普通过滤和深处理后含油的合格率较高分别是97%和98%,悬浮物的合格率较低,分别是16.1%和22%。
1.2水质不合格的原因及解决措施
分析可以知道二次沉降罐油和悬浮物去除能力差,且出水不稳定,导致大粒径油滴通过滤层,油污及悬浮的固体在通过滤料时被拦截在滤层表面,油滴粒径的增大增加了其与滤料的接触面积,油品中的蜡质、胶质和沥青质附着在滤料上,用水反冲洗时不易冲洗出去,滤料不能达到完全再生。长时间运转致使滤料板结,板结后的滤料黏结形成较大的颗粒状或块状而使滤层孔隙及缝隙变大,从而失去过滤作用。
1.2.1工艺方面存在问题对水质的影响
首先伴热管线穿孔无法收油对水质产生影响,其次加药工艺不完善对水质产生影响,最后深处理油和悬浮物去除率低对水质产生影响。
1.2.2转油站来油温度对水质的影响
A:转油站来油温度低于32℃时,对油系统放水含油产生影响。
B:转油站来油温度经过中间流程后约有1℃温降,对反冲洗产生影响。
C:目前滤料污染水质不合格时,反冲洗采取的措施如下:
1)调整反冲洗制度。反冲洗周期由24小时缩短为12小时,反冲洗强度由15分钟延长至30分钟,流量由200m3/h增加至400m3/h。如果这三个参数同时调整,水质还是不合格采取措施二。措施一其缺点如下:
①反冲洗过于频繁滤料磨损加剧,缩短使用寿命,过滤罐反冲洗后1-1.5小时内过滤层滤料不能压实,过滤后的水质超标;
②流量过大容易导致滤料跑料,滤料大量流失,过滤能力下降;
③反冲用水量增加,现在日处理污水量大约是3600m3,污水岗运行三台滤罐,深处理岗运行六台滤罐,正常反冲洗用水量大约是450m3/d,在只调整其中两个参数情况下,用水量已经达带到1800m3/d,反冲洗用过的水需要重新过滤,这样在加强反冲洗时期,过滤段日产生污水量增加了1350m3/d,是污水日处理量的1/3,能耗增加,相应就是污水处理成本增加,而且污染严重的情况下只通过调整反冲洗参数滤料仍然不能再生。
2)转油站集中提温反冲洗。使转油站来液温度控制在33-34℃之间,按照正常反冲洗规定进行操作,4天之后反冲洗达到正常要求。其缺点如下:
①集输温度高,加快管线腐蚀;
②耗气量太,过滤罐温度提高1℃,转油站加热炉温度大约提高10℃,转油站进站温度提高3℃,需要油站加热炉温度大约升高30℃,1m3水升温1℃需要气大约是0.12m3,可以估算出提温1天消耗气体增加的数量,按日进站污水为3600m3,进站温度提高3℃,估算多消耗气量为12960m3/d,成本消耗大,而且滤料污染严重的情况下,短时间内提温,滤料再生效果不好。
2.近期采取的措施
2.1对滤料进行化学方法再生
在滤罐里投加助洗剂进行化学再生,加入药量根据滤料污染程度投加,污染较轻一罐加入40kg,污染特别严重时加入80kg,浸泡40min后再连续反冲洗两次,可以使滤料再生。
2.2加净水剂降低来水悬浮物浓度
从前面的分析知道二沉放水油和悬浮物的合格率都非常低,比较该站与水质合格的两个站的来水悬浮物浓度,该站来水悬浮物浓度比这两个站高100mg/L以上。为降低来水悬浮物,7月份在来水前采取了在一沉前用临时管线加入净水剂,加入净水剂后,来水悬浮物明显下降,含油也有所下降但是没有悬浮物明显,但是含油已经下降到滤罐对二沉放水的标准要求50mg/L以下。所以在加净水剂的初期水质是合格的,但运行一段时间后,但由于仍然是超负荷运行,所以运行一段时间后悬浮物又超标。
3.腐生菌(TGB)大量繁殖对水质的影响
污水中悬浮固体一般为泥砂、各种腐蚀产物和垢、细菌。油田污水中的细菌主要有:硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(IB)、腐生菌(TGB)。该站深处理滤后水样,放置几个小时后发现有大量白色粘稠状悬浮物。经过查阅有关资料这种白色粘稠状悬浮物与腐生菌的特征相符,所以认为这种悬浮物是腐生菌。
3.1腐生菌的特点及繁殖条件
腐生菌是“异养型”细菌,凡是能形成粘膜的细菌我们都称为腐生菌,也称为粘液菌。
该菌类多数是存在于低矿化度(不大于5000mg/L)开式污水处理流程的污水及注水系统中。但在高矿化度或闭式污水及注水系统中,也有此类细菌存在,温度一般为25~35℃时,流体流速极低的情况下,如罐和容器底部污泥下方的滞留液体内腐生菌便大量繁殖。有些腐生菌只能在好氧系统中生长,有些只在厌氧系统中生长,还有许多兼性菌在两种环境中多能生长。它们产生的粘液与铁细菌、藻类等一起附在管线和设备上,敞开的水罐或者池中,漂浮的粘状物质附着在罐池的周边,他们的颜色可能是白、黄、褐或黑色。
腐生菌在生长过程中形成菌膜,成为鼻涕状堵塞物,会造成滤网和塞网阻塞,产生的粘液物吸附在管线的管壁上,形成浓差电池腐蚀,菌膜的增加阻止了氧的进入,为硫酸盐还原菌的繁殖提供条件。
通过细菌总数的测定,能够方便地表示形成粘液或产生堵塞的程度。在未处理水中,如果细菌总数每毫升小于104个,一般不需要处理;如果每毫升细菌总数大于104个,则应采取杀菌等处理措施。
3.2腐生菌大量繁殖的原因
结合腐生菌大量繁殖的条件可知,由于处理量减少,导致流体速度降低,罐内速度场形成局部“死区”,部分液体长时间滞留在罐内,腐生菌大量繁殖,所以悬浮物浓度升高。
4.建议及小结
4.1建议
针对该站水质目前状况,提出以下几个建议:
1、应该按照清淤、排泥管里规定及时清淤、排泥,破坏细菌大量繁殖的环境;
2、针对不同菌群,采取两种杀菌剂进行周期替加药方法,避免长期用一种杀菌剂,细菌产生抗药性;
3、建议增加处理量或者在处理量小的情况下,运行一个二次沉降罐,以提高流体流速,避免形成“死区”,为细菌繁殖提供环境;
4、深处理过滤去除率低,滤料已经达到技术要求使用年限,建议更换配级较高的滤料。