广西钢铁集团有限公司焦化厂 广西防城港 538000
摘要:阐述了在AJ-2100气相分子吸收光谱仪测调试过程中,遇到废水水样浓度高、悬浮物杂质的硝酸盐氮干扰等不利因素,造成仪器无法正常应用。经过对水样不利因素进行研究、制定条件实验消除、并通过比对实验找出数据变化趋势,确定了校正值,减少误差。
关键词:AJ-2100气相分子吸收光谱仪测;调试;不利因素;应用
1 前言
在焦化厂水处理工艺中每班都需要了解各个反应池的硝酸盐氮含量,来指导日常废水参数调节。目前硝酸盐氮的测定使用蒸馏-戴氏合金还原法(DB53/T624-2014)存在操作繁琐,使用器具多,分析场地大,分析一个水样消耗时间为120min。按每天工作量4个样计,需派工1人4小时。随着焦化废水系统增加,生产样骤增,急需优化硝酸盐氮分析操作,与马钢焦化厂交流后,了解到他们使用AJ-2100气相分子吸收光谱仪测,利用AJ-2100气相分子吸收光谱仪测(HJ535-2009)测定废水中硝酸盐氮,分析一个样消耗时间仅为10min。完成相同工作量按仅需派工1人40分钟。优势明显,决定采购AJ-2100气相分子吸收光谱仪测使用。本文是在安装AJ-2100气相分子吸收光谱仪测时,对调试过程产生问题和如何解决及应用到日常化验工作中的总结。
2 分析方法及其选定
2.1 试验部分
(1)仪器:AJ-2100气相分子吸收光谱仪测
(2)分析方法:水质硝酸盐氮的测定 三氯化钛可将硝酸盐迅速还原分解,生成的NO用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中,在214.4nm波长处测得的吸光度与硝酸盐氮浓度遵守比耳定律。
(3)分析步骤:1)打开电脑及仪器电源(预热30分钟),打开在线加热器,等温度升至80℃。将压紧泵管齿轮卡上台4档。双击AJ-2200图标,进入[仪器条件] 页面。点击“文件”→“打开”→“D盘”→“新硝氮曲线”→“装入文件”→“返回条件窗口”。2)分别取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00ml硝酸盐氮标准贮备液,定容至100ml容量瓶中。在“加标浓度”栏选择单位为ug/ml,输入10、20、30、40、50、60。点击确认键进入标定页面。将进样泵管插到0标准液容量瓶中,试剂管插入“载流液”中。按动主机面板的“测量”按钮测定吸光度(0标准液吸光度约为0.001Abs),重复测定2-3次将反应瓶预热。将第3次测定值作为的0标准液吸光度,然后按顺序同法测定各标准液吸光度后,绘制校准曲线。3)测定水样前,测定空白溶液,进行空白校正,步骤等同于0标准液测定。4)将试剂管插入“载流液”中,进样泵管依次插到样品试管中,先点“调零”再按动主机面板的“测量”,测定吸光度,得出分析结果。每跟换一个样品前,先进行通气,待准备测量数值稳定后再进行“调零”。5)测完样品,将载流液泵管插到蒸馏水瓶中,按下主机面板上的“清洗”按钮,用水清洗约10s,点击电脑屏幕的“排液”排出反应瓶中废液。(松开泵管压紧齿轮,取下干燥剂管,两端气嘴套上胶帽,放入干燥箱备用。)
2.2 调试试验
仪器到位就在厂家技术员指导下进行安装调试,用AJ-2100气相分子吸收光谱仪测做硝酸盐氮水标样和生产样的比对试验,试验结果(见表1)。
表1 硝酸盐氮实验数据
试验表明:硝酸盐氮标样的分析结果在标样值范围内,说明仪器准确性符合要求。1#缺氧池的硝酸盐氮生产样,两种分析方法的结果比对比较接近,但1#缺氧池、1#二沉池的硝酸盐氮生产样浓度高,悬浮物杂质干扰,硝酸盐氮结果偏差大,说明测定仪只能测一定范围的。
2.3 设计实验方案
针对调试试验的问题与厂家沟通,如何处理废水样中悬浮杂质干扰问题,并寄水样给厂家研究,回复是存在悬浮物杂质等有机物干扰,处理办法是采取蒸馏预处理后再用仪器法分析。显然与购买仪器代替手工法的初衷是相悖的,此消除干扰的操作,在实际工作中无优势。通过查找资料,结合实际水样情况,调整比对实验方案,对浓度和悬浮物大的水样利用稀释过滤法,消除干扰。对有机物干扰的水样我们采用过滤和原水样做空白,消除干扰,通过平行做硝酸盐氮仪器法和蒸馏法比对试验,摸索出这两种方法的数据有一定的变化趋势。试验结果(见表2)。
表2 硝酸盐氮实验数据
试验表明:1#缺氧池、1#二沉池的硝酸盐氮生产样,稀释20倍,1#缺氧池硝酸盐氮含量低,不需稀释,两种分析方法结果接近。可以使用仪器法代替蒸馏法。通过实验找到规律,就可以校正到与蒸馏法一样的相对接近的分析结果,在一定程度上可以指导水处理日常的调节。
2.4 结论
AJ-2100气相分子吸收光谱仪测的应用需要根据废水样的浓度、悬浮物干扰物质采用不同实验条件来使用。
(1)水样的稀释倍数和空白要求(见表5)。
表3 稀释倍数和空白要求
(2)计算结果
1)浓度大小的水样
含量低,无悬浮物干扰水样:1#缺氧池
水样不稀释,硝酸盐氮结果为读数结果;
含量高,悬浮物干扰水样:1#缺氧池、1#二沉池
水样稀释,硝酸盐氮结果为读数结果×稀释倍数。
3 结语
AJ-2100气相分子吸收光谱仪测具有无水样预处理环节,操作简单,分析时间快,人力少,分析场地小的优点,由于废水存在干扰物质,分析方法存在一定局限性,虽然准确性受到一定影响,但数据有稳定的变化趋势,经过校正,准确度能满足生产过程监控分析,对生产过程调节有一定的指导作用,AJ-2100气相分子吸收光谱仪测既能减轻劳动强度,又提高了废水硝酸盐氮的测定效率,适合生产样的快捷分析,可作为企业内部参考。
参考文献:
[1]焦化污水硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的测定戴氏合金还原一中和滴定法.[J]云南省质量技术监督局,关于硝酸盐+氮的标准●DB53/T 624-2014
[2]2005水质硝酸盐氮的测定气相分子吸收光谱法.[J]中华人民共和国环境保护行业标准.HJ/T198.