医疗机构废水总余氯的监测方法优化

刘 萍

(昆明市生态环境局官渡分局生态环境监测站,云南 昆明 650000)

0 引言

在城市化进程中，人口向城镇聚集，各类医疗机构日益增多，对医疗废水的环境监管不断加强，对与之相适应的执法监测也提出了新的要求。总余氯是医疗机构的主要控制项目之一。本文对如何更准确地进行总余氯执法监测进行了探讨，以期为后续环境执法提供有力的技术支撑。

本文所探讨的医疗机构废水总余氯监测方法采用《HJ 585-2010水质 游离氯和总氯的测定N,N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》[1]。市区各医疗机构废水通过市政污水管网，排入城市二级污水处理厂，外排废水中总余氯、粪大肠菌群数执行《GB 18466-2005医疗机构水污染物排放标准》，标准值见表1[2]。

表1 医疗机构水污染物排放限值

1 实验部分

1.1 方法原理

在pH 6.2～6.5条件下，总余氯直接与N,N-二乙基-1，4-苯二胺硫酸盐(DPD)溶液反应生成红色化合物。用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至红色消失。

1.2 仪器

微量滴定管：5mL，0.02mL分度；2支50mL的酸式滴定管；一般实验室常用仪器和设备。

1.3 试剂

磷酸盐缓冲溶液(pH=6.5)；N,N-二乙基-1，4-苯二胺硫酸盐(DPD)溶液；重铬酸钾标准溶液c(1/6 K2Cr2O7)=100.0mmol/L;硫酸亚铁铵贮备液c[Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O]≈56mmol；浓磷酸和浓硫酸等。

1.4 实验过程

鉴于总余氯的环境执法监测需现场测定，按照标准方法《HJ 585-2010水质 游离氯和总氯的测定N,N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》中的内容，本实验分为实验室内溶液配制标定和现场测定两个部分。实验室按标准方法配制6.1～6.13的各类试剂并进行硫酸亚铁铵标准贮备液的标定，稀释并计算硫酸亚铁铵标准滴定液的浓度c3(以每升含氯(Cl2)毫摩尔数表示)。现场测定是取一定试样于250mL锥形瓶中，依次加入15.0mL磷酸盐缓冲溶液、5.0mL DPD溶液，1g碘化钾混匀。2min后用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定至无色为终点，记录滴定消耗溶液体积V4。

1.4.1 干扰消除

① 氧化锰干扰实验：量取试样100mL加入1.0mL硫代乙酰胺，加入15mL磷酸缓冲液和5.0mL DPD溶液混匀，立即用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定，溶液由粉红色变至无色为终点，测定氧化锰的干扰；

②六价铬干扰实验：30min后，溶液颜色变成粉红色，继续滴定六价铬的干扰，使溶液由粉红色滴定至无色终点。

记录滴定消耗溶液体积V5，相当于氧化锰和六价铬的干扰。

1.4.2 硫酸亚铁铵滴定液的标定

根据《HJ 585-2010水质 游离氯和总氯的测定N,N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》标准方法配制6.1～6.13的各类试剂，按照6.8 硫酸亚铁铵贮备液的标定进行标定。

实际工作当中由翠绿色到墨绿色的滴定终点非常难以观察，容易滴定不足或滴定过量。参考《HJ 828-2017水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》[3]硫酸亚铁铵标准溶液中6.12部分，两个标定实验的区别和联系见表2。

表2 游离氯和总氯的测定、化学需氧量的测定标定实验区别与联系

由于两个标定实验的反应物相同，因此在游离氯和总氯测定标定实验中难以观察终点的情况下用来互相验证。两个反应的滴定终点颜色转化不同，笔者通过实验进行对比，游离氯和总氯的测定标定实验由透明经翠绿色至出现墨绿色为终点(见图1)，而化学需氧量的测定标定实验由黄色经蓝绿色变为红褐色为终点(见图2)。

图1 总氯的测定标定实验颜色变化

图2 化学需氧量的测定标定实验颜色变化

1.4.3 标准样品的测定

通过对坛墨质检科技股份有限公司标准样品：水质总氯(总余氯)B2005087(样品浓度：0.940±0.130mg/L)、B2009142(样品浓度：1.52±0.07mg/L)的测定，进行准确度和精密度实验[5]，结果如表3所示。

由表3可知，3次重复性实验测定结果及平均值均在标准样品浓度范围内，标准偏差、相对标准偏差值以及回收率均符合质控要求，保证了此次实验的准确度和精密度。

1.4.4 现场监测

完成实验室内部溶液配制和标定，并进行质控样验证后，将所需试剂和相应实验器材带到现场进行执法监测。取一定试样于250mL锥形瓶中，依次加入15.0mL磷酸盐缓冲溶液、5.0m LDPD溶液，1g碘化钾混匀。2min后用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定至无色为终点，记录滴定消耗溶液体积V4。进行干扰消除实验，记下滴定消耗溶液体积V5。

总氯的计算公式：

式中:c3—硫酸亚铁铵标准滴定液的浓度(以Cl2计)，mmol/L;V4—测定中消耗硫酸亚铁铵标准滴定液的体积，mL；V5—校正氧化锰和六价铬干扰时消耗硫酸亚铁铵标准滴定液的体积，mL，若不存在氧化锰和六价铬，V5=0mL；V0—试样体积，mL；70.91—Cl2的相对分子质量。

完成好现场监测后填写记录表格，回到实验室后编制报告为后续环境执法提供技术依据。

2 医疗废水监测中存在问题及对策建议

2.1 处理设施最初设计不合理，接触池余氯浓度不稳定

问题：消毒剂和污水不能按照合理的比例同时加入接触池，白天医院污水产生量大时，消毒剂加入量不足，夜间污水产生量少时，消毒剂还在不停地加入，造成接触池余氯浓度不稳定。

图3 标定过程示意图

表3 标准样品测定结果

对策：建议二级以上传染病医院和综合医院的污水处理设施增加余氯在线测定仪和流量计，该要求符合《医院污水处理工程技术规范》9.1.9的规定：消毒剂投加量根据在线余氯测定仪的测定结果自动调整，避免出现忽高忽低的现象[6]。

2.2 医疗废水与含氯消毒剂接触反应不充分

问题：部分医院没有考虑《GB 18466-2005医疗机构水污染排放标准》中规定，采用含氯消毒剂消毒的工艺控制要求：消毒接触池的接触时间≥1.5h这一强制性国标要求。一方面没有建设消毒接触池，另一方面边添加含氯消毒剂边排放医疗废水，导致含氯消毒剂漂浮在医疗废水表面，反应不充分，提取这样的水样含氯量超标，无消毒效果，并且面临环境处罚。

对策：强化管理，提升消毒人员的专业水平，将医疗废水排放监测制度化、程序化和规范化。合理改进医院废水处理系统，按国标要求的接触时间建设接触池并控制废水反应。起到消毒效果，使医疗废水达到相关技术标准要求排放。

2.3 部分医疗机构对医疗废水排放的管理松懈

问题：部分医疗机构对医疗废水排放的管理松懈，没有形成相应的制度化机制，没有充分认识到医疗废水不达标排放对生态环境的破坏和相应的环境处罚后果。

对策：环境监管部门积极宣传医疗废水排放管理的重要性。医疗废水含有病原性微生物，如不经有效处理进入自然界，会造成病原传染的不良后果；消毒剂投放过量也会威胁生态环境安全。敦促相关医疗机构提高思想认识，把工作落到实处，保障医疗废水安全、达标排放。

3 小结

通过对水质中总余氯执法监测的深入探究，运用相同反应物的实验来互相验证，化学需氧量的测定中标定实验克服了总余氯测定中标定实验中滴定终点难以观察的难点，更加准确地得到了滴定液的浓度，为现场检测准确计算总余氯浓度值奠定了基础。为后续的环境执法提供了有力的技术支撑。

同时对相关医疗机构就医疗废水含氯消毒剂投放当中存在问题进行分析总结，提出对应的整改建议，以期在后续的执法监测当中被检单位能够达到现行《GB18466-2005医疗机构水污染排放标准》，降低环境处罚风险，保护水生态环境安全和人类健康。