水中悬浮物测定对污水治理措施选择的作用

王 静

（汾西矿业环境监测有限责任公司，山西 介休 032000）

0 引言

污水内污染物来源广泛，使得污水内悬浮物含量存在较大差异，对于不同悬浮物需要有针对性地选择不同污水处理措施。从水中悬浮物定义的角度分析，水中悬浮物指的是在水体中为悬浮状态，无法通过0.45 μm 滤纸或其他过滤设备的有机、无机颗粒物。悬浮物是造成水体污染、水质恶化的主要原因，而污水处理技术种类较多，不同技术的污水处理效果各不相同，根据悬浮物含量选择合适的污水处理措施，达到相关规范的排放标准。因此，水中悬浮物测定精度，决定污水处理的效率和效果。

1 水中悬浮物测定对于选择污水处理措施的重要性

悬浮物的聚集将会使得水体、水质厌氧发酵，形成污染。悬浮物含量较高时，水体较为浑浊，透明度较低，影响水生生物的代谢和呼吸。污水则是由污染原因各不相同的水体构成，内部悬浮物种类复杂，且污水站内污水内悬浮物的种类、含量不固定，这便意味着需要灵活调整污水处理措施。水中悬浮物测定可衡量污水的污染程度，根据污水污染程度及悬浮物含量，采取不同的污水处理措施，可有效提高污水处理效率及效果。

对于污水处理厂而言，污水进出需要分别执行GB/T 31962—2015 和GB 18918—2002，《污水排入城镇下水道水质标准》和《城镇污水处理厂污染物排放标准》。上述标准中，悬浮物含量是极为重要的指标，对于污水处理厂的工艺选择、出水排放均有较强的指导意义。污水处理厂应根据污水中的悬浮物含量、种类，选择具有一定针对性的处理措施，确保悬浮物含量可达到相关规范中的要求。比如，对于难生物降解有机物悬浮物和耗氧有机物悬浮物而言，便需要采取不同的污水处理措施。难生物降解有机物指的是不能被未驯化的活性污泥所降解，污水中的有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、芳香族为代表的多环及其他长链有机化合物均属于此类有机物。测定中，若发现固体颗粒非常规形态，进行检测后发现悬浮物为难生物降解有机物，应采取单独处理的措施，使用厌氧等特殊工艺，将部分CODCr转化为BOD5、提高可生化性，再将其和其他类型污水进行混合，进行二级生物处理。耗氧有机物主要是由腐殖酸、脂类、糖类等化合物构成，此类物质通常以溶解状态存在于废水中。在微生物分解作用下，消耗污水中的氧气，所以被称为耗氧有机物。此类有机物在水中悬浮测定中所体现的形态和常规泥土、固体颗粒存在较大差异，而且此种物质成分极为复杂，难以进行分别测定，所以实际测定中通常使用CODCr、BOD5、TOC、TOD 等指标进行表示，此指标需要通过进一步检测得出，水中悬浮物测定仅能大致辨别种类，提供检测方向。通常，对于此类物质，可采用推流式活性污泥法，比如曝气池，序批式活性污泥法，比如CASS 和SBR 工艺、MBR 以及生物膜等方法进行去除。

当前，污水中悬浮物测定方法主要为重量法，重量法需严格按照GB/T 11901—1989《水质 悬浮物的测定 重量法》进行测定，为国标方法。此方法难度较低，步骤简单。但在实际应用中，存在着进水抽滤困难，耗时较长，对于透明度较高的污水测试值为负数，对滤膜样品进行烘干后难以达到恒重的相关要求。因此，加强水中悬浮物测定方法的测定精度十分必要。下文便基于上述三个问题，以某污水处理厂为例，探讨实际测定中的影响因素，并提出合理有效的质控措施。

2 水中悬浮物测定方法质控试验

2.1 试验材料及方法

试验材料方面，采用型号为BS224S 的电子天平，过滤器采用全玻璃砂芯的微孔滤膜抽滤装置。真空泵采用恒温鼓风干燥箱，能源为电能。将50 mm×20 mm的称量瓶作为干燥器。滤膜采用水系混合纤维微孔，过滤直径为50 mm。

试验步骤则完全按照GB/T 11901—1989《水质悬浮物的测定 重量法》执行。

2.2 结果分析

2.2.1 滤膜处理

实际测定中发现，未经处理的滤膜含有数量较少，但肉眼可见的细小固体颗粒物，使得测定污水处理厂出水时，极易出现负值，和实际存在较大差异。对滤膜进行仔细观察后发现，未经处理的滤膜存在粉尘和切割碎屑，使得在称量过程中和样品抽滤时，造成较大误差，未经处理的滤膜中存在的可溶性质量分数仅为5.2%，使用蒸馏水对滤膜进行清洗后，可减重0.38%。将滤膜使用蒸馏水进行抽滤后，发现滤膜损失4.98 mg。但考虑到本次试验中仅采取了一家厂家的滤膜，所以上述数据仅限于此次试验。实际测定中，受厂家生产滤膜时的工艺、材料不同，滤膜内部的可溶物含量必然存在差异。因此，为确保水中悬浮物测定（为方便论述，下文简称为悬浮物测定）的准确性，需要对滤膜进行预处理。当前滤膜预处理的方法为两种，一是将滤膜进行恒重前，使用蒸馏水浸泡1 d 以上，使用蒸馏水进行两次抽滤，以此确定滤膜的真实重量，降低滤膜带来的误差。二是滤膜恒重前，可使用加热烘干的形式加热2 h 左右，除去滤膜内部存在的可挥发物质。提高滤膜重量的准确性。综合而言，使用蒸馏水进行浸泡，可去除滤膜表面存在的粉尘、碎屑以及可溶物，通过加热可去除滤膜内部的可挥发性物质。基于上述特性，可采用纯水煮沸的方法处理滤膜。蒸馏水在沸腾状态下，水分子会以极高的速度撞击表面，去除杂质，同时高温作用下，滤膜内的可溶性物质也会进入水中。

为验证预处理方法的有效性，本文将所选滤膜在纯水中煮沸2 min 后，使用纯水进行漂洗。漂洗后放置于称量瓶，处于烘箱内烘干后进行冷却。重复上述操作后直至最近两次质量差在0.2 mg 以下时，得到瓶和滤膜的质量。最后在滤杯中倒入200 mL 蒸馏水进行抽滤，结束后继续烘干冷却，直至恒重，结果如表1 所示。从表1 中的数据可得知，预处理恒重和抽滤后的恒重差值均在0.1 mg 以下，小于空白滤膜恒重差值在0.2 mg 以下的要求（称量瓶属于玻璃制品，忽略质量变化）。

表1 预处理试验结果

2.2.2 抽滤过程

由于滤膜烘干后柔韧性较差，应使用少量纯水进行润湿，可使用镊子进行夹取后安装在抽滤装置中，防止夹取过程中对滤膜边缘产生损坏。实际测定中发现，若抽滤时，倒水过多，悬浮物极易吸附在滤杯内部。若抽滤时间过长，或水样粘度较高，滤杯内部中粘连的物质极难被蒸馏水冲至滤膜中，影响到悬浮物含量测定结果。所以，测定中，应使用少量多次的方法倒入水量，以此减少水样和滤杯两者的接触时间。此外，由于水样中可能含有浓度不同的可溶解物质，此类物质会吸附在滤膜表面，进而产生一定质量。所以，当抽滤后，可使用蒸馏水清洗滤膜三次左右，溶解滤膜表面及吸附的可溶性物质，最大限度降低测定过程的误差[1]。

2.2.3 样品取样量

选取具有代表性的样品是测定悬浮物的前提，规范中明确指出，污水中的不均匀物体和漂浮物体，为非悬浮物。所以，在对成分较为复杂的污水进行测定时，应观察其中存在的非悬浮物，进行简单过滤后再进行抽滤，最大限度减小结果误差。为明确最具有代表性的样品取样量，本文试验以某污水处理厂为例，将样品取样量设置为25、50、75、100 mL，分别对进水和出水进行取样，具体数据如表2 所示。根据表2 中数据可得知，不同取样体积的相同水样，取样量和相对偏差存在密切联系，随着取样量的增加，相对偏差逐渐下降，此现象说明取样体积是直接影响测定结果精度的关键因素。相关规范中说明，应当按照膜表面截留的悬浮物的五倍进行水样体积的量取，若悬浮物含量过小时，若量取样品体积过大，将会增大误差，影响测定精度，此结论和表2 中的数据结果较为接近。

表2 不同取样量的测试结果

结合污水处理厂实际情况，对于悬浮物含量在300 mg/L 左右时，可将取样体积控制在75 mL以下，50mL以上。若悬浮物含量超过300 mg/L 过多，可减少取样体积，将其控制在50 mL以下，25 mL以上。根据此规律，当悬浮物含量较低，水体较为清澈时，应提高样品取样量，可选择750 mL以上，1 000 mL以下，如此可提高测定精度。

2.2.4 称量

根据相关规范中规定，对于空白滤膜而言，进行恒重时，应满足两次或两次以上重量差在0.2 mg 以下。栽有悬浮物的滤膜恒重应当满足两次或两次以上加热后重量差在0.4 mg 以下。根据此称量标准，对于电子天平要求较高，所以，在具体称量过程中，应保证电子天平所在环境湿度、温度适宜，天平台面稳固。称量前，应保证天平的水平泡位置正确，使用校正砝码进行校正，待天平稳定后进行读数[2]。

2.2.5 质控措施

由于悬浮物较为特殊，规范中不存在硬性质控措施。所以，应严格把控所有环节的操作标准，严格按照规范执行。为防止出现系统性误差，可在每次测定过程中，将已经进行恒重的滤膜作为参照，使用蒸馏水代替样品进行测定，计算误差，通过对照，确保该批次样品数据的真实性，判断是否存在系统性误差[3]。

3 结论

水中悬浮物测定对于污水处理措施的选择极为重要，不同含量、种类的悬浮物和污水处理厂的生产、排放存在直接联系。本文基于重量法，立足于相关规范，探讨了测定过程中的质控措施，相关人员可从此入手，提高悬浮物测定的精度。