淺談城市供水系統(tǒng)中的水質(zhì)化驗技術(shù)與質(zhì)量控制

佘治瓊

(西昌市供排水集團有限責(zé)任公司，四川 西昌，615000)

水是人類的生活必需品，城市人口持續(xù)增加，每天都需要為其提供大量水資源，因此，必須重視城市供水系統(tǒng)。在控制與管理供水系統(tǒng)時，需要關(guān)注水質(zhì)問題，如果水質(zhì)不達標(biāo)，會直接威脅到使用者的健康。

1 城市供水系統(tǒng)中常用的水質(zhì)化驗技術(shù)

影響城市供水系統(tǒng)水質(zhì)的主要因素見圖1。合適的水質(zhì)化驗技術(shù)確定供水系統(tǒng)是否被污染，水質(zhì)是否合格，可通過以下幾種化驗技術(shù)完成水質(zhì)測定工作。

圖1 供水系統(tǒng)水質(zhì)影響因素

1.1 使用氯化亞錫還原光度法測定正磷酸鹽

酸性水環(huán)境中使用這一化驗方法可獲得更好的效果，使用鉬酸銨與正磷酸鹽后，二者形成相互作用，而后生成中間產(chǎn)物——磷鉬雜多酸，繼續(xù)將氯化亞錫加入到溶液中，依靠還原劑來處理磷鉬雜多酸，使其在還原活動中轉(zhuǎn)換成鉬藍這種藍色絡(luò)合物，測定正磷酸的含量范圍是0.025mg/L到0.6mg/L之間。氯化亞錫試劑的穩(wěn)定性相對比較差，保存時間僅為一周，為了將保存時間延長，可將丙三醇加入到氯化亞錫溶液中，改善其穩(wěn)定性。磷酸二氫鉀必須在試驗當(dāng)天進行配制，這提高了水質(zhì)檢定工作的難度，可以將H2SO4加入到磷酸二氫鉀的使用液與儲備液中，將使用時間延長到2個月。為了使鉬藍形成更加穩(wěn)定的顯色效果，可將酒石酸銻鉀加入其中，將比色管浸入到稀HCL中，利用定量慢性濾紙與二次蒸餾水來對鉬酸銨溶液與過硫酸鉀進行過濾，使空白值得到有效降低，以此使最終的水質(zhì)測定結(jié)果達到更高的準確度與精度。

1.2 氧溶解量測定法

氧溶解量測定法主要被用于測定水中溶解的氧氣的實際含量，是水質(zhì)試驗技術(shù)中應(yīng)用范圍最為廣泛的方法，具體包括修正法與碘量法。當(dāng)水樣中的二價鐵含量在1mg/L以下且亞硝酸鹽氮含量超過0.05mg/L時，即可選擇疊氮化鈉修正技術(shù)，針對經(jīng)過生化處理的水資源或者污水進行檢測，可獲取極為精準的檢測結(jié)果。如果水樣中存在活性懸浮物污泥，選取硫酸銅-氨基磺酸修正技術(shù)；如果待檢水樣屬于清潔水，選擇碘量法最為合適。當(dāng)懸浮物、藻類、還原性物質(zhì)、氧化性物質(zhì)或者有色物質(zhì)存在于水樣中時，應(yīng)先對水樣中的雜質(zhì)實施處理，針對不同類型的雜質(zhì)選擇行之有效的方法。當(dāng)雜質(zhì)物質(zhì)具有氧化性時，碘化物受其影響后會出現(xiàn)游離碘的情況，導(dǎo)致形成正干擾；具有還原性的雜質(zhì)會使碘在還原作用下轉(zhuǎn)換為碘化物，進而帶來負干擾；水中的木質(zhì)素、丹寧酸、腐植酸等有機物會出現(xiàn)部分氧化的現(xiàn)象，同樣造成正干擾。碘量法比較適合在專業(yè)實驗室展開，工序較多，但是如果水中植物過多，會形成過大的測量誤差；電極法屬于標(biāo)準化水平較高的試驗測定法，需要使用的設(shè)備儀器成本低；熒光法屬于最便捷簡單的試驗方法，由于不需要對溶解氧量進行特別標(biāo)定，所以測定效率比較高，不需要過多關(guān)注流量因素，但是價格更高。

1.3 電化學(xué)探頭檢驗法測定溶解氧

電化學(xué)探頭法主要借助透氣薄膜與金屬電極實現(xiàn)檢驗?zāi)繕?biāo)。薄膜可以阻止可溶性物質(zhì)與水進入，允許其他氣體與能夠在水中溶解的氧進入，依靠電極對通入的氧氣實施還原，形成擴散電流，其強度相對比較微弱，電極可通過的電流強度與溶解氧的具體含量之間有正比的關(guān)系。進行檢定之前，需要先根據(jù)檢定儀器的說明書來校準儀器，調(diào)整電零點，部分儀器存在補償零點，不需要進行調(diào)整。進行零點檢驗時，可準備鈷鹽與亞硫酸鈉的蒸餾水，將探頭浸入其中，需在10min之內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定讀數(shù)，如果檢驗的是新儀器，只需要2min到3min。在樣品中浸入探頭，停留充足的時間，水樣的水溫與探頭保持一致且可以穩(wěn)定讀數(shù)，在有些檢驗情況下還需檢測大氣壓力與水溫。如果校準儀器環(huán)節(jié)的溫度與樣品測量環(huán)節(jié)的溫度不一致，需要校正儀器讀數(shù)。提供試驗報告時，需體現(xiàn)檢測、采樣的水溫，測定結(jié)果和對應(yīng)的表示方法，檢測與采樣的大氣溫度，儀器型號，水中含鹽量以及試驗檢測中細節(jié)性問題。如果待檢水樣中存在特殊氣體，最終的測量結(jié)果會受到影響，應(yīng)當(dāng)及時更換選擇性薄膜。

1.4 離子色譜檢驗法

此法可被用于離子交換的水質(zhì)環(huán)境中，相比其他化驗技術(shù)有更好的檢測應(yīng)用效果，可直接針對處于水樣中的陰離子展開定量與定性檢測。這種檢驗方法的理論基礎(chǔ)是離子交換原理，可反復(fù)對多種類別的陰離子實施測定與分析，將碳酸鹽加入到水中之后，樹脂與陰離子可進行相互交換，樹脂對于不同類型的陰離子產(chǎn)生的親和力存在差異，所以可根據(jù)這種差異實現(xiàn)分離檢測陰離子的目標(biāo)；陰離子受到樹脂影響，被分離出來后，會繼續(xù)和陽離子產(chǎn)生樹脂反應(yīng)，陽離子帶有酸性，完成反應(yīng)后將生成酸性碳酸鹽，其導(dǎo)電性比較強，原本就處于水樣中碳酸氫鹽同樣具有一定酸性，促使反應(yīng)繼續(xù)發(fā)生，最終形成碳酸這種導(dǎo)電性較差的產(chǎn)物。運用這一測定水中陰離子的化驗方法時，和待陰性離子具有相似點的物質(zhì)會給化驗過程帶來干擾，同時水樣還有可能出現(xiàn)負峰降低的狀況。為了使試驗結(jié)果更貼近水質(zhì)的實際情況，應(yīng)當(dāng)選擇通過淋洗溶液來將干擾消除，另外還需確保試驗配置符合標(biāo)準。

檢測飲用水與地下水中的氯離子、氟離子與硝酸根離子時，可選擇離子色譜化驗法；除了上述測量方法以外還可以選擇高錳酸鉀修正技術(shù)測定懸濁物，主要借助高錳酸鉀來完成測定溶解氧量的任務(wù)，考慮到外部干擾因素，可增加氯化鉀來消除干擾。測定藻類與不透明型懸浮物時，可選擇明礬絮凝修正技術(shù)，試驗期間，當(dāng)處于酸性條件中時，消耗碘的現(xiàn)象也會影響到最終的試驗結(jié)果，所以需要先通過明礬修正技術(shù)去除水中的雜質(zhì)，從而使離子色譜檢驗法發(fā)揮出最好的試驗應(yīng)用效果。

1.5 氣象色譜分離技術(shù)

這一技術(shù)是根據(jù)水樣中的成分處于色譜柱中的氣相液與固定液中的分配系數(shù)進行檢測，水樣出現(xiàn)氣化作用，載氣會把試樣輸送到色譜柱中，各個成分兩項中進行反復(fù)多次分配，由于固定相溶解與吸附試樣成分的能力不同，所以其在色譜柱上的移動速度也存在差異，經(jīng)過一定時間后，即可分離出各個組分，進入檢測器中，信號被放大，組分的色譜圖隨之在記錄器上顯示。這種水質(zhì)化驗方法的分離效率比較高；靈敏度也很高，化驗檢測中運用了靈敏度極高的檢測器；選擇性強，針對旋光異構(gòu)體、同位素與烴類異構(gòu)體等性質(zhì)相近的成分同樣可以展現(xiàn)出良好的分析能力；相比其他水質(zhì)檢測技術(shù)，其分析速度更快，在幾分鐘至十幾分鐘的時間內(nèi)就可以完成一個試樣的分析，甚至可以在一秒鐘之內(nèi)完成多個組分的分析工作；應(yīng)用范圍也極為廣泛，可進行多環(huán)芳徑、酚類、磷與苯系物質(zhì)的檢測。

2 水質(zhì)化驗中的質(zhì)量控制要點

2.1 水質(zhì)化驗室管理要點

首先需要關(guān)注化驗室的設(shè)施與環(huán)境，建設(shè)獨立單元，并配備隔離設(shè)備，確保進行水質(zhì)化驗時不會受到來自環(huán)境的干擾，化驗室中應(yīng)設(shè)有器皿柜、操作臺、設(shè)備臺等，同時必須做好防水、耐腐蝕以及耐酸堿的處理工作。在化驗期間需啟動恒濕設(shè)備與恒溫設(shè)備，人員需做好濕度、溫度的記錄工作，為化驗室創(chuàng)造無菌操作條件，上下水設(shè)施與通風(fēng)設(shè)施都應(yīng)確保能夠正常發(fā)揮作用，滅火器與儲存有害廢液的設(shè)施也是必備設(shè)施；化驗室中需要有專業(yè)的檢測技術(shù)人員，具有化學(xué)檢驗與水環(huán)境分析的相關(guān)操作技能，且持有崗位證書，經(jīng)過前期培訓(xùn)與指標(biāo)檢測考試才能正常上崗；化驗人員需了解并遵守基本的制度與規(guī)章，接收化驗任務(wù)之前需要穿好工作服，化驗期間嚴格依照《作業(yè)指導(dǎo)書》進行操作，化驗后清洗使用的器皿，歸位化驗用品，正確處理廢堿廢酸，完成安全檢查與衛(wèi)生清潔工作；管理人員獲取需要檢測的水樣后，需要查看水樣是否適合進行檢測，避免出現(xiàn)水樣與描述不符的情況，面對水樣數(shù)量不足、編號錯誤、字跡不清晰或者標(biāo)簽缺損等情況時，需拒收水樣并予以糾正。

2.2 水質(zhì)化驗設(shè)備儀器管理要點

校準化驗設(shè)備與儀器，根據(jù)校準狀態(tài)來加貼相應(yīng)的標(biāo)志，掛綠牌的設(shè)備可以正常使用，掛黃牌的設(shè)備存在缺陷，掛紅牌的設(shè)備處于停用狀態(tài)；化驗人員在了解設(shè)備儀器操作程序與基本性能后，才能夠開機進行相應(yīng)的操作，同時還應(yīng)填寫使用登記表，操作設(shè)備時應(yīng)重點關(guān)注容易產(chǎn)生誤操作的環(huán)節(jié)；如果設(shè)備和儀器提示化驗結(jié)果可疑、錯誤操作與過載操作信息時，需要添加停用標(biāo)志并單獨存放；給所有的水質(zhì)化驗設(shè)備提供合適的設(shè)備環(huán)境，盡量避免設(shè)備儀器被污染與損壞問題；專門設(shè)置管理員負責(zé)設(shè)備的日常養(yǎng)護與檢查工作，包括功能性檢查、加油、去濕、去塵、通電等；針對便攜式設(shè)備，將其保存到包裝箱中帶入到現(xiàn)場中，運輸期間盡量控制晃動幅度，轉(zhuǎn)移到平穩(wěn)場所中按要求進行開機操作。

2.3 水質(zhì)化驗藥品與試劑管理要點

采購入庫階段，重點查看與之相關(guān)的技術(shù)說明、出廠證明、合格證書、數(shù)量、規(guī)格與型號等；按照物品所屬的類型進行分類儲存，存放化學(xué)試劑時，避免混放不相容化合物，在搪瓷盤或者塑料容器中保存腐蝕性試劑，關(guān)注存放要求與存放期限；針對易耗品以及試劑進行管理，試劑需要張貼標(biāo)簽，顯示有效期、配制時間、配置人員與名稱等重要信息；如果試劑有避光保存的需求，就應(yīng)當(dāng)使用黑布包裹好或者存放到棕色瓶中，并放置到暗柜中。

3 結(jié)論

供水系統(tǒng)中的水資源必須符合相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準，否則會威脅市民的健康，在當(dāng)前的水質(zhì)化驗檢測工作中，應(yīng)升級化驗技術(shù)，消除化驗過程中的干擾因素，提供更加可靠的水質(zhì)信息。水質(zhì)化驗單位還應(yīng)完善管理，從環(huán)境、人員、設(shè)備、水樣、化學(xué)藥品以及安全等角度提升化驗管理水平。