悬浮物(Suspended Solids, SS)指水体、废水或液体样品中不能通过特定孔径滤膜(通常为0.45 μm)的固体颗粒物,其检测是评估水质污染、工业流程控制及环保合规的核心指标。
一、概述
悬浮物(Suspended Solids, SS)指水体、废水或液体样品中不能通过特定孔径滤膜(通常为0.45 μm)的固体颗粒物,其检测是评估水质污染、工业流程控制及环保合规的核心指标。
核心检测目标:
1. 污染评估:量化水体中悬浮颗粒物浓度,反映水体浑浊度及污染物负荷。
2. 工艺优化:监控污水处理厂、造纸厂等工业流程中悬浮物去除效率。
3. 合规验证:确保排放废水悬浮物浓度符合《污水综合排放标准》(GB 8978)等法规。
检测对象分类:
· 环境水体:地表水、地下水、雨水径流。
· 工业废水:造纸黑液、矿业洗矿水、食品加工废水。
· 饮用水:原水、管网末梢水中的颗粒物(如铁锈、泥沙)。
二、检测标准
应用领域 | 国际标准 | 国内标准 | 限值示例 |
污水排放 | EPA 160.2(重量法) | GB 11901-1989(水质 悬浮物的测定 重量法) | 工业废水SS≤70 mg/L(GB 8978) |
地表水 | ISO 5667-3(采样与保存) | GB 3838-2002(地表水环境质量标准) | Ⅲ类水SS≤30 mg/L |
饮用水 | WHO《饮用水水质准则》 | GB 5749-2022(生活饮用水卫生标准) | 浑浊度≤1 NTU(间接反映悬浮物) |
在线监测 | ISO 15839(在线传感器性能) | HJ 353-2019(水质自动监测系统技术要求) | 在线TSS仪精度±10% |
三、检测设备与方法
检测技术 | 设备/工具 | 检测限 | 适用场景 | 优缺点 |
重量法 | 烘箱、分析天平、玻璃纤维滤膜(0.45 μm) | 1 mg/L | 实验室精准测定(国标方法) | 准确度高,但耗时(≥4小时) |
浊度法 | 哈希2100N浊度仪 | 0.01 NTU | 快速估算悬浮物浓度(需校准曲线) | 快速(1分钟),但受颗粒粒径影响 |
激光散射法 | 颗粒物分析仪(如HACH Solitax) | 0.1 mg/L | 在线实时监测(污水厂、工业排放口) | 高频率数据,维护成本高 |
离心法 | 离心机(3000-5000 rpm) | 5 mg/L | 高浓度悬浮物快速分离(如矿业废水) | 操作简单,但精度较低 |
图像分析法 | 显微成像系统(如Malvern Morphologi 4) | 0.5 μm(粒径) | 颗粒形貌与粒径分布分析 | 提供形态学数据,设备昂贵 |
四、检测流程(以重量法为例)
1. 采样与保存
· 采样方法:
o 使用洁净玻璃或聚乙烯瓶采集水样,避免剧烈摇晃导致颗粒物破碎。
o 浑浊水样需摇匀后快速取样(防止沉降)。
· 样品保存:4℃冷藏,24小时内检测(若含易降解有机物,需添加0.5 mL浓硫酸固定)。
2. 过滤与干燥
· 滤膜预处理:将玻璃纤维滤膜(直径47 mm)在105℃烘箱中烘干1小时,冷却后称重(m₁,精确至0.1 mg)。
· 过滤操作:取适量水样(使悬浮物量在5-100 mg之间)抽滤,用蒸馏水冲洗滤膜3次去除溶解性杂质。
3. 烘干与称重
· 将滤膜置于105℃烘箱干燥至恒重(通常2小时),冷却30分钟后称重(m₂)。
· 计算:SS (mg/L) = [(m₂ - m₁) × 10⁶] / 水样体积 (mL)。
4. 质量控制
· 空白样:用等量蒸馏水替代样品,过滤后称重,空白值应≤0.5 mg。
· 平行样:RSD≤5%(高浓度)或≤10%(低浓度)。
五、费用与周期
检测方法 | 单样费用 | 检测周期 |
重量法(实验室) | 100-300元/样 | 4-6小时(含烘干时间) |
浊度法(快速) | 50-150元/样 | 5分钟(需预先校准) |
在线激光散射法 | 设备:10万-50万元/套 | 实时监测(数据每5分钟更新) |
图像分析法 | 500-2000元/样 | 1-2小时 |
六、实际应用
1. 污水处理厂运行监控
· 进水SS检测:某厂进水SS平均200 mg/L,通过初沉池+活性污泥法处理,出水SS降至15 mg/L(符合GB 18918一级A标准)。
· 污泥浓度控制:激光散射法实时监测曝气池MLSS(2000-4000 mg/L),优化曝气量与排泥频率。
2. 工业废水治理
· 造纸厂白水回用:离心法测定白水SS从800 mg/L降至50 mg/L,确认气浮机除渣效率>90%。
· 矿业洗矿水排放:重量法检测SS超标(120 mg/L vs. 限值70 mg/L),加装斜板沉淀池后达标。
3. 饮用水安全保障
· 管网末梢水质:浊度法监测浑浊度突增至2 NTU,排查发现管道破裂导致泥沙渗入,紧急冲洗后恢复。
· 暴雨后原水处理:图像分析法显示悬浮物中黏土颗粒占比>80%,投加PAC(聚合氯化铝)剂量提升50%。
七、注意事项
1. 滤膜选择:
· 高有机质样品(如食品废水)宜用石英滤膜(耐高温,避免滤膜烧损增重)。
2. 干扰消除:
· 含油水样需用石油醚预处理去除油脂(防止堵塞滤膜)。
· 高盐样品需多次冲洗滤膜,避免盐分结晶导致误差。
3. 数据解读:
· 浊度与SS的换算需建立特定水质的校准曲线(如:1 NTU ≈ 0.7-2.5 mg/L SS)。