一、概述
污废水检测是对工业废水、生活污水及地表水体中污染物浓度、毒性物质及生态风险的系统化分析过程,旨在保障水环境安全、指导污水处理工艺优化并满足环保法规要求。
核心检测目标:
1. 污染物识别:检测化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、重金属、有机污染物(如石油类、苯系物)及微生物指标。
2. 合规性验证:确保排放水质符合《污水综合排放标准》(GB 8978)、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918)等法规。
3. 工艺优化:通过检测数据分析污水处理工艺效率(如活性污泥法、膜生物反应器)。
4. 风险评估:评估废水对受纳水体的生态毒性及人体健康风险(如重金属生物富集性)。
检测对象分类:
· 工业废水:电镀废水(重金属)、制药废水(抗生素残留)、石化废水(石油类)。
· 生活污水:市政污水(COD、氨氮、总磷)、餐饮废水(油脂、BOD₅)。
· 特殊废水:医疗废水(病原微生物)、垃圾渗滤液(高浓度有机物、氨氮)。
二、检测标准
检测项目 | 国际标准 | 国内标准 | 限值示例 |
COD | EPA 410.4(重铬酸钾法) | HJ 828-2017(水质 化学需氧量的测定) | 工业废水COD≤100 mg/L(GB 8978) |
BOD₅ | ISO 5815(稀释接种法) | HJ 505-2009(五日生化需氧量测定) | 城镇污水BOD₅≤30 mg/L(GB 18918) |
氨氮(NH₃-N) | ISO 7150-1(纳氏试剂分光光度法) | HJ 535-2009(氨氮测定) | 污水处理厂出水NH₃-N≤5 mg/L |
重金属(Pb、Cd) | EPA 200.8(ICP-MS法) | GB/T 7475-1987(原子吸收分光光度法) | 电镀废水总铅≤1.0 mg/L(GB 21900) |
石油类 | EPA 1664A(红外光度法) | HJ 637-2018(红外分光光度法) | 石油化工废水≤10 mg/L(GB 8978) |
微生物指标 | ISO 9308-1(大肠杆菌检测) | GB/T 5750.12-2023(生活饮用水标准) | 粪大肠菌群≤1000个/L(GB 18918) |
三、检测设备
检测技术 | 设备/工具 | 应用场景 | 检测限 | 优缺点 |
COD快速测定仪 | 哈希DR3900(消解比色一体) | 工业废水COD实时监测(0-1500 mg/L) | COD:5 mg/L | 快速(2小时),但试剂消耗大 |
BOD测定系统 | OxiTop IS 12(压差法) | 市政污水BOD₅测定(0-4000 mg/L) | BOD₅:2 mg/L | 自动化高,无需稀释操作 |
原子吸收光谱仪 | 安捷伦240Z(火焰/石墨炉) | 电镀废水重金属(Cu、Ni、Cr⁶⁺)定量 | Cu:0.01 mg/L | 高精度,但单元素检测效率低 |
气相色谱-质谱(GC-MS) | 岛津GCMS-QP2020 NX | 石化废水苯系物、多环芳烃(PAHs)分析 | 苯:0.001 mg/L | 高灵敏度,需复杂前处理 |
微生物检测系统 | 梅里埃VIDAS全自动酶联免疫分析仪 | 医疗废水病原菌(大肠杆菌、沙门氏菌)筛查 | 大肠杆菌:1 CFU/100 mL | 快速(18小时),成本高 |
在线水质分析仪 | 哈希Amtax Compact氨氮分析仪 | 污水处理厂出水NH₃-N实时监测(0-50 mg/L) | NH₃-N:0.1 mg/L | 连续运行,维护频率高 |
四、检测流程
1. 采样与保存
· 采样点选择:按《HJ/T 91-2002》布设(如废水排放口下游1-3倍管径处)。
· 样品保存:
o COD/BOD:4℃冷藏,24小时内检测。
o 重金属:加HNO₃至pH≤2,避光保存(7天内分析)。
o 微生物:无菌瓶采集,2小时内送检。
2. 实验室分析
· COD测定:重铬酸钾消解(165℃×15分钟),620 nm比色。
· BOD₅测定:稀释接种法(20℃培养5天),溶解氧差计算。
· 重金属分析:微波消解后,石墨炉原子吸收法(如Cd检出限0.001 mg/L)。
· GC-MS检测:液液萃取(二氯甲烷)+硅胶柱净化,SIM模式定量。
3. 数据质量控制
· 加标回收率:COD回收率85-115%,重金属回收率80-120%。
· 平行样偏差:COD≤5%,NH₃-N≤10%。
五、费用与周期
检测项目 | 费用范围 | 周期 |
常规指标(COD/BOD/氨氮) | 300-800元/样 | 2-3个工作日 |
重金属全项(8项) | 1500-4000元/样 | 3-5个工作日 |
有机污染物(GC-MS) | 5000-12000元/样 | 5-7个工作日 |
微生物检测 | 800-2000元/样(大肠杆菌/总菌) | 1-3个工作日 |
在线监测系统 | 安装+运维:20万-80万元/套 | 实时数据+月度报告 |
应急检测 | 5000-20000元/次(24小时响应) | 现场4小时内出数据 |
六、实际应用
1. 工业废水处理
· 电镀废水重金属治理:ICP-MS检测镍从50 mg/L降至0.1 mg/L(GB 21900),验证化学沉淀+离子交换工艺有效性。
· 制药废水抗生素去除:LC-MS/MS分析头孢类残留从10 mg/L降至0.05 mg/L,确认臭氧氧化效率>95%。
2. 市政污水处理
· 活性污泥法效能评估:在线监测BOD₅从200 mg/L降至15 mg/L,优化曝气量节省能耗20%。
· 膜生物反应器(MBR)运维:检测膜污染指数(SDI)>3,触发化学清洗周期。
3. 突发污染事件应对
· 化工厂泄漏应急:便携式GC-MS检测苯浓度超限100倍,启动活性炭吸附应急方案。
· 农田灌溉水污染:原子荧光法检测砷超标(0.5 mg/L vs. 0.05 mg/L限值),暂停灌溉并溯源。
4. 生态修复验证
· 湿地净化效果:检测总磷(TP)从5 mg/L降至0.3 mg/L,确认人工湿地除磷效率>90%。
七、注意事项
1. 采样代表性:
· 废水流量波动时,采用时间比例混合采样(每30分钟取1次,连续24小时)。
2. 干扰消除:
· 高氯废水COD检测需改用氯气校正法(HJ/T 70-2001)。
3. 法规动态:
跟踪《水污染防治法》修订(如2023年新增全氟化合物管控)。