[发明专利]一种测定二级出水中溶解性有机氮浓度的方法

说明书

技术领域

本发明属于城市生活污水处理领域，更具体地说，涉及一种测定二级出水中溶解性有机氮浓度的方法。

背景技术

溶解性有机氮(DON)一般是指通过孔径为0.45微米的滤膜过滤后留在水试样中的有机氮，普遍存在于生化处理二级出水中，是溶解性有机物的一部分。随着污水处理厂的不断升级改造，在污水处理过程中大部分无机氮通过硝化-反硝化作用可以被去除，相比之下，DON在污水处理中却很难被去除，导致二级出水中DON占总氮比例升高。因此，DON是出水总氮中的一个重要组成部分，若不加以控制会加剧湖泊、河流富营养化。DON亦可导致耗氯量增加、膜污染、产生消毒副产物等问题。污水处理厂是DON降解、排放的重要场所，因此污水中DON的监测研究至关重要。

目前污水中DON的测定主要通过计算总溶解性氮(TDN)和溶解性无机氮(DIN，包括氨氮(NH₄⁺)、硝酸氮(NO₃^-)和亚硝酸氮(NO₂^-))的差值来实现。对于大多数污水处理厂二级出水，由于存在着一定量的NO₃^-，会干扰DON的测定，有学者认为DIN/TDN≥0.6时，DON的测定就会存在误差，为了解决这一难题，许多学者提出把DIN先去除分离，再测定TDN，从而提高水中DON测试的准确性。Lee等人用渗析的方法去除DIN，24小时后DIN去除率达70％(Lee,W.,Westerhoff,P.,Dissolved organic nitrogen measurement using dialysis pretreatment,Environ.Sci.Technol.,2005,39,879-884)。目前国际上已有采用100Dalton的透析膜来去除DIN，对于地表水和饮用水DON的回收率高于95％，该方法可以有效应用于DIN/TDN≥0.6的地表水和饮用水中DON分析。但对于污水有10％的DON损失，且该方法装置、透析膜成本高，所需时间长(至少24小时以上)。

为了减少预处理时间，有学者用电渗析去除污水中DIN，电渗析时间0.5小时，DIN去除率＞90％，溶解性有机氮损失6％(Chon,K.,et al.,Quantification and characterization of dissolved organic nitrogen in wastewater effluents by electrodialysis treatment followed by size-exclusion chromatography with nitrogen detection.Water Res,2013,47(14):5381-5391)。经检索，中国专利申请号为201010022653.1的发明专利公开了一种测定水中低浓度溶解性有机氮浓度的方法，该方法应用纳滤膜技术实现DON的测定，在预处理过程中，采用截留分子量为150-500Dalton的选择性纳滤膜进行死端或错流方式过滤，使DON达到6-15倍的浓缩富集。虽然电渗析、纳滤节约了预处理时间，但仍需同时测定TDN、NH₄⁺、NO₃^-和NO₂^-4个指标才能计算出DON，测试过程繁琐耗时长且预处理昂贵、对操作人员要求高。因此对于涉及污水中DON多次、大量的测定，急需一种检测速度快、操作简便、经济的测定方法。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术测定水中溶解性有机氮方法存在成本高、耗时长、操作过程繁琐等问题，本发明提供一种测定二级出水中溶解性有机氮浓度的方法，能快速、经济、简便的测定污水处理稳定运行工艺二级出水中的DON含量，为污水厂DON的日常监测及处理效果评价提供技术支持。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种测定污水厂二级出水中溶解性有机氮浓度的方法，其步骤为：

(a)绘制蛋白质/腐殖质的浓度与其吸光度值之间的标准曲线：配制不同浓度的蛋白质/腐殖质标准品，分别测定其吸光度值，建立吸光度值与浓度之间的标准曲线；

(b)建立数学模型：利用Minitab响应面法建立污水厂二级出水中的蛋白质、腐殖质浓度与溶解性有机氮DON浓度的线性数学模型，其步骤为：