在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時(shí),有色工業(yè)規模也在不斷擴大。在實(shí)際生產(chǎn)中,有色工業(yè)需要實(shí)現生產(chǎn)水循環(huán),產(chǎn)生大量污水,在循環(huán)利用過(guò)程中容易產(chǎn)生較大毒性,還要通過(guò)快速檢測加強污染程度控制。因此,還要加強有色工業(yè)污水的快速化驗檢測方法研究,以便引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)強化污染源控制,為行業(yè)可持續發(fā)展提供保障。
一、有色工業(yè)污水的快速化驗檢測要求
有色工業(yè)污水種類(lèi)多,成分復雜,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的化學(xué)反應將合成毒性更強的污染物。對于水域生態(tài)系統來(lái)講,有色工業(yè)污水中的污染物將通過(guò)各種運行機制產(chǎn)生毒性效應,裂解生成的副產(chǎn)物將產(chǎn)生較高毒性,嚴重威脅水域安全。在有色工業(yè)污水檢測方面,需要做到快速化驗,以便盡快采取措施避免水質(zhì)遭到進(jìn)一步污染。在實(shí)際檢測時(shí),還要先完成污水快速檢查,確認污水達到化驗標準。具體來(lái)講,就是先確認水質(zhì)顏色、污濁成程度和硬度等情況,然后判斷是否需要快速檢驗。在有色工業(yè)的生產(chǎn)水循環(huán)系統中,各工序擁有不同生產(chǎn)條件,產(chǎn)生的污水水質(zhì)存在差異,可以根據顏色確定是否循環(huán)利用,以減少新水消耗,同時(shí)控制污水排放。只經(jīng)過(guò)輕微污染,水質(zhì)通常較清。只有在存在較多污染物的情況下,才會(huì )出現渾濁不透明現象。在有色工業(yè)生產(chǎn)中,會(huì )產(chǎn)生大量顆粒懸浮物和有機物,造成水透明度下降,因此可以據此初步判斷水的污染程度。高硬度水將造成結垢現象的發(fā)生,因為在有色行業(yè)生產(chǎn)中水中將累積可溶性鈣和鈣鎂化合物等物質(zhì),容易造成鍋爐等設施堵塞,需要經(jīng)過(guò)軟化處理才能循環(huán)利用。通過(guò)硬度檢測可以確定水是否經(jīng)過(guò)循環(huán)利用,判斷水的污染程度。在經(jīng)過(guò)循環(huán)利用后,急需完成污水快速化驗檢測,以確認污水是否具有較強毒性。
二、有色工業(yè)污水的快速化驗檢測方法
2.1 光化學(xué)催化快速檢測法
在有色工業(yè)污水檢測中,COD值檢測為必測項目,同時(shí)也是水質(zhì)化驗的重點(diǎn)內容,廣泛使用的檢測方法包含國家標準法和催化快速法。但釆用國家標準法進(jìn)行檢測,難以做到隨時(shí)排放隨時(shí)釆樣,在干擾因素較多時(shí)也容易出現檢測滯后情況,造成污水超標問(wèn)題時(shí)常發(fā)生。如釆用紫外分光光度計等設備進(jìn)行污水檢測,容易受到天氣、室內環(huán)境等因素干擾,造成檢測結果準確性受到影響。采用催化快速檢測技術(shù),可以利用單色冷光源對污水顏色變化進(jìn)行測量,然后利用計算機完成數據分析處理,得到精密分析結果,為污水處理裝置調節提供實(shí)時(shí)參考數據。釆用的光化學(xué)檢測儀器配備專(zhuān)用比色計、消解器等裝置,能夠實(shí)現自動(dòng)控溫和計時(shí),并且做到調零和線(xiàn)性回歸分析。通過(guò)預先完成強制學(xué)習訓練,能夠結合有色工業(yè)污水特性實(shí)現快速檢測,并且得到的結果具有一定穩定性,能夠滿(mǎn)足污水中COD的快速檢驗要求。
現階段,釆用的光化學(xué)檢測系統包含Randox毒性檢測和Eclox水污染檢測等多種。Eclox系統能夠完成地表水質(zhì)痕量污染毒性評估,根據水體中毒劑發(fā)光強度變化確定污染程度,適用于有色工業(yè)污水檢測實(shí)際在COD檢測方面,還要對不同測量范圍樣品COD值進(jìn)行消解處理,利用HH-6化學(xué)耗氧量測定儀完成不同吸光值的測定。系統會(huì )自動(dòng)顯示樣品COD值,測量范圍在5mg/L~1000mg/L之間,能夠達到有色工業(yè)污水檢測要求。消解溫度在1009~2009范圍內,只需要15min就能完成污水COD檢測,因此可以滿(mǎn)足快速檢測需求。就目前來(lái)看,在地表水毒性檢測方面,釆用Eclox水污染檢測系統能夠對化學(xué)物保持較高敏感度,通過(guò)化學(xué)發(fā)光酶促進(jìn)反應完成污染檢測。通過(guò)與相應的生物分析法關(guān)聯(lián)在一起,可以得到與地表水陽(yáng)離子濃度正相關(guān)的分析結果,科學(xué)完成污水污染程度評價(jià)。而釆用Randox系統,不僅能夠完成有機有毒物質(zhì)的檢測,還能進(jìn)行酸堿污染物、無(wú)機鹽等有毒無(wú)的快速檢測。
2.2 微生物傳感快速檢測法
在有色工業(yè)污水中的有毒物質(zhì)開(kāi)展化學(xué)反應的過(guò)程中,化學(xué)元素分子或離子將重新組合或分裂。采用微生物傳感器完成化學(xué)元素分析,能夠及時(shí)進(jìn)行污水成分快速化驗,確定污水中化學(xué)物質(zhì)的細胞分裂和結合能力,預測細胞代謝和裂變周期,從而為污水處理提供參考數據囪。實(shí)際上在水域生態(tài)系統中,污染物產(chǎn)生毒性的效應機制較多,細胞發(fā)生的毒性反應將受到化學(xué)物間協(xié)同或拮抗作用影響,甚至產(chǎn)生的副產(chǎn)品會(huì )導致細胞遭到破壞。釆用微生物傳感器技術(shù)對完整細胞和代謝系統進(jìn)行檢測,能夠加快對分子和離子的感應,完成有毒物質(zhì)高效識別。實(shí)際微生物傳感器為生物技術(shù)與傳感技術(shù)相結合的產(chǎn)物,能夠將完整細胞和代謝系統當成是識別相應底物,為有毒物質(zhì)綜合毒性檢測提供支撐。
在過(guò)去的微生物檢測中,需要釆用瓊脂平板計數法確定微生物量,需要經(jīng)過(guò)培養,速度較慢?,F代可以釆用ATP生物熒光檢測系統,能夠實(shí)現污水中有毒物質(zhì)的快速檢測。在方法實(shí)踐應用中,需要先完成不同釆樣點(diǎn)的污水水樣釆集,然后完成標準大腸桿菌等細菌懸溶液的配置。直接將設備釆樣頭侵入樣液中,通過(guò)敲擊去除氣泡,并保證領(lǐng)口與液面平齊,能夠順利完成采樣操作。按照要求插回采樣棒后,設備的反應能夠得到激活,15min后能夠完成檢測和結果輸出。目前釆用該方法對污水中活菌數量進(jìn)行檢測,能夠迅速完成污染種類(lèi)和污染源鑒別,減輕細菌檢查工作的同時(shí),縮短污水檢測時(shí)間。伴隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,各種便攜式快速水質(zhì)監測儀得到了研制。而微生物傳感檢測儀器則是其中重要組成部分,能夠完成水質(zhì)動(dòng)態(tài)化學(xué)分析,確定不同成分給生態(tài)系統產(chǎn)生的影響,因此能夠作為快速確定污水污染程度的檢測方法。
2.3 微生物呼吸快速檢測法
對于水中微生物來(lái)講,有色工業(yè)污水中的有毒污染物將導致其呼吸作用有所改變,以確保微生物能夠適應新的生活環(huán)境。原本在水中存在大量有機微生物,但由于有毒元素的產(chǎn)生將造成水質(zhì)污染,給微生物呼吸帶來(lái)困難,甚至造成微生物因無(wú)法吸收氧氣而死亡。因此在污水毒性檢測方面,可以根據微生物呼吸速率完成污染程度化驗。在污水中污染治理監測中,還要引入微生物發(fā)光污染檢驗技術(shù)。具體來(lái)講,就是使用成熟的發(fā)光細菌判斷環(huán)境給微生物生長(cháng)帶來(lái)的影響,根據pH值調節和鹽的補充情況等獲得水的污染信息。
從方法應用情況來(lái)看,已經(jīng)得到研制的快速化驗檢測系統有較多,如ToxTrak,Baroxymeter、Micrtox等。釆用ToxTrak系統主要利用染料刃天青的氧化還原反應進(jìn)行細胞呼吸作用檢測,添加苯乙哌喘酮能夠使反應時(shí)間得到縮短,排除氧給反應帶來(lái)的干擾。根據染料的減少情況,能夠完成水體中除草劑、重金屬等多種毒素檢測。釆用Baroxymeter系統可以在5min內完成污水毒性變化檢測,樣品量則不超過(guò)ImL,氣壓變化不超出24h,能夠對氣體流通參數進(jìn)行改進(jìn),促使檢測靈敏度得到提高。采用硝化細菌等實(shí)現水環(huán)境中有毒物質(zhì)檢測,Baroxymeter具有較好重現性。應用Micrtox能夠保持對污水毒性變化的敏感性,通過(guò)從污水活性污泥中分離發(fā)光菌,能夠完成數十種有機化合物分析檢測。
2.4 活性酶抑制快速檢測法
在水體受到污染后,存在的污染物通常產(chǎn)生抑制特定細菌酶促反應的效應。根據這一特性,可以釆用活性酶抑制快速檢測方法完成污水毒性評價(jià)。在缺少氧氣的情況下,部分生物染料能夠作為脫氫酶催化反應的電子受體,幫助生物新陳代謝。而水體中同時(shí)存在細菌懸液和染料,根據染料褪色速度能夠完成酶活性檢測,確定污染物給酶活性帶來(lái)的影響。在褪色速度測定上,可以采用動(dòng)力學(xué)比色法。過(guò)去主要在實(shí)驗室完成毒理學(xué)分析,利用多項指標對酶活性進(jìn)行測定。而脫氫酶作為重要酶,對污染物具有較高敏感性,能夠作為污染程度評價(jià)的重要指標。污染物可以看成是低濃度抑制劑,與酶反應速度成線(xiàn)性關(guān)系。如在野外水質(zhì)測試中,就可以釆用刃天青確定酶受抑制程度,對鉻離子、鉛離子給大腸桿菌菌株酶活性帶來(lái)的抑制作用展開(kāi)分析。在水體中毒物濃度提升的情況下,酶活性將受到更強抑制,因此可以用于對污水毒性大小展幵評價(jià)。
結合有色工業(yè)污水毒性的快速化驗檢測需求,還要采用綜合污染快速檢測儀器完成水質(zhì)綜合污染檢測。儀器可以活性酶檢驗方法為基礎,保持與高效液相色譜法相同的檢測精讀,用于實(shí)現污水檢測預警。與Micrtox系統進(jìn)行比較,可以發(fā)現釆用活性酶檢驗儀器進(jìn)行有機磷、氨基甲酸酯類(lèi)農藥等有毒物質(zhì)檢測,能夠獲得靈敏度一致的檢測結果。目前釆用酶活性抑制原理進(jìn)行污染檢測的水質(zhì)綜合毒性快速測定儀已經(jīng)得到了研制,能夠對重金屬、苯酚、甲醛等污染物進(jìn)行檢測,具有操作簡(jiǎn)單、出結果快、成本低等特點(diǎn)。在野外水質(zhì)檢測中,釆用該方法能夠快速、有效完成水中魚(yú)類(lèi)毒素檢測。因此相信伴隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,該種檢測方法能夠用于工業(yè)污水的污染程度檢測與評價(jià)。
三、結論
綜上所述,有色工業(yè)污水中的污染物種類(lèi)較多,在快速化驗中需要合理確定污染成分,通過(guò)分析污染程度釆取有效的處理措施。結合污水特點(diǎn)可以釆用光化學(xué)催化、微生物傳感活性酶抑制等多種檢測技術(shù),使污水中的有毒有害物質(zhì)得到高效檢測,為污水處理廠(chǎng)實(shí)施污水的無(wú)害化處理提供指導,繼而使水域環(huán)境安全得到保證。( >
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