摘要：以比色法为监测原理的氨氮分析仪为研究对象，试验对比了氨氮分析仪在水质在线监测系统中的应用效果。结果表明，实施水质自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，达到掌握污水的水质状况、预警预报重大水质污染事故、监督排放达标情况的目的。
关键词：氨氮分析仪，比色法，水质在线监测
比色法、气相分子吸收法、电极法、膜浓缩—电导率法是氨氮分析仪主要的监测方法。比色法是氨氮监测的国标方法，很多国家和厂家生产的氨氮分析仪都采用了比色法作为分析方法，其优点是仪器投资少，运行成本低，体积小，操作简单，无需维修的LED光度计；系统具备自动清洗功能，图形或数字形式显示NH3-N浓度。在动力一厂卡一口、卡二口分别设立了由攀钢汇同科技实业有限公司生产的型号为TB-A-2003.2型的氨氮分析仪，采用了比色法，对比试验，加强污水水质监测，分析探讨氨氮分析仪在水质在线监测系统中的应用情况，能够实时、准确、快速的监测分析污水中的氨氮含量，对控制水体污染发挥着重要作用。
一、监测原理和性能测试
1.1监测原理（比色法）
在线氨氮分析仪通过工业计算机系统的控制，自动完成废水水样采集，水样经采样泵进入设备缓冲池后，由精密蠕动泵将缓冲池中水样抽取到恒温加热器，化学反应式为：NH4++OH-→NH3↑+H2O；NH3+H+→NH4+；2NH4++SO42-→(NH4)2SO4
1.2仪器性能测试
（1）零点漂移。用零空白标准溶液，连续测定24小时，前三个测定值的平均值作为初期零值，以后作为单个测定值，初期零值减去单个测定值的绝对值的最大值，除以量程，得到零点漂移。用蒸馏水进行测量。
（2）量程漂移。在零点漂移前后，用80％量程的标准溶液，各进行3次仪器测定，6次测定的平均测定值，减去所用标准溶液的浓度，再减去零点漂移与量程的积，取绝对值除以量程即为量程漂移。
（3）重现性。用与实际水样浓度相近的标准溶液测定6次，取平均值，减去标准溶液，取绝对值除以标准溶液浓度，即为重现性测量误差。用30mg/L的标准溶液进行测试。
（4）直线性。用与实际水样浓度相近的标准溶液测定6次，取平均值，减去标准溶液，取绝对值除以仪器测量量程，即为直线性测量误差。用30mg/L的标准溶液进行测试。
（5）MTBF。平均无故障连续运行时间，指自动分析仪在检测期间的总运行时间（h）与发生故障的次数（次）的比值，单位为：h/次。对两台同型号的氨氮分析仪分别进行测试，测试结果，见表1。由表1可知，仪器性能良好，符合国家环保总局对水质自动分析仪的技术要求。
表1性能测试
二、对比试验
对卡一口、卡二口进行对比试验，连续监测8天，人工实验与自动监测仪器采样相同的水样；仪器需要过滤水样时，对比实验水样亦采用相同过滤材料过滤（不改变水体污染物的成分和浓度）。采样位置与自动监测仪器的取样位置尽量保持一致，取样时间为间隔六小时。每天在上午7:00和下午13:00各取一次水样进行测试，见表2。手工实验方法亦采用比色法。
表2卡一、卡二口NH3-N数据(mg/L)
相对误差（A）计算方法：A=(Xn-Bn)/Bn×100%
式中：A—实际水样比对试验相对误差；Xn—自动监测仪器的第n次测量值；Bn—实验室标准方法的测量值；n—比对次数。
实验表明，自动监测仪器测量值与实验室标准方法测量值相对误差基本小于10%，氨氮分析仪监测数据准确性较高。
三、仪器实际分析
对卡一口、卡二口连续监测三天，每六小时记录一次氨氮值。数据曲线见图1、图2。
图1卡一口氨氮值数据曲线
图2卡二口氨氮值数据曲线
方差可以用来衡量数据波动的大小，一组数据的方差越大，说明这组数据的波动也越大，一组数据的方差越小，说明这组数据的波动也就越小，方差的计算公式为：
式中：S2—数据的方差。
由图1、图2分析可知，图1数据组的方差为0.338056，图1数据组的方差为0.216875。由分析结果可知，卡一口和卡二口水质均较为稳定，卡一口比卡二口波动稍大。氨氮在线分析仪真实地反映了污水厂的水处理情况。
四、结束语
对卡一口、卡二口实际水样的对比试验发现，氨氮分析仪监测数据准确性很高，数据可靠性强，各项指标均符合国家环保总局对水质自动分析仪的技术要求。该分析仪能够对水质情况作出真实可靠的数据反映，运行安全可靠，能够对污水水质起到实时的监督作用。
参考文献：
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