摘要:通過(guò)碘量法和BOD快速測(cè)定儀測(cè)定雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)療出水BOD濃度,探究這2種方法的差異。采取碘量法測(cè)定6份平行樣品的溶解氧BOD依次為6.89、6.67、6.73、6.62、7.03、6.76mg·L-1,平均值A(chǔ)V為6.78mg·L-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采取快速測(cè)定法測(cè)定6份平行樣品的溶解氧BOD依次為6.55、6.45、6.72、6.66、6.54、6.78mg·L-1,平均值A(chǔ)V為6.62mg·L-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.12,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)合國(guó)家《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18466—2005)的排放標(biāo)準(zhǔn),分別采用國(guó)標(biāo)GB7489—87制定的碘量法和快速檢測(cè)儀對(duì)醫(yī)療排放水進(jìn)行BOD檢測(cè),符合污水排放標(biāo)準(zhǔn)。從標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)來(lái)看,碘量法的標(biāo)準(zhǔn)差為0.151,快速測(cè)定法的標(biāo)準(zhǔn)差為0.124,2種方法相比較,快速測(cè)定法比碘量法更精確。與快速測(cè)定儀的測(cè)定步驟相比較,碘量法在測(cè)定過(guò)程中容易受到環(huán)境溫度、氣壓、壓力、實(shí)驗(yàn)操作誤差等因素的影響,相對(duì)來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)波動(dòng)比較大。
關(guān)鍵詞:醫(yī)療出水;BOD;碘量法;快速測(cè)定法
中圖分類(lèi)號(hào):X703" " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A" 文章編號(hào):1004-0935(2024)04-0497-04
醫(yī)療廢水的處理與檢測(cè)在世界范圍內(nèi)廣泛引起關(guān)注,其排放對(duì)生態(tài)環(huán)境水資源造成的危害巨大,目前已經(jīng)成為危害世界群眾生命健康的一個(gè)“源頭”。在國(guó)內(nèi)部分地區(qū),只有屈指可數(shù)的幾家醫(yī)院能真正能夠達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。醫(yī)療廢水處置作為疫情防控工作的“末端”防線(xiàn),是疫情防控的重要一環(huán),更是生態(tài)環(huán)境保護(hù)、公共衛(wèi)生防線(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。但是,由于國(guó)家法律的不規(guī)范,民眾環(huán)保意識(shí)的薄弱,造成部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水直排,各大醫(yī)院也存在“高污染、低治理”的現(xiàn)象。相關(guān)資料顯示[1-4],與工業(yè)廢水相比,醫(yī)療廢水對(duì)人民居住環(huán)境的影響更大,危害也更大。
醫(yī)院在運(yùn)行過(guò)程中,不可避免地產(chǎn)生了具有直接或者間接感染性、毒性以及其他危害性的廢水,這些廢水的來(lái)源決定了其成分復(fù)雜性,涉及多種生物性、化學(xué)性或放射性污染。
醫(yī)療廢水中除含有大量的細(xì)菌、病毒、蟲(chóng)卵等致病原體外,還可能含有化學(xué)藥劑和放射性同位素等危害物質(zhì),具有急性傳染、潛伏性傳染、空間污染的幾大特征。如果含有病原微生物的醫(yī)療污水,不經(jīng)過(guò)消毒、滅活等無(wú)害化處理,而直接排入城市下水道,往往會(huì)造成水、土壤的污染,嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)各種疾病,或?qū)е陆樗畟魅静〉谋l(fā)流行。醫(yī)療廢水中含有BOD、COD、酸、堿、懸浮物、余氯、動(dòng)植物油等對(duì)人體健康有毒、有害的物質(zhì)。其中,溶解氧(BOD)是水體經(jīng)過(guò)與大氣中的氧氣交換或經(jīng)過(guò)化學(xué)、生物化學(xué)等反應(yīng)后溶解于水中的氧(O2),它是水生生物主要生存條件之一,如果水體中BOD小于4 mg·L-1,魚(yú)類(lèi)就不能生存,水體就要發(fā)臭,小于5 mg·L-1,各類(lèi)浮游生物便不能生存。BOD是直接反映水體污染程度和水質(zhì)新鮮程度的重要指標(biāo)。BOD容易受到環(huán)境氣壓、溫度、季節(jié)等因素的影響,本實(shí)驗(yàn)采用碘量法與快速檢測(cè)儀2種方法對(duì)醫(yī)療廢水進(jìn)行BOD測(cè)定,并對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析與比較。
1" 碘量法
1.1實(shí)驗(yàn)原理
在樣品中溶解氧與剛剛沉淀的二價(jià)氫氧化錳(將氫氧化鈉或氫氧化鉀加入二價(jià)硫酸錳中制得)反應(yīng)。酸化后,生成的高價(jià)錳化合物將碘化物氧化游離出等當(dāng)量的碘,用硫代硫酸鈉滴定法,測(cè)定游離碘量。
1.2 儀器與試劑
751型紫外分光光度計(jì),上海精密儀器儀表有限公司;多規(guī)格溶解氧棕色瓶;多種量程移液管;微量移液器;醫(yī)用防護(hù)面罩;市售10mmol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液;市售酚酞試劑(1 g·L-1乙醇溶液)。
2mol·L-1H2SO4溶液:在超凈工作臺(tái)取50mL濃硫酸,在不停攪拌下加入裝有50mL水的燒杯中,冷卻后,再定容到100mL容量瓶中。
堿性試劑:先稱(chēng)取35g的氫氧化鈉和30g碘化鉀后,溶解于50mL的蒸餾水,后貯存在具塞細(xì)口棕色瓶中。再將1g的疊氮化鈉溶于5mL的蒸餾水。然后將上述2種液體混合,并定容于100 mL。
380g·L-1的MnSO4·H2O溶液:用燒杯稱(chēng)取38gMnSO4·H2O,用少量純化水溶解,定容至100mL容量瓶中,實(shí)驗(yàn)過(guò)程使用時(shí),取上清液。
10mmol·L-1碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱(chēng)量1g左右碘酸鉀,放入180℃烘干箱中烘10~15 min,取出,稱(chēng)量0.3567±0.003g溶解在水中,并稀釋至100mL,吸取10mL稀釋液移入100mL容量瓶定容。
指示劑(10g·L-1淀粉溶液):稱(chēng)取1g淀粉于燒杯中,用少量的水溶解,定容到100mL容量瓶中。
0.005mol·L-1碘溶液:稱(chēng)取4g的碘化鉀于燒杯中,用少量水溶解,加入0.13g的碘,待碘溶解后稀釋至100mL。
1.3" 測(cè)定步驟
前處理:檢測(cè)氧化或還原物質(zhì)是否存在。根據(jù)國(guó)標(biāo)ISO 5813—1983,采樣現(xiàn)場(chǎng),取50mL待測(cè)水,加2滴酚酞溶液后,中和水樣。加0.5mL2mol·L-1H2SO4溶液、0.5g碘化鉀和3滴指示劑溶液。溶液保持無(wú)色,加0.005 mol·L-1碘溶液0.2mL,振蕩,放置30s。由于溶液沒(méi)有呈現(xiàn)藍(lán)色,可斷定待測(cè)水樣存在還原物質(zhì)。
由于有還原物質(zhì)的存在,接下來(lái)待測(cè)水樣的處理分2組平行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行處理。
1.3.1" 測(cè)定樣液溶解氧的含量
向待測(cè)樣液中加入過(guò)量次氯酸鈉溶液,氧化其中的還原性物質(zhì),測(cè)定溶解氧含量。
固定待測(cè)水樣:于雅職院附屬醫(yī)院污水處理系統(tǒng)的排水口取醫(yī)療廢水250mL,置于細(xì)口瓶?jī)?nèi),平行樣品取5份,采樣現(xiàn)場(chǎng)用量程為1~5mL的微量移液器分別向每份待測(cè)液加1mL的MnSO4·H2O溶液和2mL堿性試劑固定溶解氧,加樣過(guò)程中注意微量移液器的尖嘴伸入液面以下,完成操作迅速蓋上瓶塞,避免空中氣泡代入。將細(xì)口瓶上下顛倒轉(zhuǎn)動(dòng)幾次,使瓶?jī)?nèi)的成分充分混合,靜置沉淀5min,然后再重新顛倒混,保證混合均勻。隨后,將采樣液迅速送往實(shí)驗(yàn)室。
游離碘:實(shí)驗(yàn)室內(nèi)確保采樣瓶?jī)?nèi)所形成的沉淀物已沉降在細(xì)口瓶三分之一部分后,緩慢地向試樣細(xì)口瓶加入1.5mL2mol·L-1H2SO4溶液,蓋上細(xì)口瓶蓋,搖動(dòng)瓶身,要求瓶中沉淀物完全溶解,且碘已均勻分布;量取100mL細(xì)口瓶?jī)?nèi)的液體轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,用10mmol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,在接近滴定終點(diǎn)時(shí),加入指示劑,再滴定至無(wú)色,平行實(shí)驗(yàn)做3次。
1.3.2" 測(cè)定過(guò)剩的次氯酸鈉含量
向待測(cè)樣液中加入過(guò)量次氯酸鈉溶液,氧化其中的還原性物質(zhì),測(cè)定過(guò)剩的次氯酸鈉含量。
加入1mL的次氯酸鈉溶液,蓋好細(xì)口瓶蓋,混合均勻。取100mL于錐形瓶?jī)?nèi),加入1.5mL(ρ=1.84g·mL-1)的硫酸溶液,再加入2mL堿性試劑和1mL380g·L-1的MnSO4·H2O溶液,放置5min。用10mmol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,在滴定到淺黃色時(shí)加入淀粉指示劑。
2" 快速測(cè)定法
2.1實(shí)驗(yàn)原理
采用隔膜電極作換能器,將溶氧濃度(實(shí)際上是氧分壓)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再經(jīng)放大、調(diào)整(包括鹽度、溫度補(bǔ)償),由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示。
2.2儀器與試劑
JPSJ-605型BOD快速檢測(cè)儀,上海雷磁儀器有限公司;去離子水。
2.3" 測(cè)定步驟
依次按照校正零氧→校正滿(mǎn)氧→測(cè)定待測(cè)水樣步驟進(jìn)行。
校正零氧:將電極輕輕地放入校正零氧標(biāo)準(zhǔn)溶液,開(kāi)始校正,帶顯示屏數(shù)值穩(wěn)定后,完成校正零氧。
校正滿(mǎn)氧:輕輕地用去離子水清洗電極(清洗的去離子水應(yīng)該倒入廢液缸中),用濾紙輕輕點(diǎn)干,放入裝有去離子水的燒杯中,開(kāi)始校正,待數(shù)值穩(wěn)定后,完成校正滿(mǎn)氧。
測(cè)定待測(cè)水樣:輕輕地用去離子水清洗電極后,用濾紙點(diǎn)干,放入裝有待測(cè)水樣的燒杯中,開(kāi)始測(cè)定,待數(shù)值穩(wěn)定,記錄顯示屏數(shù)據(jù)。
3" 結(jié)果與分析
3.1" 碘量法測(cè)定醫(yī)療廢水BOD結(jié)果
依次測(cè)定6份平行樣品,將測(cè)定的V?、V?數(shù)值及依次代入式(3),醫(yī)療廢水BOD計(jì)算結(jié)果如表2所示。
表1結(jié)果顯示,6份平行樣品的溶解氧BOD依次為6.89、6.67、6.73、6.62、7.03、6.76mg·L-1,平均值A(chǔ)V為6.78mg·L-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.2" 快速測(cè)定法測(cè)定醫(yī)療廢水BOD結(jié)果
依次測(cè)定6份平行樣品,并記錄快速檢測(cè)儀顯示屏溫度、電流、BOD數(shù)據(jù),結(jié)果如表2所示。
表2結(jié)果顯示,6份平行樣品的溶解氧BOD依次為6.55、6.45、6.72、6.66、6.54、6.78mg·L-1,平均值A(chǔ)V為6.62 mg·L-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.12,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.3" 比較碘量法與快速測(cè)定法測(cè)定結(jié)果
采取碘量法與快速測(cè)定儀分別測(cè)定6份平行樣品的對(duì)比結(jié)果如表3所示。
從標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)來(lái)看,碘量法標(biāo)準(zhǔn)差為0.151,快速測(cè)定法標(biāo)準(zhǔn)差為0.124,快速測(cè)定法比碘量法更精確。同樣的水樣,測(cè)定BOD的時(shí)間不一樣,環(huán)境溫度、氣壓等因素都會(huì)發(fā)生變化,所以6份平行樣品的BOD值有所差異。與快速測(cè)定儀的測(cè)定步驟相比較,碘量法在測(cè)定過(guò)程中容易受到環(huán)境溫度、氣壓、壓力、實(shí)驗(yàn)操作誤差等因素的影響,相對(duì)來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)波動(dòng)比較大。一般來(lái)說(shuō),水體中的溶解氧含量與溫度、壓力等因素呈現(xiàn)密切相關(guān)性,溫度越高,溶解氧越低;壓力越大,溶解氧越低。
4" 結(jié)論
在碘量法實(shí)驗(yàn)中,6份平行樣品的溶解氧BOD依次為6.89、6.67、6.73、6.62、7.03、6.76mg·L-1,平均值A(chǔ)V為6.78 mg·L-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在快速測(cè)定法實(shí)驗(yàn)中,6份平行樣品的溶解氧BOD依次為6.55、6.45、6.72、6.66、6.54、6.78 mg·L-1,平均值A(chǔ)V為6.62 mg·L-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.12,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)合國(guó)家《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18466—2005)的排放標(biāo)準(zhǔn)[5],分別采用國(guó)標(biāo)GB7489—87制定的碘量法和快速檢測(cè)儀對(duì)醫(yī)療排放水進(jìn)行BOD檢測(cè),符合污水排放標(biāo)準(zhǔn)。從標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)來(lái)看,碘量法為0.151,快速測(cè)定法為0.124,快速測(cè)定法比碘量法更精確。與快速測(cè)定儀的測(cè)定步驟相比較,碘量法在測(cè)定過(guò)程中容易受到環(huán)境溫度、氣壓、壓力、實(shí)驗(yàn)操作誤差等因素的影響[6-10],相對(duì)來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)波動(dòng)比較大。6份平行樣品的BOD值有所差異。同樣的水樣,測(cè)定BOD的時(shí)間不一樣,環(huán)境溫度、氣壓等因素都會(huì)發(fā)生變化。
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Study on Determination of BOD Concentration in Medical Effluent
by Iodometric Method and BOD Rapid Detector
ZHAO Yuqiang 1,ZHOU Xiayu 1,LU Xiaoqin 1,2
(1. Ya'an Vocational College,Ya’an Sichuan 625000,China;
2. Affiliated Hospital of Ya'an Vocational College, Ya'an Sichuan625000, China)
Abstract:BOD concentration in medical effluent of Ya'an Vocational and Technical CollegeAffiliated Hospital was determined by iodometric method and BOD rapid detector, the difference between these two methods was analyzed. The dissolved oxygen BOD of 6 parallel samples measured by iodometric method was 6.89, 6.67, 6.73, 6.62, 7.03, 6.76mg·L-1, and the average value AV was 6.78 mg·L-1, the standard deviation was 0.15, and the relative standard deviation was 0.02, which was statistically significant. The dissolved oxygen BOD of 6 parallel samples measured by rapid determination method was 6.55, 6.45, 6.72, 6.66, 6.54, 6.78 mg·L-1, and the average value AV was 6.62 mg·L-1, the standard deviation was 0.12, and the relative standard deviation was 0.02, which was statistically significant. Combined with Discharge standard of water pollutants for medical organization(GB18466—2005), the iodometric method formulated by the national standard GB7489—87 and the rapid detector were used to detect the BOD of the medical discharge water, meeting the sewage discharge standard. From the standard deviation data, the standard deviation of the iodometric method was 0.151, and the standard deviation of the rapid determination method was 0.124. The rapid method was more accurate than the iodometric method. Compared with the measuring steps of the rapid instrument, the iodometry was easily affected by the environmental temperature, air pressure, pressure, experimental operation error and so on.
Key words: Medical effluent; BOD; Iodometric method; Rapid determination method