污水厂常规水质指标快速检测方法优化

一、引言

作为城镇污水处理厂水质化验员，日常工作围绕 COD（化学需氧量）、氨氮、总磷、pH 值等常规指标的检测展开。这些指标直接反映污水的污染程度和处理效果，是调整曝气强度、污泥回流比等工艺参数的关键依据。传统检测方法存在步骤繁琐、耗时较长等问题，难以满足污水处理厂实时调控的需求。优化快速检测方法，在保证精度的前提下缩短检测周期，既能及时为工艺调整提供数据支撑，又能减轻化验员的工作强度，对提升污水厂运行效率、保障出水达标具有重要的实际意义。

二、常规水质指标快速检测方法优化的重要性

（一）支撑工艺实时调控

污水处理过程具有动态性，进水水质随工业排水、生活用水高峰等因素波动。快速检测方法能在 30 分钟内出具关键指标数据，帮助运行人员及时调整生化池溶解氧浓度、加药量等参数，避免因检测滞后导致的出水超标风险，尤其在雨季或工业废水冲击时，可快速响应水质变化。

（二）提升化验工作效率

传统检测方法中，如 COD 的重铬酸钾法需经过加热回流 2 小时，氨氮的纳氏试剂法涉及复杂的显色反应控制，不仅占用大量时间，还增加了化验员的操作强度。优化后的快速检测方法可缩短单指标检测时间 50% 以上，减少试剂消耗和废液产生，符合绿色化验的工作理念。

（三）强化运行管理科学性

准确且及时的检测数据是污水处理厂运行评估的基础。通过快速检测获得的连续数据序列，能更精准地分析处理工艺的稳定性，为污泥龄调整、碳源投加量优化等提供量化依据，推动管理模式从 “经验调控” 向 “数据驱动” 转变，提升整体运行水平。

三、当前常规水质指标检测中存在的问题

（一）预处理步骤繁琐

污水样品中含有悬浮物、胶体等杂质，检测前需经过滤、离心等预处理。传统滤纸过滤速度慢，尤其对于高浊度水样，单样预处理耗时可达 10-15 分钟；部分指标如总磷检测需进行消解，传统高压消解耗时长达 30 分钟，制约了整体检测效率。

（二）试剂稳定性差

常规检测中使用的试剂如纳氏试剂易受温度、光照影响而失效，需频繁配制且保存周期短；部分显色试剂如钼酸盐溶液在低温环境下易析出沉淀，影响检测精度，尤其在冬季实验室温度不稳定时，误差波动可达 10% 以上。

（三）仪器操作门槛高

便携式快速检测仪器虽逐渐普及，但部分设备校准流程复杂，需定期用标准溶液进行多点校正，化验员需具备较强的操作技能；仪器故障排查依赖专业知识，基层污水厂往往缺乏及时维修能力，导致仪器使用率偏低。

（四）质量控制体系不完善

快速检测方法的质量控制常被忽视，如平行样测定频率不足、标准曲线绘制周期过长等，导致数据精密度难以保证；部分污水厂未建立快速检测与国标方法的比对机制，检测结果的准确性缺乏验证，影响数据的可信度。

四、常规水质指标快速检测方法的优化方向

（一）简化样品预处理流程

采用膜过滤技术替代传统滤纸过滤，选择 0.45μm 孔径的混合纤维素膜，过滤速度提升 3-5 倍，且能有效截留悬浮物；对于消解步骤，改用微波消解法，利用微波的快速加热特性，将总磷、总氮的消解时间缩短至 5-8 分钟，同时减少试剂用量 30% ，降低环境污染。

（二）改良检测试剂性能

开发稳定型复合试剂，如将纳氏试剂中的碘化汞与碘化钾按优化比例混合，并添加稳定剂，延长有效期至 3 个月以上；采用冻干技术制备预制试剂管，将显色剂预封装于真空小管中，使用时只需加入水样即可反应，减少试剂配制误差，同时便于储存和携带。

（三）优化仪器操作与维护

针对便携式检测仪，简化校准流程，内置自动校准程序，通过一键操作完成单点或多点校准，降低操作难度；编制仪器维护手册，明确日常保养（如电极清洗、光路检查）的步骤和周期，配备常用备件（如比色皿、密封圈），提高仪器的稳定性和使用寿命。

（四）强化检测质量控制

建立 “三级质控” 体系：每批次样品做 2-3 个平行样，相对偏差控制在 5% 以内；每日检测前用标准样品验证准确度，偏差超 10% 时重新绘制标准曲线；每月进行快速法与国标法的比对实验，确保数据一致性。同时，利用实验室信息管理系统（LIMS）记录检测数据，自动生成质控报告，及时发现异常值。

（五）适配实际运行场景

针对进水水质波动大的特点，开发宽量程检测方法，如 COD 检测量程扩展至0-1000mg/L ，避免高浓度水样需多次稀释的问题；结合在线监测数据，在检测频次上实行 “分级调控”，进水口每 2 小时检测一次，出水口每 4 小时检测一次，关键指标如氨氮在排放标准临界值时加密检测，兼顾效率与精准度。

五、优化方法的应用价值与实践意义

（一）提升工艺调控响应速度

优化后的快速检测方法可将从采样到出结果的时间控制在 20 分钟内，运行人员能根据实时数据及时调整曝气设备运行参数，如当检测到氨氮浓度突升时，立即增加曝气强度以提高硝化反应效率，避免出水超标，某中型污水厂应用后，出水超标率降低 40% 。

（二）降低化验工作强度

简化后的预处理和试剂使用流程，使单名化验员日均检测样品量从 30 个提升至50 个，同时减少了有毒试剂的接触风险。

（三）推动技术标准化建设

通过长期实践形成的优化方法，可总结为企业内部标准操作程序（SOP），规范检测步骤、仪器操作和质控要求，为新入职化验员提供清晰的培训依据，提升团队整体的检测能力和专业水平。

六、结论

常规水质指标快速检测方法的优化是城镇污水处理厂提质增效的重要技术支撑，结合化验工作实际，从预处理简化、试剂改良、仪器优化和质控强化等方面入手，可有效解决检测效率低、操作繁琐等问题。

优化后的方法不仅能为工艺运行提供及时的数据支持，提升污水厂的调控精度和管理水平，还能减轻化验员的工作负担，推动检测工作向高效、精准、绿色方向发展。未来，随着智能化检测设备的普及，需进一步加强方法的标准化与智能化融合，为污水处理厂的稳定运行和达标排放提供更坚实的技术保障。

参考文献

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