Внедрение «методики выполнения измерений массовой концентрациии железа общего» для анализа сточных вод сз
| Вид материала | Документы |
- Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов аммония в природных и сточных, 1408.2kb.
- Методы очистки сточных вод, 28.89kb.
- Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля, марганца, мышьяка, хрома,, 66.78kb.
- Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков, 327.09kb.
- Методические указания для выполнения курсового проекта «Технология очистки сточных, 528.09kb.
- Методика выполнения измерений индивидуальных углеводородов в газовых выбросах завода, 920.98kb.
- Реферат установка для очистки сточных вод, 11.06kb.
- Контроль различных форм азота в процессе очистки сточных вод, 76.68kb.
- IV. обесфеноливание сточных вод, 255.32kb.
- Вопросы к зачету по дисциплине «Водоотведение и очистка сточных вод» для специальности, 19.74kb.
ВНЕДРЕНИЕ «МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИИ ЖЕЛЕЗА ОБЩЕГО» ДЛЯ АНАЛИЗА СТОЧНЫХ ВОД СЗ
Варламова Е.В., Синкин И.М.
ОАО «Сибирский химический комбинат», г. Северск
E-mail: sz@seversk.tomsknet.ru
ОАО «Сибирский химический комбинат» входит в состав Госкорпорации по атомной энергии «Росатом». Функционирование организаций атомной отрасли может приводить к негативным изменениям в окружающей среде, отрицательно сказываться на здоровье населения, проживающего в санитарной зоне комбината и Томской области. Экологическая деятельность комбината, направленная на минимизацию воздействия объектов использования атомной энергии на окружающую среду, охрану здоровья персонала и населения, обеспечение экологической безопасности является высшим приоритетом ОАО «СХК».
Одним из важных направлений экологической деятельности предприятий атомной промышленности является контроль содержания вредных химических веществ (ВХВ) в атмосфере (газовоздушные выбросы) и сточных водах. В 2010 г. на СХК были введены «Нормативы допустимого сброса веществ и микроорганизмов», которые регламентируют перечень ВХВ в сточных водах подразделений комбината. Поскольку указанные объекты входят в сферу Государственного метрологического контроля и надзора, контроль ВХВ в сточных водах проводят только по методикам, внесенным в государственный реестр методик количественного химического анализа.
В лаборатории Сублиматного завода анализ ВХВ (хлориды, сульфаты, фториды, нефтепродукты и т.д.) проводится по федеративным природоохранным нормативным документам. Для более полного контроля нормируемых вредных веществ в 2010 г. было решено определять в сточных водах СЗ содержание железа общего.
В мае 2010 г. в лаборатории СЗ проводились работы по освоению и внедрению РД 52.24.358-2006 «Методики выполнения измерений массовой концентрации железа общего в водах фотометрическим методом с 1,10-фенантролином».
Метод измерения основан на восстановлении Fe (III) гидроксиламином до Fe (II) и взаимодействии последнего с 1,10-фенантролином в кислой среде (рН около 3) с образованием окрашенного в оранжево-красный цвет комплекса с максимумом в спектре поглощения при 510 нм.
При апробации методики были выполнены следующие работы:
- подготовлено рабочего места (реактивы, хим. посуда);
- приготовлены аттестованные смеси (АС Fe III);
- построены градуировочные зависимости оптической плотности от концентрации железа в диапазонах: от 0,02 до 1,00 мг/дм3; от 1,00 до 4,00 мг/дм3;
- проведен анализ проб сточных вод СЗ;
- выполнен контроль сходимости результатов измерений;
- выполнен контроль качества выполнения измерений с использованием метода кратного варьирования аликвоты и метода добавок.
Полученные градуировочные характеристики описывались уравнением прямой, выходящей из начала координат. Коэффициенты линейной регрессии рассчитывали с использованием метода наименьших квадратов. Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Значения оптической плотности в зависимости от концентрации железа
| Концентрация железа, С, мг/дм3 | Значение оптической плотности, Dср, отн. ед. | Коэффициен-ты линейной регрессии | Концентрация железа, С, мг/дм3 | Значение оптической плотности, Dср, отн. ед. | Коэффициен-ты линейной регрессии |
| 0 | 0,030 | в0 = 0,01283 в1 = 0,89671 r2 = 0,99768 | 0 | 0,011 | в0 = -0,0333 в1 = 0,29606 r2 = 0,99531 |
| 0,02 | 0,052 | 1,0 | 0,264 | ||
| 0,05 | 0,082 | 1,5 | 0,452 | ||
| 0,10 | 0,150 | 2,0 | 0,572 | ||
| 0,20 | 0,201 | 2,5 | 0,682 | ||
| 0,40 | 0,418 | 3,0 | 0,869 | ||
| 0,60 | 0,594 | 4,0 | 1,172 | ||
| 1,00 | 0,928 | – | – |
Для устранения мешающего влияния органической матрицы при выполнении измерений массовой концентрации железа в сточных водах (11к, 82к) при пробоподготовке использовался способ кипячения пробы, предусмотренный 11.1 МВИ. Результаты измерений массовой концентрации железа в сточных водах (11к, 82к) и контроля сходимости представлены в таблице 2 и на контрольной карте (рисунок 2).
Анализ результатов измерений, представленных в таблице 2 и на рисунке 1, выявил наличие нескольких неудовлетворительных результатов (результаты измерений проб 2, 3, 5 превысили предел действия) при проведении оперативного контроля сходимости. Возможными причинами могут быть:
- ошибка исполнителя работ из-за отсутствия опыта работы по данной методике, потери при пробоподготовке (этап упаривания пробы);
- «жесткие» значения показателя сходимости (r = 2…4 %).
Контроль выполнения измерений проводился с использованием метода добавок, регламентируемый РД, а также с помощью метода кратного варьирования. Результаты контроля представлены в таблицах 3, 4 и на контрольных картах (рисунки 3, 4).
Таблица 2 – Результаты контроля сходимости измерений
| № | X1 | X2 |  | |X1-X2|, мг/дм3 | Норматив сходимости,  , мг/дм3 | Вывод по выполнению условия сходимости |
| 1 | 0,055 | 0,057 | 0,056 | 0,002 | 0,007 | выполняется |
| 2 | 0,282 | 0,265 | 0,274 | 0,017 | 0,014 | не выполняется |
| 3 | 0,061 | 0,049 | 0,055 | 0,012 | 0,007 | не выполняется |
| 4 | 0,061 | 0,059 | 0,060 | 0,002 | 0,007 | выполняется |
| 5 | 0,090 | 0,104 | 0,097 | 0,014 | 0,008 | не выполняется |
| 6 | 0,043 | 0,045 | 0,044 | 0,002 | 0,005 | выполняется |
| 7 | 0,049 | 0,055 | 0,052 | 0,006 | 0,007 | выполняется |
| 8 | 0,085 | 0,079 | 0,082 | 0,006 | 0,008 | выполняется |
| 9 | 0,060 | 0,063 | 0,062 | 0,003 | 0,007 | выполняется |
| 10 | 0,111 | 0,112 | 0,111 | 0,001 | 0,009 | выполняется |
| 11 | 0,057 | 0,061 | 0,059 | 0,004 | 0,007 | выполняется |
| 12 | 0,063 | 0,061 | 0,062 | 0,002 | 0,007 | выполняется |
| Примечание: X1, X2 – результаты измерений массовой концентрация железа в пробе воды, мг/дм3;  – среднее арифметическое результатов двух параллельных определений массовой концентрации железа в пробе, мг/дм3 | ||||||
Рисунок 1 – Контрольная карта проверки стабильности сходимости
Таблица 3 – Контроль погрешности с использованием метода добавок
| № | Массовая концентрация железа, мг/дм3 |  , мг/дм3 | Норматив точности  , мг/дм3 | Вывод по выполнению условия точности | ||
| в пробе  | в пробе с добавкой  | величина добавки  | ||||
| 1 | 0,056 ± 0,010 | 0,125 ± 0,018 | 0,050 ± 0,005 | 0,019 | 0,021 | выполн. |
| 2 | 0,060 ± 0,010 | 0,129 ± 0,018 | 0,060 ± 0,006 | 0,009 | 0,021 | выполн. |
| 3 | 0,044 ± 0,00035 | 0,101 ± 0,015 | 0,050 ± 0,005 | 0,007 | 0,016 | выполн. |
| 4 | 0,052 ± 0,010 | 0,106 ± 0,016 | 0,050 ± 0,005 | 0,004 | 0,020 | выполн. |
| 5 | 0,082 ± 0,013 | 0,179 ± 0,024 | 0,100 ± 0,010 | 0,003 | 0,029 | выполн. |
| 6 | 0,062 ± 0,010 | 0,170 ± 0,023 | 0,100 ± 0,010 | 0,008 | 0,027 | выполн. |
| 7 | 0,111 ± 0,016 | 0,215 ± 0,029 | 0,100 ± 0,010 | 0,004 | 0,035 | выполн. |
| 8 | 0,059 ± 0,010 | 0,112 ± 0,016 | 0,050 ± 0,005 | 0,003 | 0,020 | выполн. |
| 9 | 0,062 ± 0,010 | 0,125 ± 0,018 | 0,050 ± 0,005 | 0,013 | 0,021 | выполн. |
Рисунок 2 – Контроль погрешности с применением метода добавок
Таблица 4 – Контроль погрешности с использованием метода кратного варьирования аликвоты пробы (удвоенный объем)
| № | Массовая концентрация железа, мг/дм3 |  , мг/дм3 | Норматив точности  , мг/дм3 | Вывод по выполнению условия точности | |
| в пробе  | в пробе с кратным изменением аликвоты пробы  | ||||
| 1 | 0,056 ± 0,010 | 0,059 ± 0,010 | 0,003 | 0,014 | выполняется |
| 2 | 0,060 ± 0,010 | 0,063 ± 0,011 | 0,003 | 0,015 | выполняется |
| 3 | 0,044 ± 0,00035 | 0,051 ± 0,010 | 0,007 | 0,010 | выполняется |
| 4 | 0,052 ± 0,010 | 0,057 ± 0,010 | 0,005 | 0,014 | выполняется |
| 5 | 0,082 ± 0,013 | 0,087 ± 0,013 | 0,005 | 0,018 | выполняется |
| 6 | 0,062 ± 0,010 | 0,068 ± 0,011 | 0,006 | 0,015 | выполняется |
| 7 | 0,111 ± 0,016 | 0,124 ± 0,018 | 0,013 | 0,024 | выполняется |
| 8 | 0,059 ± 0,010 | 0,065 ± 0,011 | 0,006 | 0,015 | выполняется |
| 9 | 0,062 ± 0,010 | 0,062 ± 0,011 | 0 | 0,015 | выполняется |
Рисунок 3 – Контроль погрешности с применением метода кратного варьирования
Анализ результатов, представленных в таблицах 3, 4 и рисунках 3, 4, показал:
- результаты контроля погрешности измерений с использованием метода добавок удовлетворительные, пределы действия не превышены;
- результаты контроля погрешности с применением метода кратного варьирования удовлетворительные, пределы действия не превышены;
- наблюдается некоторое систематическое завышение результатов относительно средней линии, однако при этом практически все результаты не превышают границ предупреждения и действия.
Контроль показателей качества измерений выполняли в соответствии с требованиями РД 52.24.358-2006 и ОСТ 95 10289-2005 «Отраслевая система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов измерений».
Методика освоена и внедрена для контроля массовой концентрации железа общего в сточных водах, а также включена в график аналитического контроля сбросных вод СЗ.
В лаборатории СЗ планируется внедрение еще ряда методик определения содержаний ВХВ, входящих в перечень контролируемых веществ, сбрасываемых со сточными водами (бор, хром (III), хром (II), цинк, медь и др.) для улучшения экологической деятельности и обеспечения экологической безопасности.