臭氧作为一种强氧化剂,在水处理领域被广泛应用于消毒、脱色、除臭和降解有机物。然而,其性质活泼,控制不当可能生成溴酸盐等有害副产物。因此,科学、精准地监测水中的臭氧浓度至关重要。本文将系统阐述需要检测臭氧的典型场景、所依据的现行标准以及实际操作中的核心注意事项。
![]()
臭氧在水处理中常被用作消毒
一、 哪些情况下必须检测臭氧?
臭氧的检测贯穿于其应用的全过程,主要涵盖以下场景:
- 臭氧消毒工艺过程监控:在饮用水、瓶装水、游泳池水、医疗废水等采用臭氧消毒的环节,必须实时监测水中剩余臭氧浓度。浓度过低无法保证消毒效果,无法达到规定的“CT值”(浓度与接触时间的乘积)要求;浓度过高则浪费能源,并增加副产物生成风险。工艺端点的监测是控制消毒效果与运行成本的关键。
- 出水水质安全评估:经臭氧处理后的出水,在进入下一工艺单元或管网前,需检测剩余臭氧。例如,在膜处理前,需将臭氧降至极低水平以防止氧化损伤膜元件;在饮用水出厂前,需确保剩余臭氧浓度符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)的限值要求,既保证持续消毒能力,又避免对用户口感造成影响。
- 消毒副产物风险控制:当原水中含有溴离子时,臭氧可能将其氧化为潜在致癌物溴酸盐。因此,在使用臭氧工艺时,特别是针对矿泉水、纯净水等,需在工艺后端同步监测溴酸盐的生成量,其浓度必须严格符合GB 5749-2022(溴酸盐限值为0.01mg/L)及《饮用天然矿泉水标准》(GB 8537-2018)的要求。臭氧浓度是影响溴酸盐生成的关键参数。
- 水源与突发污染预警:对于某些特定的工业废水或受污染水源,臭氧可能作为污染物存在。监测水体中的臭氧浓度,有助于评估水源的工业污染状况或应对臭氧泄漏等突发环境事件。
二、 检测依循的核心标准是什么?
所有检测工作必须建立在现行有效的标准基础上。我国水质臭氧及相关指标监测主要参照以下标准:
- 《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022):这是饮用水安全的根本标准。它明确规定了采用臭氧消毒时,出厂水和管网末梢水的臭氧残留浓度上限为0.3mg/L(如与水接触时间大于12分钟,可为0.5mg/L),同时严格规定了溴酸盐的限值为0.01mg/L。这是臭氧消毒工艺控制的最终法律依据。
- 《城镇供水水质标准》(CJ/T 206-2005):该行业标准对供水企业的水质提出要求,其中对臭氧出厂水限值与GB 5749协调一致,是水厂运行管理的重要依据。
- 《饮用天然矿泉水标准》(GB 8537-2018):规定臭氧消毒工艺的矿泉水产品中,溴酸盐含量不得超过0.01mg/L。
- 检测方法标准
- 臭氧浓度检测:通常采用《生活饮用水标准检验方法 消毒剂指标》(GB/T 5750.11-2022)中规定的靛蓝分光光度法。该方法原理成熟,是实验室检测的仲裁法。现场快速检测则多采用基于相同或类似原理的便携式光度计,其设备应通过计量认证,确保数据可比性。
- 溴酸盐检测:主要依据《生活饮用水标准检验方法 消毒副产物指标》(GB/T 5750.10-2022),常用离子色谱法(IC)或离子色谱-质谱联用法(IC-MS),这些方法灵敏度高,可准确测定μg/L级别的溴酸盐。
![]()
臭氧在水中的作用过程
三、 实际监测中有哪些重要注意事项?
- 采样与保存的时效性:水中臭氧极其不稳定,易分解。采样后应立即检测。若需实验室分析,必须现场用专用采样瓶(如带活塞的棕色玻璃瓶)固定,并避光、低温保存,尽快运送。任何延迟都会导致浓度显著降低,数据失真。
- 检测方法的选择与匹配:靛蓝分光光度法适用于大部分清水。但对于高色度、高浊度或含有其他氧化性物质的水样,可能存在干扰,需进行预处`理或选用抗干扰能力更强的仪器方法。现场快速检测设备需定期用标准方法进行校准和验证。
- 区分“残余臭氧”与“总氧化剂”:一些基于氧化还原电位(ORP)或DPD法的现场检测仪,其读数可能反映的是包括臭氧、氯、过氧化氢在内的总氧化剂浓度,而非臭氧特异浓度。在存在多种氧化剂的复杂水环境中,应选择对臭氧有特异性的检测方法(如靛蓝法)。
- 工艺监测点的科学布设:关键监测点应至少包括:臭氧接触池出口(反映消毒效果)、工艺后端(如活性炭滤池前,控制进入深度处理单元的臭氧量)、出厂水点。多点联动监测才能全面掌控工艺状态。
- 安全防护:臭氧具有毒性,在接触池、臭氧发生间等区域进行空气检测时,操作人员需佩戴防护装备,并确保环境通风良好,防止臭氧气体吸入危害健康。
技术与设备探讨:实现精准、快速的臭氧监测,依赖于可靠的分析技术与仪器。当前,除了经典的实验室分光光度法,适用于现场快速检测的便携式臭氧测定仪因其即时性,在工艺调控中扮演着不可替代的角色。先进的设备通常采用靛蓝蓝化或改进的化学发光法等原理,具备自动进样、数据记录和抗常见干扰物(如氯)能力。例如,一些高精度便携水质检测设备能够实现ppb级别的臭氧测量,并内置多种校准曲线,适用于从纯净水到复杂水体的不同场景。
![]()
便携式臭氧水质检测仪ERUN-SP7-K3
而对于溴酸盐这种痕量级副产物的监控,则必须依靠实验室级的离子色谱仪等精密仪器,以确保满足国标规定的苛刻检出限要求。选择设备时,应重点考察其检出限、量程是否覆盖目标浓度、抗干扰能力,以及是否通过相关的计量认证。
![]()
实验室台式臭氧水质检测仪ERUN-ST7-K3
科学地监测和控制臭氧,不仅是满足法规要求的必行之举,更是优化水处理工艺、保障水质绝对安全、实现节能降耗的核心技术环节。只有将标准的严格执行、方法的正确选择与设备的精准应用相结合,才能真正驾驭臭氧这把水处理的“双刃剑”。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.