《水处理剂__聚氯化铝》新旧标准分析比较_王东阳.pdf

2023 年 2 月Feb.,2023doi：10.3969/j.issn.1672-9943.2023.01.041水处理剂 聚氯化铝 新旧标准分析比较王东阳1，赵辉2，张晶3，王劼1（1.沈阳振兴环保有限公司，辽宁 沈阳 110100；2.辽宁省沈阳市自来水公司八水厂，辽宁 沈阳 110042；3.国能辽宁环保产业集团有限公司分析检测中心，辽宁 沈阳 110027）摘要 对 GB/T 22627-2008、GB/T 22627-2014、GB/T 22627-2022 水处理剂 聚氯化铝 不同时期的 3 个国标进行分析比较，从规范性引用文件、检测方法、指标要求等方面进行梳理，为污水处理厂药剂管理人员提供参考。分析比较后发现，最新标准 GB/T 22627-2022水处理剂 聚氯化铝 制定更科学、检测项目更全面、测定药剂使用量更少更环保，更能反映产品质量和适应当前时代的要求。关键词 水处理剂；聚氯化铝；国家标准；分析比较中图分类号X703文献标识码B文章编号1672-9943（2023）01-0130-040引言随着国家对环保行业的日益重视，目前我国的城镇污水处理厂大多要求出水达到一级 A 排放标准1。其中出水总磷需要达到 0.5 mg/L以下，部分地区的地方排放标准要求更为严格，例如浙江省地标要求出水总磷低于 0.3 mg/L2，北京市地标要求出水总磷低于 0.1 mg/L3。通常情况下，我国城镇污水处理厂的进水是以生活污水为主，总磷含量为 35 mg/L。而我国大多数城镇污水处理厂的主要工艺是活性污泥法，是通过聚磷菌等微生物在厌氧生化池释磷、好氧生化池吸磷后排出剩余污泥的方式除磷。生物除磷效率通常只有 60%70%4，二沉池出水的总磷约为 1 mg/L，无法满足一级 A 排放标准，因此，往往需要后续投加除磷剂等药剂来进行化学反应除磷，使出水达到一级 A排放标准。常见的除磷剂有铁盐、铝盐等药剂，但使用铁盐有增加出水色度的弊端，也有造成加药管道腐蚀等风险，因此污水处理厂常用铝盐来作为除磷剂，其中聚氯化铝作为除磷剂在我国污水处理厂中的应用最为广泛。如今的市场上聚氯化铝生产厂家众多，产品名称多种多样，产品质量也千差万别。为了规范市场，保证聚氯化铝药品的质量，国家质量监督检验检疫总局针对聚氯化铝的检测指标先后修订发布了 GB/T22627-2008水处理剂 聚氯化铝5、GB/T 22627-2014 水处理剂 聚氯化铝6、GB/T 22627-2022 水处理剂 聚氯化铝73 个污水处理国家标准。国内未见有关 3 个聚氯化铝标准异同点的分析报道，因此本文针对不同时期的 3 个国家标准的主要内容进行了梳理和分析比较，为药剂检测人员对新标准的学习及掌握提供帮助，为污水处理厂药剂管理人员提供参考依据。1标准发布背景国家质量监督检验检疫总局于 2003 年 12 月 1日修订发布了 GB 15892-2003水处理剂 聚氯化铝8来规范聚氯化铝的测定指标。因当时水污染问题刚开始出现，污水处理问题尚未受到足够的关注，全国建设的城镇污水处理厂只有 500 多座，出水标准也基本上是二级排放标准，污水厂几乎不使用聚氯化铝。当时的标准 GB15892-2003 的适用范围主要以净水厂为主。2008 年以来，污水处理逐步引起重视，污水处理厂的数量成倍增长。2020 年末我国住建部做出的统计显示，污水处理厂总数达到了 4 326 座，包括2 618 座城镇污水处理厂；全国总的污水处理量更是呈几何倍数增长，2020 年污水年排放量5 713 633 万 m3，污水年处理量为 5 572 782 万 m3，污水处理量为 19 267 万 m3/d，城市污水处理率为97.53%。随着污水处理厂的数量和污水处理量的增加，聚氯化铝的使用量也日益加大，且产品的质量要求也越来越高。污水处理厂使用聚氯化铝的主要目的是除磷，同时伴有降低浊度的效果，而净水厂使用聚氯化铝主要的目的是降低浊度，其次是除磷。因此，净水厂和污水厂使用聚氯化铝的主要目的并不相同。为了适应净水厂和污水厂对聚氯化铝的不同使用要求，使得药剂能发挥更主要的作用，我国开始将聚氯化铝的标准分为净水级和污水级，能 源 技 术 与 管 理EnergyTechnologyand Management2023 年第 48 卷第 1 期Vol.48 No.11302023 年 2 月Feb.,2023王东阳，等 水处理剂 聚氯化铝 新旧标准分析比较并在 2008 年 12 月 23 日发布、2009 年 9 月 1 日实施了污水级聚氯化铝标准 GB/T 22627-2008 水处理剂 聚氯化铝。此标准的适用范围即为污水，不再包括净水。随着我国对污水处理厂排放标准的要求逐步提升，污水处理对药剂的质量要求也相应地不断提高，原有的药剂标准难以满足药剂质量控制要求。因此，我国在 2014 年 12 月 5 日发布、2015年 5 月 1 日实施了标准 GB/T22627-2014水处理剂 聚氯化铝并一直使用至今，该标准是对 GB/T22627-2008 水处理剂 聚氯化铝 的修订。近些年来，随着水污染形势的加剧，污水处理厂建设规模的扩大，特别是污水排放标准的提高，污水处理厂的药剂使用量逐渐加大。2014 标准在监测项目、试剂用量以及环保要求等方面已经不再适应新形势的要求，于是最新标准 GB/T22627-2022 水处理剂聚氯化铝已于 2022 年 3 月 9 日发布，并于 2022年 10 月 1 日实施，实施后将代替 GB/T22627-2014水处理剂 聚氯化铝。2标准适用范围GB/T22627-2008水处理剂 聚氯化铝（以下简称 2008 标准）、GB/T22627-2014 水处理剂 聚氯化铝（以下简称 2014 标准）、GB/T 22627-2022 水处理剂 聚氯化铝（以下简称 2022 标准）均适用于工业给水、废水和污水及污泥处理用聚氯化铝，适用范围上没有发生变化。3规范性引用文件由于引入新的控制指标、试验方法发生变化等原因，规范性引用文件也相应地发生了变化。2022标准较 2008、2014 标准新增了 4 个引用标准。具体内容如表 1 所示。表 1规范性引用文件变化序号标准号标准名称2008 标准2014 标准2022 标准1GB/T191包装储运图示标志有有有2GB/T601化学试剂 标准滴定溶液的制备有有有3GB/T602化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备有有有4GB/T603化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备有有有5GB/T610-2008化学试剂 砷测定通用方法有有有6GB/T6678化工产品采样总则有有有7GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法有有有8GB/T8170-2008数值修约规则与极限数值的表示和判定有有有9GB/T8946塑料编织袋通用技术要求有有有10GB/T22592水处理剂 pH 值测定方法通则无有有11GB/T22596水处理剂 Fe 含量测定方法通则有无无12GB/T320工业用合成盐酸无无有13GB/T6944危险货物分类和品名编号无无有14GB/T21621危险品 金属腐蚀性试验方法无无有15GB/T22594-2018水处理剂 密度测定方法通则无无有4主要技术要求变化2022 标准与 2008、2014 标准相比，主要变化为：增加了术语和定义，增加了原料要求，增加了密度和氨氮指标；更改了部分技术指标，增加了密度的测定方法、铁含量测定方法-分光光度法、氨氮含量测定方法。4.1增加术语和定义2022 标准在第三章新增加了术语和定义的说明，2008、2014 标准无术语和定义。4.2增加原料要求2022 标准对生产聚氯化铝所用的原料提出了要求，盐酸原料应优先复合 GB/T 320 规定的工业用合成盐酸，同时规定了生产原料为危险废物时，应取得相关部门的批复，符合国家相关法律法规的规定，2008、2014 标准均无原料要求。这就要求企业在生产时严格控制产品原料的质量及使用，使其符合相关标准的要求。4.3检测指标的变化新标准增加了密度和氨氮指标，更改了部分技术指标，对产品的指标要求更为全面。具体内容如表 2 所示。表 2检测指标变化序号指标名称产品性质2008标准2014标准2022标准1密度（20 ）/（g/cm3）2氧化铝（Al2O3）的质量分数/%液体固体1.10无要求无要求无要求1.12无要求液体固体6286288281312023 年 2 月Feb.,20234.4测定方法的变化与 2008 标准相比，2014 标准减少了密度的测定，增加了镉含量、汞含量、铬含量的测定方法，调整了盐基度、铁含量、砷含量、铅含量的测定方法。与 2014 标准相比，2022 标准增加了密度的测定方法、铁含量测定方法-分光光度法、氨氮含量测定方法，调整了氧化铝含量、盐基度、不溶物含量、砷含量、铅含量、汞含量的测定方法。下面将对 3 个标准中测定方法的变化部分做详细地说明。（1）密度的测定方法。2014 标准去除了 2008标准中的密度的测定，2022 标准中重新引入密度指标，并规定按照 GB/T 22594-2018 密度计法进行测定。（2）铁含量测定方法。2008 标准中要求铁含量按照国标 GB/T 22596-2008 水处理剂 铁含量测定方法通则 测定，2014 标准中将铁含量改为滴定法来测定，2022 标准则将上述 2 种测定方法均列入标准，并确定了分光光度法（即 GB/T 22596-2008水处理剂 铁含量测定方法通则）为仲裁法。因此当 2022 标准实施后，聚氯化铝中铁含量的测定将用分光光度法替代滴定法。（3）氨氮含量测定方法。2022 标准比 2008、2014 标准增加了氨氮含量的测定，先对样品预蒸馏，再用纳氏试剂分光光度法对馏出液进行测定。（4）氧化铝含量测定方法。2014 标准与 2008标准氧化铝含量的测定方法相同，而在使用氯化锌标准溶液滴定法（仲裁法）测定氧化铝含量时，2022标准有以下变化：乙二胺四乙酸二钠（EDTA）溶液浓度由约 0.05 mol/L调整为约 0.02 mol/L；氯化锌标准溶液浓度由约 0.025 mol/L 调整为约 0.02 mol/L；称取试样的质量由液体 1314 g、固体 2.53 g 调整为液体约 10 g、固体约 3 g；实验过程中移取试液 A的体积由 10 mL 调整为 5 mL；加入硝酸溶液的体积由 10 mL 调整为 5 mL；加入 EDTA 溶液的体积由 20.00 mL 调整为 25.00 mL。在使用硫酸铜标准溶液滴定法测定氧化铝含量时，2022 标准有以下变化：乙二胺四乙酸二钠（EDTA）溶液浓度由约0.05 mol/L调整为约 0.02 mol/L；硫酸铜标准溶液浓度由约 0.025 mol/L调整为约 0.02 mol/L；实验过程中移取试液 A 的体积由 10 mL 调整为 5 mL，并再加入 5 mL水；加入盐酸溶液的体积由 2 mL调整为1 mL；加入 EDTA 溶液的体积由 20.00 mL 调整为25.00 mL，删除加水至 100 mL的步骤。（5）盐基度测定方法。2014 标准在盐基度测定方法上较 2008 标准有以下变化：将标准中试液 A加入盐酸标准溶液后，接上磨口玻璃冷凝管，煮沸回流 2 min 这一步骤调整为盖上表面皿，置于电炉上加热至沸腾后立即取下。2022 标准在盐基度测定方法上较 2014 标准有以下变化：氟化钾溶液浓度由 500 g/L 调整为 250 g/L；氢氧化钠标准滴定溶液浓度由约 0.5 mol/L调整为约 0.25 mol/L。（6）不溶物含量测定方法。2022 标准中在水不溶物含量测定方法上有以下变化：将 2008、2014 标准中使用的布氏漏斗和中速定量滤纸替换为 G4 坩埚式过滤器。（7）砷含量测定方法。2008 标准中砷含量的测定方法为 DDTC银法（二乙基二硫代氨基甲酸银法）和砷斑法，并将 DDTC 银法作为仲裁法，而 2014