污水厂大宗采购药剂的质量控制（下）
上一篇讨论了除磷药剂的质量管理问题，在微信讨论群中，建议上一篇所用到的三氯化铁标准使用更新标准“-2018”，在此感谢各位同事的参与讨论，大家在使用标准的时候，一定要关注新版2018版标准。本文继续讨论污水厂批量采购的其他药剂的质量管理问题。
（2）碳源。在反硝化过程中，当水中碳氮比不合适时，反硝化过程需要补充快速碳源，提供反硝化所需的碳源。反硝化所需的碳源受限于反硝化细菌对碳源的利用能力，一般采用吸收分解速度快的碳源，对碳源的分子结构要求比较简单。常用的药剂主要有醋酸钠、葡萄糖，有的条件便利的污水处理厂可以用甲醇、醋酸、果糖等，也有一些混合醋酸钠、葡萄糖、果糖等的复合碳源，这些是市面上常见的碳源种类。
这些碳源的最终作用是在反硝化细菌将硝酸盐、碳、氮转化为氮气的过程中补充碳源，所以我们对这些不同种类碳源的质量监管也是以其所含碳源的多少为主要检测手段，而碳源本身也是一种有机物，因此污水处理厂检测进水中有机污染物最常用的COD测试方法就是COD测试，所以可以通过COD测试来检测购入碳源的有效成分，有条件的污水处理厂可以测试BOD，但是BOD受药剂中pH值等很多干扰因素的影响，测量不是很准确，所以建议以COD为标准。
市售的碳源一般分为固体和液体两种，进行固体样品的COD测试，可以随机选取1~5g样品，配置成1L溶液，即可对溶液进行测试。要测出相应的COD值，需要注意的是测试数据一般都是mg/L量级，实际取样时1mg比较难取到，所以一般取1~5g来配置1L溶液，所以在后续计算时，需要注意g到mg的数量级转换。对购买的碳源进行COD值测试，固体样品需要注意易受潮、吸水，测试前需要进行烘干，这样测试出来的值才是药物的实际COD含量。
液体药物一般配置的浓度比较高，如果以1L纯度100%的食用葡萄糖溶液计算，1L溶液大约相当于1Kg药物，而葡萄糖的COD比大约是1:1 COD含量，也就是含有1Kg COD，也就是1Kg/L COD含量，换算成常用的单位mg/L，也就是100万/L含量，也就是100万mg/L含量。这也是市面上很多碳源药物经常喜欢用自己含量几十万的说法的意思。所以在实际检测中，也要注意COD检测所用药物的含量，如果厂家销售的产品是液体产品，宣称是含量50万的碳源，也就是每升药物含有50万mg/L的COD，也就是500mg/ml的含量。 实验室取样时必须随机选取1~5ml药物配置成1L溶液进行检测，即检测值为500~/L。如此高的COD浓度，实验室必须进行合理的药物配置，并用高浓度滴定药物进行调节，才能得到准确的数值。
对应的国家标准主要有食用葡萄糖标准GB/-2018，可以查阅。一般来说，无论采用何种药剂作为碳源，污水处理厂最终利用的是反硝化反应中有效的有机成分。因此，简单的COD测试是污水处理厂检测碳源药剂有效的质量检测方法。
（3）次氯酸钠。在国内外疫情爆发对污水处理厂出水水质消毒要求严格的情况下，投加次氯酸钠是污水处理厂常用的消毒剂，其他消毒方式还有二氧化氯消毒、紫外线消毒等。由于次氯酸钠储存风险低，原料易购，污水处理厂多采用次氯酸钠作为消毒方式。本次公众号主要讨论消毒剂次氯酸钠的检测。次氯酸钠的国家标准为《次氯酸钠》-2013，可作为日常监测的标准方法。
次氯酸钠作为消毒剂，主要是利用其中的有效氯对微生物进行消毒，在消毒计算中，药剂的投加量也是通过有效氯的含量来控制的，因此消毒剂的有效氯检测也是污水处理厂控制药剂产品质量需要的检测手段。次氯酸钠-2013标准中对次氯酸钠有效氯的测试方法进行了说明，主要是通过次氯酸与碘化钾反应，再通过淀粉与沉淀的碘反应，通过硫代硫酸钠中和滴定使蓝色消失而测定。主要测试方法也与COD的中和滴定法一致，难度与COD相同，因此在一般污水处理厂实验室即可进行，只需要购买相应的化学药剂即可。
工业次氯酸钠的有效氯含量约为10%，高于市面上销售的84消毒液的有效氯含量，因此在取样检测时，要注意穿戴工作防护服，避免溅到身上和衣服上。
（4）PAM，聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺作为污水处理厂污泥脱水的絮凝剂，广泛应用于各污水处理厂。由于市场巨大，药剂生产厂家众多，药剂质量难以控制。特别是PAM属于高分子有机化合物，实验室检测难度较大，有些项目需要购买专门的实验室设备。各污水处理厂可根据自身实际生产需要和技术配置能力，合理选择是否配置相应的实验室设备。
首先我们来看PAM的两项国家标准，分别是GB/T 31246-2014：《阳离子聚丙烯酰胺技术条件与试验方法》和GB/-2017《阴离子聚丙烯酰胺和非离子聚丙烯酰胺》。聚丙烯酰胺根据溶于水后的离子性质分为阳离子型和阴离子型。注意在污水处理厂的运行中，活性污泥一般带负电荷，活性污泥脱泥一般采用阳离子。化学污泥一般采用金属盐进行混凝沉淀，所以产生的化学污泥采用的是阴离子聚丙烯酰胺。
在这两个标准中，对聚丙烯酰胺的几项指标的分析方法进行了详细的阐述，对相对分子量、阳离子(阴离子)度、丙烯酰胺单体含量、溶解时间、水不溶物、硫酸盐、氯化物等的试验方法和步骤进行了规范和说明。各个污水处理厂可以根据自己对PAM质量控制的要求，从这两个标准中选择部分项目进行检测。一般污水处理厂可以对硫酸盐和氯化物两个化学盐类指标分别进行检测。这是因为很多PAM药剂生产厂家经常会用工业盐混入PAM中，降低了PAM的品质。同时硫酸盐和氯化物的检测比较简单，一般污水处理厂的实验室都可以进行。所以检测工业盐是一种可以轻易发现PAM药剂质量的简便方法。
（上图为乌氏粘度计结构图，是检测PAM分子量的设备）
我还建议大家做一下溶解时间试验，有些污水处理厂的PAM药效不好，和溶解时间不足有关系，实际操作中可以通过实验室的溶解时间试验来确定药物的准确溶解时间，在生产过程中控制好用药时间，才是更好的发挥药物药效的方法。
在一些条件不够的污水处理厂，可以通过定量加入的烧杯实验来检测PAM，同时尽量保持污泥性质的一致性。搅拌污泥，倒出上清液，最后将絮凝后的污泥取出，用力挤压，检查其聚集程度。这也是一种比较粗略的检测方法，是一些医药销售人员进行现场实验的方法。
PAM检测相对比较困难，一个污水处理厂可能需要多台设备进行检测，而且检测机会不多，一般一次购买半年或一年的设备，这样就可能造成很多设备很少使用，形成沉没成本。因此，如果是区域污水处理厂集团管理，可以以集团为单位进行采购，对集团内每个污水处理厂进行药物采购质量管理，是比较合适的方式。
以上就是污水处理厂大宗采购的四类药剂质量控制的技术手段，当然，对于如此高成本的支出项目，单纯依靠技术监督肯定是不够的，需要对药品进行全过程的管理。在污水处理厂的管理体系中，需要增加大宗药品采购的管理项目，通过规范化管理，实现药品采购、检测、使用全过程控制，从而有效降低污水处理厂的生产成本支出。