为什么雨天出水采样的代表性问题特别突出?
为什么雨天出水采样的代表性问题特别突出?
核心答案
雨天流量在几小时内翻两三倍,水质随之剧烈波动,任何一个瞬时样都只代表那一瞬。上午10点取样COD 28 mg/L合格,11点半流量峰值时可能到55 mg/L。用瞬时样报数,要么虚高要么虚低,都说不清真实排放情况。雨天要用流量比例混合样,或者至少加密到每2小时一次的时间比例混合样。
详细解析
三种采样方式的差别
瞬时样:某一时刻取一份。操作简单,反映即时状态,适合应急判断,不适合做排放核算。
时间比例混合样:每隔固定时间(比如2小时)取等体积水样混合。比瞬时样好,但如果流量变化大,低流量时段的水样在混合样中权重被高估。
流量比例混合样:取样体积与瞬时流量成正比。这是雨天唯一能反映真实排放负荷的方式。自动采样器可以从流量计取4—20 mA信号,按累计流量每过X m³触发一次取样。
举例说明差别:某厂雨天8小时内,前4小时流量1800 m³/h、COD 25 mg/L,后4小时流量4000 m³/h、COD 48 mg/L。
时间比例混合样COD = (25 + 48)/2 = 36.5 mg/L
流量比例混合样COD = (1800×4×25 + 4000×4×48)/(1800×4 + 4000×4) = 40.9 mg/L
真实排放负荷对应的是40.9,时间比例样低估了11%。若限值是40 mg/L,一个判合格一个判超标。
取样点的位置
出水渠道里流态不均,靠近岸边和渠底的水与主流不同。特别是雨天出水SS高,颗粒物在渠底富集,取样管口若离底太近,测出的SS能比真实值高一倍。
规范做法是取样口设在水流充分混合的位置,管口离渠底不小于0.2 m、离水面不小于0.1 m,且在流速较大的主流区。计量堰下游2—3倍堰宽处紊动充分,是不错的位置。
在线仪表的取样泵入口同理。见过一个厂在线浊度仪常年读数偏高,最后发现取样管插到了沉积泥的位置。
频次怎么定
| 工况 | 采样方式 | 频次 |
|---|---|---|
| 旱季常规 | 24 h混合样 | 每日1次 |
| 降雨预警 | 时间比例混合 | 每4 h一组 |
| 降雨峰值期 | 流量比例混合 | 连续采集 |
| 溢流/超越期间 | 瞬时+混合并行 | 每1 h瞬时1份 |
| 雨后恢复 | 时间比例混合 | 每6 h一组,持续48 h |
溢流期间的瞬时样很重要——这是唯一能还原污染物排放时间分布的数据,事后追溯必需。
常见误区
- 雨天为了避雨在检查井或者管道里随便舀一瓢。取样点变了,数据就失去可比性,历史趋势全废。
- 混合样存放不当。COD样品要加硫酸酸化到pH<2并4 ℃保存,氨氮样品同样。雨天忙起来就忘了加酸,第二天测出来的COD能比真值低20%—30%。
- 自动采样器雨季不维护。取样管被藻类和泥堵住,采不满样,混合样成了半瓶,浓度不准。
- 只看在线数据不做人工比对。在线COD仪在高浊度条件下漂移明显,雨天与实验室数据偏差超过20%很常见,要加密比对。
实践建议
- 雨季前完成自动采样器的全面检修:取样管更换、蠕动泵管更换、样品瓶清洗、制冷功能测试,取样体积用量筒实测校准,偏差控制在±5%以内。
- 采样器改成流量比例模式,从电磁流量计接信号,设定每累计500—1000 m³取样50 mL。
- 降雨期间在线仪表与人工比对频次提到每8小时一次,偏差超过15%当天校准。
- 溢流或超越期间必须留取瞬时样,每小时一份,用500 mL棕色瓶密封冷藏保存不少于30天。
- 取样记录写明取样时间(精确到分钟)、瞬时流量、天气状况,缺一项数据的可信度就打折。
- 混合样加酸保存要在采样后30分钟内完成,采样器带自动加酸功能的雨季前检查酸液余量。