臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，在水處理領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用于消毒、脫色、除臭和降解有機(jī)物。然而，其性質(zhì)活潑，控制不當(dāng)可能生成溴酸鹽等有害副產(chǎn)物。因此，科學(xué)、精準(zhǔn)地監(jiān)測水中的臭氧濃度至關(guān)重要。本文將系統(tǒng)闡述需要檢測臭氧的典型場景、所依據(jù)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)際操作中的核心注意事項(xiàng)。

臭氧在水處理中常被用作消毒

一、 哪些情況下必須檢測臭氧？

臭氧的檢測貫穿于其應(yīng)用的全過程，主要涵蓋以下場景：

1. 臭氧消毒工藝過程監(jiān)控：在飲用水、瓶裝水、游泳池水、醫(yī)療廢水等采用臭氧消毒的環(huán)節(jié)，必須實(shí)時監(jiān)測水中剩余臭氧濃度。濃度過低無法保證消毒效果，無法達(dá)到規(guī)定的“CT值”（濃度與接觸時間的乘積）要求；濃度過高則浪費(fèi)能源，并增加副產(chǎn)物生成風(fēng)險(xiǎn)。工藝端點(diǎn)的監(jiān)測是控制消毒效果與運(yùn)行成本的關(guān)鍵。
2. 出水水質(zhì)安全評估：經(jīng)臭氧處理后的出水，在進(jìn)入下一工藝單元或管網(wǎng)前，需檢測剩余臭氧。例如，在膜處理前，需將臭氧降至極低水平以防止氧化損傷膜元件；在飲用水出廠前，需確保剩余臭氧濃度符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2022）的限值要求，既保證持續(xù)消毒能力，又避免對用戶口感造成影響。
3. 消毒副產(chǎn)物風(fēng)險(xiǎn)控制：當(dāng)原水中含有溴離子時，臭氧可能將其氧化為潛在致癌物溴酸鹽。因此，在使用臭氧工藝時，特別是針對礦泉水、純凈水等，需在工藝后端同步監(jiān)測溴酸鹽的生成量，其濃度必須嚴(yán)格符合GB 5749-2022（溴酸鹽限值為0.01mg/L）及《飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8537-2018）的要求。臭氧濃度是影響溴酸鹽生成的關(guān)鍵參數(shù)。
4. 水源與突發(fā)污染預(yù)警：對于某些特定的工業(yè)廢水或受污染水源，臭氧可能作為污染物存在。監(jiān)測水體中的臭氧濃度，有助于評估水源的工業(yè)污染狀況或應(yīng)對臭氧泄漏等突發(fā)環(huán)境事件。

二、 檢測依循的核心標(biāo)準(zhǔn)是什么？

所有檢測工作必須建立在現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上。我國水質(zhì)臭氧及相關(guān)指標(biāo)監(jiān)測主要參照以下標(biāo)準(zhǔn)：

• 《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2022）：這是飲用水安全的根本標(biāo)準(zhǔn)。它明確規(guī)定了采用臭氧消毒時，出廠水和管網(wǎng)末梢水的臭氧殘留濃度上限為0.3mg/L（如與水接觸時間大于12分鐘，可為0.5mg/L），同時嚴(yán)格規(guī)定了溴酸鹽的限值為0.01mg/L。這是臭氧消毒工藝控制的最終法律依據(jù)。
• 《城鎮(zhèn)供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T 206-2005）：該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對供水企業(yè)的水質(zhì)提出要求，其中對臭氧出廠水限值與GB 5749協(xié)調(diào)一致，是水廠運(yùn)行管理的重要依據(jù)。
• 《飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8537-2018）：規(guī)定臭氧消毒工藝的礦泉水產(chǎn)品中，溴酸鹽含量不得超過0.01mg/L。
• 檢測方法標(biāo)準(zhǔn)
  • 臭氧濃度檢測：通常采用《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 消毒劑指標(biāo)》（GB/T 5750.11-2022）中規(guī)定的靛藍(lán)分光光度法。該方法原理成熟，是實(shí)驗(yàn)室檢測的仲裁法。現(xiàn)場快速檢測則多采用基于相同或類似原理的便攜式光度計(jì)，其設(shè)備應(yīng)通過計(jì)量認(rèn)證，確保數(shù)據(jù)可比性。
  • 溴酸鹽檢測：主要依據(jù)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 消毒副產(chǎn)物指標(biāo)》（GB/T 5750.10-2022），常用離子色譜法（IC）或離子色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（IC-MS），這些方法靈敏度高，可準(zhǔn)確測定μg/L級別的溴酸鹽。

臭氧在水中的作用過程

三、 實(shí)際監(jiān)測中有哪些重要注意事項(xiàng)？

1. 采樣與保存的時效性：水中臭氧極其不穩(wěn)定，易分解。采樣后應(yīng)立即檢測。若需實(shí)驗(yàn)室分析，必須現(xiàn)場用專用采樣瓶（如帶活塞的棕色玻璃瓶）固定，并避光、低溫保存，盡快運(yùn)送。任何延遲都會導(dǎo)致濃度顯著降低，數(shù)據(jù)失真。
2. 檢測方法的選擇與匹配：靛藍(lán)分光光度法適用于大部分清水。但對于高色度、高濁度或含有其他氧化性物質(zhì)的水樣，可能存在干擾，需進(jìn)行預(yù)處`理或選用抗干擾能力更強(qiáng)的儀器方法。現(xiàn)場快速檢測設(shè)備需定期用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)證。
3. 區(qū)分“殘余臭氧”與“總氧化劑”：一些基于氧化還原電位（ORP）或DPD法的現(xiàn)場檢測儀，其讀數(shù)可能反映的是包括臭氧、氯、過氧化氫在內(nèi)的總氧化劑濃度，而非臭氧特異濃度。在存在多種氧化劑的復(fù)雜水環(huán)境中，應(yīng)選擇對臭氧有特異性的檢測方法（如靛藍(lán)法）。
4. 工藝監(jiān)測點(diǎn)的科學(xué)布設(shè)：關(guān)鍵監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)至少包括：臭氧接觸池出口（反映消毒效果）、工藝后端（如活性炭濾池前，控制進(jìn)入深度處理單元的臭氧量）、出廠水點(diǎn)。多點(diǎn)聯(lián)動監(jiān)測才能全面掌控工藝狀態(tài)。
5. 安全防護(hù)：臭氧具有毒性，在接觸池、臭氧發(fā)生間等區(qū)域進(jìn)行空氣檢測時，操作人員需佩戴防護(hù)裝備，并確保環(huán)境通風(fēng)良好，防止臭氧氣體吸入危害健康。

技術(shù)與設(shè)備探討：實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、快速的臭氧監(jiān)測，依賴于可靠的分析技術(shù)與儀器。當(dāng)前，除了經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)室分光光度法，適用于現(xiàn)場快速檢測的便攜式臭氧測定儀因其即時性，在工藝調(diào)控中扮演著不可替代的角色。先進(jìn)的設(shè)備通常采用靛藍(lán)藍(lán)化或改進(jìn)的化學(xué)發(fā)光法等原理，具備自動進(jìn)樣、數(shù)據(jù)記錄和抗常見干擾物（如氯）能力。例如，一些高精度便攜水質(zhì)檢測設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)ppb級別的臭氧測量，并內(nèi)置多種校準(zhǔn)曲線，適用于從純凈水到復(fù)雜水體的不同場景。

便攜式臭氧水質(zhì)檢測儀ERUN-SP7-K3

而對于溴酸鹽這種痕量級副產(chǎn)物的監(jiān)控，則必須依靠實(shí)驗(yàn)室級的離子色譜儀等精密儀器，以確保滿足國標(biāo)規(guī)定的苛刻檢出限要求。選擇設(shè)備時，應(yīng)重點(diǎn)考察其檢出限、量程是否覆蓋目標(biāo)濃度、抗干擾能力，以及是否通過相關(guān)的計(jì)量認(rèn)證。

實(shí)驗(yàn)室臺式臭氧水質(zhì)檢測儀ERUN-ST7-K3

科學(xué)地監(jiān)測和控制臭氧，不僅是滿足法規(guī)要求的必行之舉，更是優(yōu)化水處理工藝、保障水質(zhì)絕對安全、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的核心技術(shù)環(huán)節(jié)。只有將標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格執(zhí)行、方法的正確選擇與設(shè)備的精準(zhǔn)應(yīng)用相結(jié)合，才能真正駕馭臭氧這把水處理的“雙刃劍”。