46. Што такое раствораны кісларод?
Раствораны кісларод DO (абрэвіятура ад Dissolved Oxygen на англійскай мове) уяўляе колькасць малекулярнага кіслароду, растворанага ў вадзе, і адзінкай з'яўляецца мг/л. Насычанае ўтрыманне растворанага кіслароду ў вадзе звязана з тэмпературай вады, атмасферным ціскам і хімічным складам вады. Пры адным атмасферным ціску ўтрыманне кіслароду, калі раствораны кісларод у дыстыляванай вадзе дасягае насычэння пры 0oC, складае 14,62 мг/л, а пры 20oC — 9,17 мг/л. Павышэнне тэмпературы вады, павелічэнне ўтрымання солі або паніжэнне атмасфернага ціску прывядзе да зніжэння ўтрымання растворанага ў вадзе кіслароду.
Раствораны кісларод з'яўляецца неабходным рэчывам для выжывання і размнажэння рыб і аэробных бактэрый. Калі раствораны кісларод ніжэйшы за 4 мг/л, рыбам будзе цяжка выжыць. Калі вада забруджана арганічнымі рэчывамі, акісленне арганічных рэчываў аэробнымі мікраарганізмамі будзе спажываць раствораны ў вадзе кісларод. Калі яго нельга своечасова папоўніць з паветра, раствораны ў вадзе кісларод будзе паступова памяншацца, пакуль не стане блізкім да 0, што прывядзе да размнажэння вялікай колькасці анаэробных мікраарганізмаў. Зрабіце ваду чорнай і смярдзючай.
47. Якія метады звычайна выкарыстоўваюцца для вымярэння растворанага кіслароду?
Існуюць два шырока выкарыстоўваюцца метаду вымярэння растворанага кіслароду: адзін - ёдаметрычны метад і метад яго карэкцыі (GB 7489-87), а другі - метад электрахімічнага зонда (GB11913-89). Ёдаметрычны метад прыдатны для вымярэння проб вады з раствораным кіслародам больш за 0,2 мг/л. Як правіла, ёдаметрычны метад падыходзіць толькі для вымярэння растворанага кіслароду ў чыстай вадзе. Пры вымярэнні растворанага кіслароду ў прамысловых сцёкавых водах або на розных этапах працэсу ачышчальных збудаванняў трэба выкарыстоўваць скарэкціраваны ёд. колькасны метад або электрахімічны метад. Ніжняя мяжа вызначэння метаду электрахімічнага зонда звязана з прыборам, які выкарыстоўваецца. У асноўным існуе два тыпу: мембранны электродны метад і бесмембранны электродны метад. Як правіла, яны падыходзяць для вымярэння проб вады з раствораным кіслародам больш за 0,1 мг/л. Інтэрнэт-вымяральнік DO, які ўсталёўваецца і выкарыстоўваецца ў аэротенках і іншых месцах на ачышчальных збудаваннях, выкарыстоўвае метад мембраннага электрода або метад без мембраннага электрода.
Асноўны прынцып йодометрического метаду заключаецца ў даданні ў пробу вады сульфату марганца і шчолачнага ёдыду калію. Кісларод, раствораны ў вадзе, акісляе нізкавалентны марганец да высокавалентнага марганца, утвараючы карычневы асадак гідраксіду чатырохвалентнага марганца. Пасля дадання кіслаты карычневы асадак раствараецца, і ён уступае ў рэакцыю з іёнамі ёдыду, утвараючы свабодны ёд, а затым выкарыстоўвае крухмал у якасці індыкатара і тытруе свабодны ёд тиосульфатом натрыю для разліку ўтрымання растворанага кіслароду.
Калі проба вады афарбаваная або ўтрымлівае арганічныя рэчывы, якія могуць уступаць у рэакцыю з ёдам, выкарыстоўваць ёдаметрычны метад і яго метад карэкцыі для вымярэння растворанага кіслароду ў вадзе непрыдатна. Замест гэтага для вымярэння можна выкарыстоўваць плёнкавы электрод, адчувальны да кіслароду, або электрод без мембраны. Адчувальны да кіслароду электрод складаецца з двух металічных электродаў, якія кантактуюць з апорным электралітам, і селектыўнай пранікальнай мембраны. Мембрана можа прапускаць толькі кісларод і іншыя газы, але ваду і растваральныя рэчывы ў ёй не прапускаюць. Кісларод, які праходзіць праз мембрану, памяншаецца на электродзе. Утвараецца слабы дыфузійны ток, велічыня якога прапарцыйная ўтрыманню растворанага кіслароду пры пэўнай тэмпературы. Бесплёнкавы электрод складаецца з катода са спецыяльнага сплаву срэбра і жалезнага (ці цынкавага) анода. Ён не выкарыстоўвае плёнку або электраліт, і паміж двума полюсамі не дадаецца напружанне палярызацыі. Ён злучаецца з двума полюсамі толькі праз вымераны водны раствор, утвараючы асноўную батарэю, і малекулы кіслароду ў вадзе аднаўляюцца непасрэдна на катодзе, і генераваны ток аднаўлення прапарцыйны ўтрыманню кіслароду ў вымяраным растворы. .
48. Чаму паказчык растворанага кіслароду з'яўляецца адным з асноўных паказчыкаў нармальнай працы сістэмы біялагічнай ачысткі сцёкавых вод?
Падтрыманне ў вадзе пэўнай колькасці растворанага кіслароду з'яўляецца асноўнай умовай выжывання і размнажэння аэробных водных арганізмаў. Такім чынам, паказчык растворанага кіслароду таксама з'яўляецца адным з ключавых паказчыкаў для нармальнай працы сістэмы біялагічнай ачысткі сцёкавых вод.
Прылада аэробнай біялагічнай ачысткі патрабуе, каб раствораны кісларод у вадзе быў вышэй за 2 мг/л, а прылада анаэробнай біялагічнай ачысткі патрабуе, каб раствораны кісларод быў ніжэй за 0,5 мг/л. Калі вы хочаце ўвайсці ў ідэальную стадыю метанагенезу, лепш за ўсё не мець выяўленага растворанага кіслароду (для 0), а калі раздзел А працэсу А/А знаходзіцца ў бескіслародным стане, раствораны кісларод пераважна складае 0,5~1 мг/л . Калі сцёкавыя вады з другаснага адстойніка аэробнага біялагічнага метаду кваліфікуюцца, утрыманне растворанага кіслароду ў іх звычайна складае не менш за 1 мг/л. Калі ён занадта нізкі (<0,5 мг/л) або занадта высокі (метад аэрацыі паветра >2 мг/л), гэта прывядзе да сцёку вады. Якасць вады пагаршаецца ці нават перавышае нормы. Такім чынам, уся ўвага павінна быць нададзена маніторынгу ўтрымання растворанага кіслароду ўнутры прылады біялагічнай ачысткі і сцёкавых вод з яго адстойніка.
Ёдаметрычнае тытраванне не падыходзіць для тэсціравання на месцы, а таксама не можа выкарыстоўвацца для пастаяннага маніторынгу або вызначэння растворанага кіслароду на месцы. У бесперапынным маніторынгу растворанага кіслароду ў сістэмах ачысткі сцёкавых вод выкарыстоўваецца метад мембраннага электрода ў электрахімічным метадзе. Каб бесперапынна адсочваць змены DO змешанай вадкасці ў аэратэнку падчас працэсу ачысткі сцёкавых вод у рэжыме рэальнага часу, звычайна выкарыстоўваецца онлайн-электрахімічны датчык DO. У той жа час вымяральнік DO з'яўляецца таксама важнай часткай сістэмы аўтаматычнага кантролю і рэгулявання растворанага кіслароду ў аэротенке. Бо сістэма рэгулявання і кантролю гуляе важную ролю ў яе нармальнай працы. У той жа час, гэта таксама з'яўляецца важнай асновай для аператараў працэсу для рэгулявання і кантролю нармальнай працы біялагічнай ачысткі сцёкавых вод.
49. Якія меры засцярогі пры вымярэнні растворанага кіслароду метадам ёдаметрычнага тытравання?
Неабходна праяўляць асаблівую асцярожнасць пры зборы проб вады для вымярэння растворанага кіслароду. Пробы вады не павінны знаходзіцца ў кантакце з паветрам на працягу доўгага часу і не павінны змешвацца. Пры адборы проб у рэзервуары для збору вады выкарыстоўвайце 300-мл шкляную бутэльку з вузкім горлам для растворанага кіслароду і адначасова вымярайце і запісвайце тэмпературу вады. Акрамя таго, пры выкарыстанні ёдаметрычнага тытравання, у дадатак да выбару канкрэтнага метаду ліквідацыі перашкод пасля ўзяцця пробы, час захоўвання павінен быць максімальна скарочаны, і лепш за ўсё аналізаваць адразу.
Дзякуючы ўдасканаленню тэхналогіі і абсталявання, а таксама пры дапамозе прыбораў ёдаметрычнае тытраванне застаецца найбольш дакладным і надзейным метадам тытравання для аналізу растворанага кіслароду. Для таго, каб выключыць уплыў розных перашкаджаюць рэчываў у пробах вады, існуе некалькі спецыяльных метадаў карэкцыі йодометрического тытравання.
Аксіды, аднаўляльнікі, арганічныя рэчывы і г.д., якія прысутнічаюць у пробах вады, будуць перашкаджаць ёдаметрычнаму тытраванню. Некаторыя акісляльнікі могуць дысацыяваць ёдыд на ёд (станоўчая інтэрферэнцыя), а некаторыя аднаўляльнікі могуць аднаўляць ёд да ёдыду (адмоўная інтэрферэнцыя). інтэрферэнцыя), калі акіслены асадак марганца падкісляецца, большасць арганічных рэчываў можа часткова акісляцца, ствараючы негатыўныя памылкі. Метад карэкцыі азідам можа эфектыўна ліквідаваць перашкоды нітрытаў, а калі ўзор вады змяшчае нізкавалентнае жалеза, метад карэкцыі перманганатам калія можа быць выкарыстаны для ліквідацыі перашкод. Калі ў пробе вады ёсць колер, багавінне і ўзважаныя рэчывы, варта выкарыстоўваць метад карэкцыі флокуляции галыну, а для вызначэння растворанага кіслароду ў сумесі актыўнага глею - метад карэкцыі флокуляции сульфату медзі і сульфамінавай кіслаты.
50. Якія меры засцярогі пры вымярэнні растворанага кіслароду метадам тонкаплёнкавага электрода?
Мембранны электрод складаецца з катода, анода, электраліта і мембраны. Паражніну электрода запаўняюць растворам KCl. Мембрана аддзяляе электраліт ад пробы вады, якая падлягае вымярэнню, і раствораны кісларод пранікае і дыфузіюе праз мембрану. Пасля таго, як паміж двума полюсамі прымяняецца фіксаванае напружанне палярызацыі пастаяннага току ад 0,5 да 1,0 В, раствораны кісларод у вымеранай вадзе праходзіць праз плёнку і аднаўляецца на катодзе, ствараючы дыфузійны ток, прапарцыйны канцэнтрацыі кіслароду.
Звычайна выкарыстоўваюцца плёнкі з поліэтылену і фторвугляроду, якія могуць прапускаць малекулы кіслароду і маюць адносна стабільныя ўласцівасці. Паколькі плёнка можа пранікаць праз розныя газы, некаторыя газы (напрыклад, H2S, SO2, CO2, NH3 і інш.) знаходзяцца на індыкатарным электродзе. Яго няпроста дэпалярызаваць, што прывядзе да зніжэння адчувальнасці электрода і прывядзе да адхіленні ў выніках вымярэнняў. Алей і тлушч у вымеранай вадзе і мікраарганізмы ў аэротенке часта прыліпаюць да мембраны, што сур'ёзна ўплывае на дакладнасць вымярэнняў, таму патрабуецца рэгулярная чыстка і каліброўка.
Такім чынам, мембранныя электродныя аналізатары растворанага кіслароду, якія выкарыстоўваюцца ў сістэмах ачысткі сцёкавых вод, павінны эксплуатавацца ў строгай адпаведнасці з метадамі каліброўкі вытворцы, а таксама патрабуецца рэгулярная чыстка, каліброўка, папаўненне электраліта і замена мембраны электрода. Пры замене плёнкі рабіць гэта трэба акуратна. Па-першае, вы павінны прадухіліць забруджванне адчувальных кампанентаў. Па-другое, сочыце за тым, каб пад плёнкай не заставаліся дробныя бурбалкі. У адваротным выпадку рэшткавы ток павялічыцца і паўплывае на вынікі вымярэння. Каб забяспечыць дакладныя дадзеныя, паток вады ў кропцы вымярэння мембраннага электрода павінен мець пэўную ступень турбулентнасці, гэта значыць доследны раствор, які праходзіць праз паверхню мембраны, павінен мець дастатковую хуткасць патоку.
Увогуле, для каліброўкі кантролю можна выкарыстоўваць паветра або ўзоры з вядомай канцэнтрацыяй DO і ўзоры без DO. Вядома, для каліброўкі лепш за ўсё выкарыстоўваць даследаваную пробу вады. Акрамя таго, трэба часта правяраць адну або дзве кропкі, каб праверыць дадзеныя карэкцыі тэмпературы.
Час публікацыі: 14 лістапада 2023 г
