46.Kas yra ištirpęs deguonis?
Ištirpusio deguonies DO (anglų kalba Santrumpa ištirpęs deguonis) reiškia vandenyje ištirpusio molekulinio deguonies kiekį, o vienetas yra mg/l. Sočiųjų ištirpusio deguonies kiekis vandenyje yra susijęs su vandens temperatūra, atmosferos slėgiu ir chemine vandens sudėtimi. Esant vienam atmosferos slėgiui, deguonies kiekis distiliuotame vandenyje pasiekus prisotinimą prie 0oC yra 14,62mg/L, o esant 20oC – 9,17mg/L. Padidėjus vandens temperatūrai, padidėjus druskos kiekiui arba sumažėjus atmosferos slėgiui, sumažės ištirpusio deguonies kiekis vandenyje.
Ištirpęs deguonis yra būtina žuvų ir aerobinių bakterijų išlikimui ir dauginimuisi medžiaga. Jei ištirpusio deguonies kiekis yra mažesnis nei 4 mg/l, žuvims bus sunku išgyventi. Kai vanduo yra užterštas organinėmis medžiagomis, organinių medžiagų oksidacija aerobiniais mikroorganizmais sunaudos vandenyje ištirpusį deguonį. Jei jo nepavyks laiku papildyti iš oro, vandenyje ištirpusio deguonies kiekis palaipsniui mažės, kol bus artimas 0, todėl dauginsis daug anaerobinių mikroorganizmų. Padarykite vandenį juodą ir dvokiantį.
47. Kokie yra dažniausiai naudojami ištirpusio deguonies matavimo metodai?
Yra du dažniausiai naudojami ištirpusio deguonies matavimo metodai: vienas yra jodometrinis metodas ir jo korekcijos metodas (GB 7489–87), o kitas – elektrocheminio zondo metodas (GB11913–89). Jodometrinis metodas tinka vandens mėginiams, kuriuose ištirpusio deguonies kiekis didesnis nei 0,2 mg/l, matuoti. Paprastai jodometrinis metodas tinka tik ištirpusio deguonies kiekiui švariame vandenyje matuoti. Matuojant ištirpusio deguonies kiekį pramoninėse nuotekose ar įvairiuose nuotekų valymo įrenginių proceso etapuose, turi būti naudojamas pakoreguotas jodas. kiekybinis metodas arba elektrocheminis metodas. Apatinė elektrocheminio zondo metodo nustatymo riba yra susijusi su naudojamu prietaisu. Daugiausia yra dviejų tipų: membraninio elektrodo metodas ir bemembraninio elektrodo metodas. Paprastai jie tinka vandens mėginiams, kuriuose ištirpusio deguonies kiekis didesnis nei 0,1 mg/l, matuoti. Internetinis DO matuoklis, sumontuotas ir naudojamas aeracijos rezervuaruose ir kitose nuotekų valymo įrenginių vietose, naudoja membraninio elektrodo metodą arba bemembraninį elektrodų metodą.
Pagrindinis jodometrinio metodo principas – į vandens mėginį įpilti mangano sulfato ir šarminio kalio jodido. Vandenyje ištirpęs deguonis žemavalentį manganą oksiduoja į didelio valenčio manganą, todėl susidaro rudos keturvalenčio mangano hidroksido nuosėdos. Pridėjus rūgšties, rudos nuosėdos ištirpsta ir reaguoja su jodido jonais, kad susidarytų laisvas jodas, o tada kaip indikatorių naudoja krakmolą ir titruoja laisvą jodą natrio tiosulfatu, kad apskaičiuotų ištirpusio deguonies kiekį.
Kai vandens mėginys yra spalvotas arba jame yra organinių medžiagų, galinčių reaguoti su jodu, jodometriniu metodu ir jo korekcijos metodu matuoti ištirpusio deguonies kiekį vandenyje netinka. Vietoje to matavimui gali būti naudojamas deguoniui jautrus plėvelės elektrodas arba elektrodas be membranos. Deguoniui jautrus elektrodas susideda iš dviejų metalinių elektrodų, besiliečiančių su atraminiu elektrolitu, ir selektyvios pralaidžios membranos. Membrana gali prasiskverbti tik per deguonį ir kitas dujas, bet neprasiskverbia vanduo ir joje esančios tirpios medžiagos. Per membraną praeinantis deguonis sumažinamas ant elektrodo. Susidaro silpna difuzijos srovė, o srovės dydis yra proporcingas ištirpusio deguonies kiekiui tam tikroje temperatūroje. Beplėvelis elektrodas sudarytas iš specialaus sidabro lydinio katodo ir geležies (arba cinko) anodo. Jame nenaudojama plėvelė ar elektrolitas, o tarp dviejų polių nepridedama poliarizacijos įtampa. Jis susisiekia tik su dviem poliais per išmatuotą vandeninį tirpalą, kad sudarytų pirminę bateriją, o deguonies molekulės vandenyje yra Redukcija atliekama tiesiai ant katodo, o generuojama redukcijos srovė yra proporcinga deguonies kiekiui išmatuojamame tirpale. .
48. Kodėl ištirpusio deguonies rodiklis yra vienas pagrindinių rodiklių normaliam nuotekų biologinio valymo sistemos darbui?
Tam tikro ištirpusio deguonies kiekio palaikymas vandenyje yra pagrindinė aerobinių vandens organizmų išlikimo ir dauginimosi sąlyga. Todėl ištirpusio deguonies indikatorius taip pat yra vienas pagrindinių rodiklių normaliam nuotekų biologinio valymo sistemos darbui.
Aerobinio biologinio apdorojimo prietaisas reikalauja, kad ištirpusio deguonies kiekis vandenyje būtų didesnis nei 2 mg/l, o anaerobinio biologinio apdorojimo prietaisas – mažesnis nei 0,5 mg/l. Jei norite patekti į idealią metanogenezės stadiją, geriausia, kad nebūtų aptinkamo ištirpusio deguonies (0), o kai A/O proceso A sekcija yra anoksinės būsenos, ištirpusio deguonies kiekis pageidautina yra 0,5–1 mg/l. . Kai aerobinio biologinio metodo antrinio nusodinimo rezervuaro nuotekos yra kvalifikuotos, jose ištirpusio deguonies kiekis paprastai yra ne mažesnis kaip 1 mg/l. Jei jis per žemas (<0,5 mg/l) arba per daug (oro aeracijos metodas >).2mg/l), tai sukels vandens nuotekas. Vandens kokybė pablogėja arba net viršija standartus. Todėl visas dėmesys turėtų būti skiriamas ištirpusio deguonies kiekiui biologinio valymo įrenginio viduje ir jo nusodinimo rezervuaro nuotekoms stebėti.
Jodometrinis titravimas netinka bandymams vietoje, taip pat jo negalima naudoti nuolatiniam ištirpusio deguonies stebėjimui ar nustatymui vietoje. Nuolat stebint ištirpusio deguonies kiekį nuotekų valymo sistemose, naudojamas membraninis elektrodų metodas elektrocheminiame metode. Norint nuolat suvokti sumaišyto skysčio DO pokyčius aeracijos rezervuare nuotekų valymo proceso metu realiu laiku, paprastai naudojamas internetinis elektrocheminis zondas DO matuoklis. Tuo pačiu metu DO matuoklis taip pat yra svarbi automatinės ištirpusio deguonies valdymo ir reguliavimo sistemos dalis aeracijos bake. Reguliavimo ir valdymo sistema atlieka svarbų vaidmenį normaliai veikiant. Kartu tai taip pat svarbus pagrindas procesų operatoriams reguliuoti ir kontroliuoti normalų nuotekų biologinio valymo veikimą.
49. Kokios yra atsargumo priemonės matuojant ištirpusį deguonį jodometriniu titravimu?
Ypatingą dėmesį reikia skirti renkant vandens mėginius ištirpusio deguonies kiekiui matuoti. Vandens mėginiai ilgą laiką neturi liestis su oru ir neturėtų būti maišomi. Imdami mėginius vandens surinkimo rezervuare, naudokite 300 ml talpos stiklinį siauros angos ištirpinto deguonies buteliuką ir tuo pat metu išmatuokite bei registruokite vandens temperatūrą. Be to, naudojant jodometrinį titravimą, be konkretaus metodo parinkimo trikdžiams pašalinti po mėginių paėmimo, saugojimo laikas turi būti kiek įmanoma sutrumpintas ir geriausia analizuoti nedelsiant.
Tobulėjant technologijoms ir įrangai bei naudojant prietaisus, jodometrinis titravimas išlieka tiksliausias ir patikimiausias ištirpusio deguonies analizės titravimo metodas. Siekiant pašalinti įvairių trukdančių medžiagų įtaką vandens mėginiuose, yra keletas specifinių jodometrinio titravimo korekcijos metodų.
Vandens mėginiuose esantys oksidai, reduktoriai, organinės medžiagos ir kt. trukdys jodometriniam titravimui. Kai kurie oksidatoriai gali išskaidyti jodidą į jodą (teigiami trukdžiai), o kai kurie reduktoriai gali paversti jodą į jodidą (neigiami trukdžiai). trukdžių), kai oksiduotos mangano nuosėdos yra parūgštintos, dauguma organinių medžiagų gali būti iš dalies oksiduotos, todėl susidaro neigiamos paklaidos. Azido korekcijos metodas gali veiksmingai pašalinti nitrito trukdžius, o kai vandens mėginyje yra mažai valentinčios geležies, trukdžiams pašalinti galima naudoti kalio permanganato korekcijos metodą. Kai vandens mėginyje yra spalvos, dumblių ir skendinčių kietųjų dalelių, reikia taikyti alūno flokuliacijos korekcijos metodą, o aktyviojo dumblo mišinio ištirpusio deguonies kiekiui nustatyti – vario sulfato-sulfamo rūgšties flokuliacijos korekcijos metodą.
50. Kokios yra atsargumo priemonės matuojant ištirpusį deguonį plonasluoksnio elektrodo metodu?
Membraninis elektrodas susideda iš katodo, anodo, elektrolito ir membranos. Elektrodo ertmė užpildyta KCl tirpalu. Membrana atskiria elektrolitą nuo matuojamo vandens mėginio, o ištirpęs deguonis prasiskverbia ir pasklinda per membraną. Po to, kai tarp dviejų polių įjungiama nuolatinė 0,5–1,0 V poliarizacijos įtampa, išmatuotame vandenyje ištirpęs deguonis praeina per plėvelę ir sumažinamas ant katodo, sukuriant difuzijos srovę, proporcingą deguonies koncentracijai.
Dažniausiai naudojamos plėvelės yra polietileno ir fluoro angliavandenių plėvelės, kurios gali leisti deguonies molekulėms prasiskverbti ir turi palyginti stabilias savybes. Kadangi plėvelė gali prasiskverbti į įvairias dujas, kai kurios dujos (pvz., H2S, SO2, CO2, NH3 ir kt.) yra ant indikatoriaus elektrodo. Tai nėra lengva depoliarizuoti, o tai sumažins elektrodo jautrumą ir sukels matavimo rezultatų nukrypimus. Alyva ir riebalai išmatuotame vandenyje ir mikroorganizmai aeracijos bake dažnai prilimpa prie membranos, smarkiai paveikdami matavimo tikslumą, todėl reikia reguliariai valyti ir kalibruoti.
Todėl nuotekų valymo sistemose naudojami membraniniai elektrodiniai ištirpusio deguonies analizatoriai turi būti eksploatuojami griežtai laikantis gamintojo kalibravimo metodų, būtinas reguliarus valymas, kalibravimas, elektrolitų papildymas, elektrodų membranų keitimas. Keisdami plėvelę, turite tai padaryti atsargiai. Pirmiausia turite užkirsti kelią jautrių komponentų užteršimui. Antra, būkite atsargūs, kad po plėvele nepaliktų mažyčių burbuliukų. Priešingu atveju likutinė srovė padidės ir turės įtakos matavimo rezultatams. Siekiant užtikrinti tikslius duomenis, vandens srautas membraninio elektrodo matavimo taške turi turėti tam tikrą turbulencijos laipsnį, tai yra, tiriamasis tirpalas, einantis per membranos paviršių, turi turėti pakankamą srautą.
Paprastai kontroliniam kalibravimui gali būti naudojamas oras arba mėginiai su žinoma DO koncentracija ir mėginiai be DO. Žinoma, geriausia kalibravimui naudoti tikrinamą vandens mėginį. Be to, norint patikrinti temperatūros korekcijos duomenis, reikia dažnai tikrinti vieną ar du taškus.
Paskelbimo laikas: 2023-11-14
