46.Mis on lahustunud hapnik?
Lahustunud hapnik DO (inglise keeles Dissolved Oxygen lühend) tähistab vees lahustunud molekulaarse hapniku kogust ja ühikuks on mg/l. Vees lahustunud hapniku küllastunud sisaldus on seotud vee temperatuuri, atmosfäärirõhu ja vee keemilise koostisega. Ühel atmosfäärirõhul on hapnikusisaldus destilleeritud vees lahustunud hapniku küllastumisel 0oC juures 14,62mg/L ja 20oC juures 9,17mg/L. Vee temperatuuri tõus, soolasisalduse suurenemine või atmosfäärirõhu langus põhjustab lahustunud hapniku sisalduse vähenemist vees.
Lahustunud hapnik on kalade ja aeroobsete bakterite ellujäämiseks ja paljunemiseks hädavajalik aine. Kui lahustunud hapniku sisaldus on alla 4 mg/l, on kaladel raske ellu jääda. Kui vesi on saastunud orgaanilise ainega, kulutab orgaanilise aine oksüdeerimine aeroobsete mikroorganismide poolt vees lahustunud hapniku. Kui seda ei suudeta õigel ajal õhust täiendada, väheneb vees lahustunud hapnik järk-järgult, kuni see on nulli lähedal, põhjustades suure hulga anaeroobsete mikroorganismide paljunemist. Tee vesi mustaks ja haisvaks.
47. Millised on enamkasutatavad lahustunud hapniku mõõtmise meetodid?
Tavaliselt kasutatakse lahustunud hapniku mõõtmiseks kahte meetodit, üks on jodomeetriline meetod ja selle korrigeerimise meetod (GB 7489–87) ning teine elektrokeemilise sondi meetod (GB11913–89). Jodomeetriline meetod sobib veeproovide mõõtmiseks, mille lahustunud hapnikusisaldus on suurem kui 0,2 mg/L. Üldiselt sobib jodomeetriline meetod ainult puhtas vees lahustunud hapniku mõõtmiseks. Tööstusreovees või reoveepuhastite erinevates protsessietappides lahustunud hapniku mõõtmisel tuleb kasutada korrigeeritud joodi. kvantitatiivne meetod või elektrokeemiline meetod. Elektrokeemilise sondi meetodi määramise alumine piir on seotud kasutatava instrumendiga. Peamiselt on kahte tüüpi: membraanelektroodi meetod ja membraanita elektroodi meetod. Need sobivad üldiselt veeproovide mõõtmiseks, mille lahustunud hapnikku on üle 0,1 mg/l. Aeratsioonipaakidesse ja muudesse kohtadesse reoveepuhastites paigaldatud ja kasutatav online DO-arvesti kasutab membraanelektroodi meetodit või membraanita elektroodi meetodit.
Jodomeetrilise meetodi põhiprintsiip on mangaansulfaadi ja leeliselise kaaliumjodiidi lisamine veeproovile. Vees lahustunud hapnik oksüdeerib madalavalentse mangaani kõrgevalentseks mangaaniks, tekitades pruuni tetravalentse mangaanhüdroksiidi sademe. Pärast happe lisamist pruun sade lahustub ja see reageerib jodiidiioonidega, tekitades vaba joodi, seejärel kasutab tärklist indikaatorina ja tiitrib vaba joodi naatriumtiosulfaadiga, et arvutada lahustunud hapnikusisaldus.
Kui veeproov on värviline või sisaldab orgaanilist ainet, mis võib reageerida joodiga, ei sobi vees lahustunud hapniku mõõtmiseks kasutada jodomeetrilist meetodit ja selle korrektsioonimeetodit. Selle asemel võib mõõtmiseks kasutada hapnikutundlikku kileelektroodi või membraanita elektroodi. Hapnikutundlik elektrood koosneb kahest metallelektroodist, mis on kontaktis toetava elektrolüüdiga, ja selektiivsest läbilaskvast membraanist. Membraan suudab läbida ainult hapnikku ja muid gaase, kuid vesi ja selles lahustuvad ained ei pääse läbi. Membraani läbiv hapnik väheneb elektroodil. Tekib nõrk difusioonivool ja voolu suurus on võrdeline lahustunud hapniku sisaldusega teatud temperatuuril. Kileta elektrood koosneb spetsiaalsest hõbedasulami katoodist ja raua (või tsingi) anoodist. See ei kasuta kilet ega elektrolüüti ning kahe pooluse vahele ei lisata polarisatsioonipinget. See suhtleb kahe poolusega ainult läbi mõõdetud vesilahuse, moodustades primaarpatarei, ja vees olevad hapniku molekulid on Redutseerimine toimub otse katoodil ja tekkiv redutseerimisvool on võrdeline hapnikusisaldusega mõõdetavas lahuses. .
48. Miks on lahustunud hapniku indikaator üks reovee bioloogilise puhastussüsteemi normaalse töö põhinäitajaid?
Teatud koguse lahustunud hapniku säilitamine vees on aeroobsete veeorganismide ellujäämise ja paljunemise põhitingimus. Seetõttu on lahustunud hapniku indikaator ka üks reovee bioloogilise puhastussüsteemi normaalse töö põhinäitajaid.
Aeroobse bioloogilise puhastusseadme jaoks on lahustunud hapnikusisaldus vees üle 2 mg/L ja anaeroobse bioloogilise puhastusseadme puhul alla 0,5 mg/L. Kui soovite siseneda ideaalsesse metanogeneesi faasi, on kõige parem, kui lahustunud hapnikku ei tuvastata (0 puhul) ja kui A/O protsessi sektsioon A on anoksilises olekus, on lahustunud hapnik eelistatavalt 0,5–1 mg/l. . Kui aeroobse bioloogilise meetodi sekundaarse settepaagi heitvesi on kvalifitseeritud, ei ole selle lahustunud hapniku sisaldus üldjuhul väiksem kui 1 mg/l. Kui see on liiga madal (<0,5 mg/L) või liiga kõrge (õhuga õhutamise meetod >).2mg/l), põhjustab see vee väljavoolu. Vee kvaliteet halveneb või isegi ületab norme. Seetõttu tuleks kogu tähelepanu pöörata bioloogilise puhastusseadme sees oleva lahustunud hapniku sisalduse ja selle settepaagi heitvee jälgimisele.
Jodomeetriline tiitrimine ei sobi kohapealseks testimiseks, samuti ei saa seda kasutada lahustunud hapniku pidevaks jälgimiseks ega kohapealseks määramiseks. Reoveepuhastussüsteemides lahustunud hapniku pideval monitooringul kasutatakse elektrokeemilises meetodis membraanelektroodi meetodit. Selleks, et reoveepuhastusprotsessi ajal reoveepuhastusprotsessi ajal pidevalt aeratsioonipaagis segatud vedeliku DO muutusi mõista, kasutatakse üldiselt veebipõhist elektrokeemilise sondi DO-mõõturit. Samal ajal on DO-meeter ka oluline osa õhutuspaagis lahustunud hapniku automaatsest juhtimis- ja reguleerimissüsteemist. Reguleerimis- ja juhtimissüsteem mängib selle normaalses töös olulist rolli. Samas on see ka protsesside operaatoritele oluline alus reovee bioloogilise puhastuse normaalse töö reguleerimisel ja kontrollimisel.
49. Milliseid ettevaatusabinõusid tuleb järgida lahustunud hapniku mõõtmisel jodomeetrilise tiitrimisega?
Eriti ettevaatlik tuleb olla veeproovide kogumisel lahustunud hapniku mõõtmiseks. Veeproovid ei tohi õhuga pikka aega kokku puutuda ja neid ei tohi segada. Veekogumispaaki proovide võtmisel kasutage 300 ml klaasiga varustatud kitsasuuga lahustunud hapniku pudelit ning mõõtke ja registreerige samal ajal vee temperatuur. Veelgi enam, jodomeetrilise tiitrimise kasutamisel tuleb lisaks spetsiifilise meetodi valimisele häirete kõrvaldamiseks pärast proovivõttu säilitamisaega võimalikult palju lühendada ja kõige parem on analüüsida kohe.
Tehnoloogia ja seadmete täiustamise ning mõõteriistade abil on jodomeetriline tiitrimine endiselt kõige täpsem ja usaldusväärsem tiitrimismeetod lahustunud hapniku analüüsimisel. Erinevate segavate ainete mõju välistamiseks veeproovides on jodomeetrilise tiitrimise korrigeerimiseks mitmeid spetsiifilisi meetodeid.
Veeproovides sisalduvad oksiidid, redutseerijad, orgaaniline aine jne segavad jodomeetrilist tiitrimist. Mõned oksüdeerijad võivad jodiidi dissotsieerida joodiks (positiivne interferents) ja mõned redutseerivad ained võivad muuta joodi jodiidiks (negatiivne interferents). interferents), kui oksüdeeritud mangaani sade hapestatakse, võib enamik orgaanilisi aineid osaliselt oksüdeeruda, tekitades negatiivseid vigu. Asiidkorrektsiooni meetod võib tõhusalt kõrvaldada nitriti häired ja kui veeproov sisaldab madala valentsusega rauda, saab häirete kõrvaldamiseks kasutada kaaliumpermanganaadi korrektsioonimeetodit. Kui veeproov sisaldab värvi, vetikaid ja heljumit, tuleks kasutada maarja flokulatsiooni korrigeerimise meetodit ning aktiivmuda segu lahustunud hapniku määramiseks kasutatakse vasksulfaadi ja sulfaamhappe flokulatsiooni korrigeerimise meetodit.
50. Millised on ettevaatusabinõud lahustunud hapniku mõõtmisel õhukese kileelektroodi meetodil?
Membraanelektrood koosneb katoodist, anoodist, elektrolüüdist ja membraanist. Elektroodi õõnsus täidetakse KCl lahusega. Membraan eraldab mõõdetavast veeproovist elektrolüüdi ning lahustunud hapnik tungib läbi membraani ja difundeerub. Pärast seda, kui kahe pooluse vahele on rakendatud alalisvoolu fikseeritud polarisatsioonipinge 0,5–1,0 V, läbib mõõdetud vees lahustunud hapnik kilet ja redutseeritakse katoodil, tekitades difusioonivoolu, mis on võrdeline hapniku kontsentratsiooniga.
Tavaliselt kasutatavad kiled on polüetüleen- ja fluorosüsivesinikkiled, mis võimaldavad hapnikumolekulide läbimist ja millel on suhteliselt stabiilsed omadused. Kuna kile võib läbistada mitmesuguseid gaase, on mõned gaasid (nt H2S, SO2, CO2, NH3 jne) indikaatorelektroodil. Seda ei ole lihtne depolariseerida, mis vähendab elektroodi tundlikkust ja põhjustab mõõtmistulemustes kõrvalekaldeid. Mõõdetavas vees leiduv õli ja rasv ning õhutuspaagi mikroorganismid kleepuvad sageli membraanile, mõjutades tõsiselt mõõtmistäpsust, mistõttu on vajalik korrapärane puhastamine ja kalibreerimine.
Seetõttu tuleb reoveepuhastussüsteemides kasutatavaid membraanelektroodidega lahustunud hapniku analüsaatoreid käitada rangelt kooskõlas tootja kalibreerimismeetoditega ning vajalik on regulaarne puhastamine, kalibreerimine, elektrolüütide täiendamine ja elektroodide membraani vahetus. Kile vahetamisel peate seda hoolikalt tegema. Esiteks peate vältima tundlike komponentide saastumist. Teiseks ole ettevaatlik, et kile alla ei jääks pisikesi mullikesi. Vastasel juhul suureneb rikkevool ja mõjutab mõõtmistulemusi. Täpsete andmete tagamiseks peab veevool membraanelektroodi mõõtmispunktis olema teatud turbulentsusastmega, see tähendab, et membraani pinda läbiv katselahus peab olema piisava voolukiirusega.
Üldiselt saab kontrollkalibreerimiseks kasutada teadaoleva DO kontsentratsiooniga õhku või proove ja ilma DO proove. Loomulikult on kõige parem kasutada kalibreerimiseks kontrollitavat veeproovi. Lisaks tuleks temperatuuri korrigeerimise andmete kontrollimiseks sageli kontrollida üht või kahte punkti.
Postitusaeg: 14.11.2023
