نکات کلیدی برای عملیات تست کیفیت آب در تصفیه خانه های فاضلاب قسمت نهم

46. ​​اکسیژن محلول چیست؟
اکسیژن محلول DO (مخفف Dissolved Oxygen در انگلیسی) نشان دهنده مقدار اکسیژن مولکولی محلول در آب است و واحد آن mg/L است. محتوای اشباع اکسیژن محلول در آب با دمای آب، فشار اتمسفر و ترکیب شیمیایی آب مرتبط است. در یک فشار اتمسفر، محتوای اکسیژن هنگامی که اکسیژن محلول در آب مقطر به حد اشباع می رسد در دمای صفر درجه سانتی گراد 14.62 میلی گرم در لیتر و در دمای 20 درجه سانتی گراد 9.17 میلی گرم در لیتر است. افزایش دمای آب، افزایش محتوای نمک یا کاهش فشار اتمسفر باعث کاهش محتوای اکسیژن محلول در آب می شود.
اکسیژن محلول یک ماده ضروری برای بقا و تولید مثل ماهی و باکتری های هوازی است. اگر اکسیژن محلول کمتر از 4 میلی گرم در لیتر باشد، زنده ماندن ماهی ها دشوار خواهد بود. هنگامی که آب توسط مواد آلی آلوده می شود، اکسیداسیون مواد آلی توسط میکروارگانیسم های هوازی باعث مصرف اکسیژن محلول در آب می شود. اگر نتوان به موقع از هوا دوباره پر کرد، اکسیژن محلول در آب به تدریج کاهش می یابد تا نزدیک به صفر شود و باعث تکثیر تعداد زیادی میکروارگانیسم های بی هوازی می شود. آب را سیاه و بدبو کنید.
47. روش های رایج برای اندازه گیری اکسیژن محلول کدامند؟
دو روش متداول برای اندازه گیری اکسیژن محلول وجود دارد، یکی روش یدومتری و روش تصحیح آن (GB 7489-87) و دیگری روش پروب الکتروشیمیایی (GB11913-89). روش یدومتری برای اندازه گیری نمونه های آب با اکسیژن محلول بیشتر از 0.2 میلی گرم در لیتر مناسب است. به طور کلی، روش یدومتری تنها برای اندازه گیری اکسیژن محلول در آب تمیز مناسب است. هنگام اندازه گیری اکسیژن محلول در فاضلاب صنعتی یا مراحل مختلف فرآیند تصفیه خانه های فاضلاب، باید از ید تصحیح شده استفاده شود. روش کمی یا روش الکتروشیمیایی. حد پایین تعیین روش پروب الکتروشیمیایی مربوط به ابزار مورد استفاده است. به طور عمده دو نوع وجود دارد: روش الکترود غشایی و روش الکترود بدون غشاء. آنها به طور کلی برای اندازه گیری نمونه های آب با اکسیژن محلول بیشتر از 0.1 میلی گرم در لیتر مناسب هستند. متر DO آنلاین نصب شده و مورد استفاده در مخازن هوادهی و سایر مکان های تصفیه خانه های فاضلاب از روش الکترود غشایی یا روش الکترود بدون غشاء استفاده می کند.
اصل اساسی روش یدومتری افزودن سولفات منگنز و یدید پتاسیم قلیایی به نمونه آب است. اکسیژن محلول در آب، منگنز کم ظرفیت را به منگنز با ظرفیت بالا اکسید می کند و رسوب قهوه ای رنگ هیدروکسید منگنز چهار ظرفیتی تولید می کند. پس از افزودن اسید، رسوب قهوه ای حل می شود و با یون های یدید واکنش می دهد تا ید آزاد تولید کند و سپس از نشاسته به عنوان شاخص استفاده می کند و ید آزاد را با تیوسولفات سدیم تیتر می کند تا میزان اکسیژن محلول را محاسبه کند.
هنگامی که نمونه آب رنگی است یا حاوی مواد آلی است که می تواند با ید واکنش دهد، استفاده از روش یدومتری و روش تصحیح آن برای اندازه گیری اکسیژن محلول در آب مناسب نیست. در عوض، می توان از یک الکترود فیلم حساس به اکسیژن یا یک الکترود بدون غشاء برای اندازه گیری استفاده کرد. الکترود حساس به اکسیژن از دو الکترود فلزی در تماس با الکترولیت نگهدارنده و یک غشای تراوا انتخابی تشکیل شده است. غشاء فقط می تواند از اکسیژن و گازهای دیگر عبور کند، اما آب و مواد محلول در آن نمی توانند عبور کنند. اکسیژن عبوری از غشا در الکترود کاهش می یابد. جریان انتشار ضعیفی تولید می شود و اندازه جریان متناسب با محتوای اکسیژن محلول در دمای معین است. الکترود بدون فیلم از یک کاتد آلیاژ نقره ویژه و یک آند آهن (یا روی) تشکیل شده است. از فیلم یا الکترولیت استفاده نمی کند و هیچ ولتاژ پلاریزاسیون بین دو قطب اضافه نمی شود. فقط از طریق محلول آبی اندازه گیری شده با دو قطب ارتباط برقرار می کند تا باتری اولیه را تشکیل دهد و مولکول های اکسیژن در آب کاهش مستقیم روی کاتد انجام می شود و جریان کاهش تولید شده متناسب با محتوای اکسیژن در محلول اندازه گیری می شود. .
48. چرا نشانگر اکسیژن محلول یکی از شاخص های کلیدی برای عملکرد عادی سیستم تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است؟
حفظ مقدار معینی از اکسیژن محلول در آب شرط اساسی برای بقا و تولید مثل موجودات آبزی هوازی است. بنابراین، نشانگر اکسیژن محلول نیز یکی از شاخص های کلیدی برای عملکرد عادی سیستم تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است.
دستگاه تصفیه بیولوژیکی هوازی نیاز دارد که اکسیژن محلول در آب بالاتر از 2 میلی گرم در لیتر باشد و دستگاه تصفیه بیولوژیکی بی هوازی باید اکسیژن محلول کمتر از 0.5 میلی گرم در لیتر باشد. اگر می خواهید وارد مرحله متانوژنز ایده آل شوید، بهتر است اکسیژن محلول قابل تشخیص (برای 0) نداشته باشید، و زمانی که بخش A فرآیند A/O در حالت بدون اکسیژن است، اکسیژن محلول ترجیحا 0.5 تا 1 میلی گرم در لیتر باشد. . هنگامی که پساب حاصل از مخزن رسوب ثانویه روش بیولوژیکی هوازی واجد شرایط باشد، محتوای اکسیژن محلول آن معمولاً کمتر از 1 میلی گرم در لیتر نیست. اگر خیلی کم باشد (<0.5mg/L) یا خیلی زیاد (روش هوادهی هوا >2mg/L)، باعث خروج آب می شود. کیفیت آب بدتر می شود یا حتی از استانداردها فراتر می رود. بنابراین باید توجه کامل به نظارت بر میزان اکسیژن محلول داخل دستگاه تصفیه بیولوژیکی و پساب مخزن ته نشینی آن معطوف شود.
تیتراسیون یدومتری برای آزمایش در محل مناسب نیست و همچنین نمی توان از آن برای نظارت مداوم یا تعیین اکسیژن محلول در محل استفاده کرد. در پایش مداوم اکسیژن محلول در سیستم های تصفیه فاضلاب، از روش الکترود غشایی در روش الکتروشیمیایی استفاده می شود. به منظور درک مداوم تغییرات DO مایع مخلوط در مخزن هوادهی در طول فرآیند تصفیه فاضلاب در زمان واقعی، معمولاً از یک پروب الکتروشیمیایی آنلاین DO متر استفاده می شود. در عین حال، DO متر نیز بخش مهمی از سیستم کنترل و تنظیم خودکار اکسیژن محلول در مخزن هوادهی است. زیرا سیستم تنظیم و کنترل نقش مهمی در عملکرد عادی آن دارد. در عین حال، تنظیم و کنترل عملکرد عادی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب نیز مبنای مهمی برای اپراتورهای فرآیند است.
49. اقدامات احتیاطی برای اندازه گیری اکسیژن محلول با تیتراسیون یدومتریک چیست؟
هنگام جمع‌آوری نمونه‌های آب برای اندازه‌گیری اکسیژن محلول باید دقت ویژه‌ای داشت. نمونه های آب نباید به مدت طولانی با هوا در تماس باشند و نباید هم زده شوند. هنگام نمونه برداری در مخزن جمع آوری آب، از یک بطری اکسیژن محلول دهان باریک مجهز به شیشه 300 میلی لیتری استفاده کنید و همزمان دمای آب را اندازه گیری و ثبت کنید. علاوه بر این، هنگام استفاده از تیتراسیون یدومتریک، علاوه بر انتخاب روشی خاص برای از بین بردن تداخل پس از نمونه برداری، باید زمان نگهداری را تا حد امکان کوتاه کرد و بهتر است بلافاصله آنالیز شود.
از طریق پیشرفت در فناوری و تجهیزات و با کمک ابزار دقیق، تیتراسیون یدومتریک دقیق ترین و مطمئن ترین روش تیتراسیون برای تجزیه و تحلیل اکسیژن محلول باقی می ماند. به منظور از بین بردن تأثیر مواد مختلف مزاحم در نمونه های آب، چندین روش خاص برای اصلاح تیتراسیون یدومتریک وجود دارد.
اکسیدها، احیا کننده ها، مواد آلی و غیره موجود در نمونه های آب با تیتراسیون یدومتریک تداخل خواهند داشت. برخی از اکسیدان ها می توانند یدید را به ید تجزیه کنند (تداخل مثبت) و برخی از عوامل کاهنده می توانند ید را به یدید (تداخل منفی) کاهش دهند. تداخل)، هنگامی که رسوب منگنز اکسید شده اسیدی می شود، بیشتر مواد آلی می توانند تا حدی اکسید شوند و خطاهای منفی ایجاد کنند. روش تصحیح آزید می تواند به طور موثر تداخل نیتریت را از بین ببرد و زمانی که نمونه آب حاوی آهن کم ظرفیت باشد، می توان از روش تصحیح پرمنگنات پتاسیم برای از بین بردن تداخل استفاده کرد. هنگامی که نمونه آب حاوی رنگ، جلبک و مواد جامد معلق باشد، باید از روش اصلاح لخته سازی آلوم استفاده شود و برای تعیین اکسیژن محلول مخلوط لجن فعال از روش اصلاح لخته سازی سولفات مس-اسید سولفامیک استفاده شود.
50. اقدامات احتیاطی برای اندازه گیری اکسیژن محلول به روش الکترود لایه نازک چیست؟
الکترود غشایی از یک کاتد، آند، الکترولیت و غشا تشکیل شده است. حفره الکترود با محلول KCl پر شده است. غشا الکترولیت را از نمونه آبی که قرار است اندازه گیری شود جدا می کند و اکسیژن محلول در غشا نفوذ کرده و پخش می شود. پس از اعمال ولتاژ قطبش ثابت DC بین 0.5 تا 1.0 ولت بین دو قطب، اکسیژن محلول در آب اندازه گیری شده از فیلم عبور می کند و روی کاتد کاهش می یابد و جریان انتشار متناسب با غلظت اکسیژن ایجاد می کند.
فیلم‌هایی که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند، فیلم‌های پلی اتیلن و فلوروکربن هستند که می‌توانند به مولکول‌های اکسیژن اجازه عبور داده و خواص نسبتاً پایداری داشته باشند. از آنجایی که فیلم می تواند در انواع گازها نفوذ کند، برخی از گازها (مانند H2S، SO2، CO2، NH3 و غیره) روی الکترود نشانگر قرار دارند. دپلاریزاسیون آسان نیست، که حساسیت الکترود را کاهش می دهد و منجر به انحراف در نتایج اندازه گیری می شود. روغن و گریس موجود در آب اندازه گیری شده و میکروارگانیسم ها در مخزن هوادهی اغلب به غشاء می چسبند و دقت اندازه گیری را به طور جدی تحت تاثیر قرار می دهند، بنابراین تمیز کردن و کالیبراسیون منظم مورد نیاز است.
بنابراین، آنالایزرهای اکسیژن محلول الکترود غشایی مورد استفاده در سیستم های تصفیه فاضلاب باید کاملاً مطابق با روش های کالیبراسیون سازنده کار کنند و تمیز کردن منظم، کالیبراسیون، پر کردن الکترولیت و جایگزینی غشای الکترود مورد نیاز است. هنگام تعویض فیلم، باید این کار را با دقت انجام دهید. ابتدا باید از آلودگی اجزای حساس جلوگیری کنید. دوم، مراقب باشید که حباب های ریز زیر فیلم باقی نماند. در غیر این صورت، جریان باقیمانده افزایش می یابد و بر نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارد. به منظور اطمینان از داده های دقیق، جریان آب در نقطه اندازه گیری الکترود غشایی باید دارای درجه خاصی از تلاطم باشد، یعنی محلول آزمایشی که از سطح غشاء عبور می کند باید دارای سرعت جریان کافی باشد.
به طور کلی می توان از هوا یا نمونه هایی با غلظت DO شناخته شده و نمونه های بدون DO برای کالیبراسیون کنترل استفاده کرد. البته بهتر است از نمونه آب تحت بازرسی برای کالیبراسیون استفاده شود. علاوه بر این، یک یا دو نقطه باید به طور مکرر بررسی شود تا داده های تصحیح دما تأیید شود.