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

19. هنگام اندازه گیری BOD5 چند روش رقیق سازی نمونه آب وجود دارد؟ اقدامات احتیاطی در عمل چیست؟
هنگام اندازه گیری BOD5، روش های رقیق سازی نمونه آب به دو نوع تقسیم می شوند: روش رقت عمومی و روش رقت مستقیم. روش رقیق سازی عمومی به مقدار بیشتری آب رقیق یا آب رقیق تلقیح نیاز دارد.
روش کلی رقیق سازی به این صورت است که حدود 500 میلی لیتر آب رقیق یا آب رقیق تلقیح را به یک استوانه مدرج 1 یا 2 لیتری اضافه می کنیم، سپس حجم معینی از نمونه آب را محاسبه می کنیم، آب رقیق یا آب رقیق تلقیح را به مقیاس کامل اضافه می کنیم و از لاستیک در انتهای میله شیشه ای گرد به آرامی در زیر سطح آب به بالا یا پایین هم زده می شود. در نهایت، با استفاده از سیفون، محلول نمونه آب مخلوط شده را به داخل بطری کشت وارد کنید، آن را با کمی سرریز پر کنید، درب بطری را با دقت درب بطری را ببندید و آن را با آب ببندید. دهان بطری. برای نمونه های آب با نسبت رقت دوم یا سوم می توان از محلول مخلوط باقی مانده استفاده کرد. پس از محاسبه می توان مقدار معینی آب رقیق یا آب رقیق تلقیح شده را به همین ترتیب اضافه، مخلوط و وارد بطری کشت کرد.
روش رقت مستقیم به این صورت است که ابتدا حدود نیمی از حجم آب رقیق یا آب رقیق تلقیح را با سیفون کردن در بطری کشت با حجم مشخص وارد کرده و سپس حجم نمونه آبی را که باید به هر بطری کشت بر اساس رقت محاسبه شده اضافه شود تزریق می کنیم. فاکتور در امتداد دیواره بطری سپس آب رقیق را وارد کنید یا آب رقیق را به گلوگاه تلقیح کنید، درب بطری را به دقت ببندید و دهانه بطری را با آب ببندید.
هنگام استفاده از روش رقیق سازی مستقیم، باید توجه ویژه ای به عدم وارد کردن آب رقیق یا تلقیح سریع آب رقیق در انتها شود. در عین حال، لازم است قوانین عملیاتی برای معرفی حجم بهینه بررسی شود تا از خطاهای ناشی از سرریز بیش از حد جلوگیری شود.
مهم نیست که از کدام روش استفاده می شود، هنگام وارد کردن نمونه آب به بطری کشت، عمل باید ملایم باشد تا از حباب، حل شدن هوا در آب یا خروج اکسیژن از آب جلوگیری شود. در عین حال، هنگام بستن درب بطری حتما مراقب باشید تا از باقی ماندن حباب های هوا در بطری جلوگیری کنید که ممکن است بر نتایج اندازه گیری تأثیر بگذارد. هنگامی که بطری کشت در انکوباتور کشت می شود، مهر و موم آب باید هر روز بررسی شود و به موقع با آب پر شود تا از تبخیر آب آب بندی و ورود هوا به داخل بطری جلوگیری شود. علاوه بر این، حجم دو بطری کشت استفاده شده قبل و بعد از 5 روز باید یکسان باشد تا خطا کاهش یابد.
20. مشکلات احتمالی که ممکن است در هنگام اندازه گیری BOD5 ایجاد شود چیست؟
هنگامی که BOD5 روی پساب یک سیستم تصفیه فاضلاب با نیتریفیکاسیون اندازه گیری می شود، زیرا حاوی باکتری های نیتریفیکاسیون زیادی است، نتایج اندازه گیری شامل نیاز اکسیژن مواد حاوی نیتروژن مانند نیتروژن آمونیاکی است. در مواقعی که تشخیص نیاز اکسیژن مواد کربن دار و نیاز اکسیژن مواد نیتروژن دار در نمونه های آب ضروری باشد، می توان از روش افزودن بازدارنده های نیتریفیکاسیون به آب رقیق برای حذف نیتریفیکاسیون در طی فرآیند تعیین BOD5 استفاده کرد. به عنوان مثال، افزودن 10 میلی گرم 2-کلرو-6-(تری کلرو متیل) پیریدین یا 10 میلی گرم پروپنیل تیوره و غیره.
BOD5/CODCr نزدیک به 1 یا حتی بیشتر از 1 است که اغلب نشان می دهد که در فرآیند آزمایش خطا وجود دارد. هر پیوند از آزمایش باید بررسی شود و توجه ویژه ای به این شود که آیا نمونه آب به طور یکنواخت گرفته می شود یا خیر. ممکن است BOD5/CODMn نزدیک به 1 یا حتی بیشتر از 1 باشد، زیرا درجه اکسیداسیون اجزای آلی در نمونه های آب توسط پرمنگنات پتاسیم بسیار کمتر از دی کرومات پتاسیم است. مقدار CODMn همان نمونه آب گاهی کمتر از مقدار CODCr است. بسیاری از
هنگامی که یک پدیده منظم وجود دارد که ضریب رقت بیشتر و مقدار BOD5 بیشتر است، معمولاً دلیل آن این است که نمونه آب حاوی موادی است که رشد و تولید مثل میکروارگانیسم ها را مهار می کند. زمانی که فاکتور رقت پایین باشد، نسبت مواد بازدارنده موجود در نمونه آب بیشتر است، که باعث می‌شود باکتری‌ها نتوانند تجزیه زیستی موثری را انجام دهند و در نتیجه نتایج اندازه‌گیری BOD5 پایین است. در این زمان، اجزاء یا علل خاص مواد ضد باکتری را باید پیدا کرد و قبل از اندازه گیری، باید برای از بین بردن یا پوشاندن آنها، پیش تیمار موثری انجام شود.
هنگامی که BOD5/CODCr پایین است، مانند زیر 0.2 یا حتی زیر 0.1، اگر نمونه آب اندازه گیری شده فاضلاب صنعتی باشد، ممکن است به این دلیل باشد که ماده آلی در نمونه آب تجزیه پذیری زیستی ضعیفی دارد. با این حال، اگر نمونه آب اندازه‌گیری‌شده، فاضلاب شهری یا مخلوط با پساب‌های صنعتی خاصی است که نسبتی از فاضلاب خانگی است، نه تنها به این دلیل است که نمونه آب حاوی مواد سمی شیمیایی یا آنتی‌بیوتیک‌ها است، بلکه دلیل رایج‌تر آن غیرخنثی بودن pH است. و وجود قارچ کش های کلر باقی مانده. برای جلوگیری از خطا، در طول فرآیند اندازه گیری BOD5، مقادیر pH نمونه آب و آب رقیق کننده باید به ترتیب روی 7 و 7.2 تنظیم شوند. بازرسی های معمول باید بر روی نمونه های آبی که ممکن است حاوی اکسیدان هایی مانند کلر باقی مانده باشد، انجام شود.
21. شاخص های نشان دهنده عناصر غذایی گیاه در فاضلاب کدامند؟
عناصر غذایی گیاهی شامل نیتروژن، فسفر و سایر موادی است که برای رشد و نمو گیاه مورد نیاز است. مواد مغذی متوسط ​​می توانند باعث رشد ارگانیسم ها و میکروارگانیسم ها شوند. ورود بیش از حد مواد مغذی گیاهی به بدنه آبی باعث تکثیر جلبک ها در بدنه آبی می شود و در نتیجه پدیده موسوم به "اوتروفیکاسیون" ایجاد می شود که کیفیت آب را بیشتر بدتر می کند، تولید شیلات را تحت تاثیر قرار می دهد و به سلامت انسان آسیب می رساند. اوتروفیکاسیون شدید دریاچه های کم عمق می تواند منجر به باتلاق شدن دریاچه و مرگ شود.
در عین حال، مواد مغذی گیاه اجزای ضروری برای رشد و تولید مثل میکروارگانیسم‌ها در لجن فعال هستند و یک عامل کلیدی مرتبط با عملکرد طبیعی فرآیند تصفیه بیولوژیکی هستند. بنابراین، شاخص های عناصر غذایی گیاه در آب به عنوان یک شاخص کنترلی مهم در عملیات تصفیه فاضلاب معمولی استفاده می شود.
شاخص های کیفی آب نشان دهنده عناصر غذایی گیاه در فاضلاب عمدتاً ترکیبات نیتروژنی (مانند نیتروژن آلی، نیتروژن آمونیاکی، نیتریت و نیترات و غیره) و ترکیبات فسفر (مانند فسفر کل، فسفات و غیره) است. در عملیات تصفیه فاضلاب معمولی، آنها به طور کلی نیتروژن آمونیاکی و فسفات در آب ورودی و خروجی را کنترل می کنند. از یک سو، حفظ عملکرد طبیعی تصفیه بیولوژیکی است و از سوی دیگر، تشخیص اینکه آیا پساب از استانداردهای تخلیه ملی برخوردار است یا خیر.
22. شاخص های کیفیت آب ترکیبات نیتروژنی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند چیست؟ چه نسبتی دارند؟
شاخص‌های کیفیت آب که معمولاً نشان‌دهنده ترکیبات نیتروژن در آب هستند شامل نیتروژن کل، نیتروژن کجلدال، نیتروژن آمونیاکی، نیتریت و نیترات است.
نیتروژن آمونیاکی نیتروژنی است که به شکل NH3 و NH4+ در آب وجود دارد. محصول مرحله اول تجزیه اکسیداتیو ترکیبات آلی نیتروژن است و نشانه آلودگی آب است. نیتروژن آمونیاکی می تواند تحت اثر باکتری های نیتریت به نیتریت (که به صورت NO2- بیان می شود) اکسید شود و نیتریت تحت تأثیر باکتری های نیترات به نیترات (که به صورت NO3- بیان می شود) اکسید شود. نیترات همچنین می تواند تحت تأثیر میکروارگانیسم ها در یک محیط بدون اکسیژن به نیتریت تبدیل شود. وقتی نیتروژن موجود در آب عمدتاً به صورت نیترات باشد، می تواند نشان دهد که محتوای مواد آلی حاوی نیتروژن در آب بسیار کم است و بدنه آب به خودپالایی رسیده است.
مجموع نیتروژن آلی و نیتروژن آمونیاکی را می توان با استفاده از روش Kjeldahl (GB 11891-89) اندازه گیری کرد. مقدار نیتروژن نمونه های آب اندازه گیری شده با روش کجلدال نیز نیتروژن کجلدال نامیده می شود، بنابراین نیتروژن کجلدال که معمولاً شناخته می شود نیتروژن آمونیاکی است. و نیتروژن آلی پس از حذف نیتروژن آمونیاکی از نمونه آب، سپس به روش کجلدال اندازه گیری می شود. مقدار اندازه گیری شده نیتروژن آلی است. اگر نیتروژن کجلدال و نیتروژن آمونیاکی به طور جداگانه در نمونه های آب اندازه گیری شوند، تفاوت نیز نیتروژن آلی است. نیتروژن Kjeldahl می تواند به عنوان یک نشانگر کنترلی برای محتوای نیتروژن آب ورودی تجهیزات تصفیه فاضلاب استفاده شود و همچنین می تواند به عنوان یک شاخص مرجع برای کنترل اتروفیکاسیون بدنه های آبی طبیعی مانند رودخانه ها، دریاچه ها و دریاها استفاده شود.
نیتروژن کل مجموع نیتروژن آلی، نیتروژن آمونیاکی، نیتروژن نیتروژن و نیتروژن نیتروژن موجود در آب است که مجموع نیتروژن کجلدال و نیتروژن اکسید کل است. نیتروژن کل، نیتروژن نیتریت و نیتروژن نیترات را می توان با استفاده از اسپکتروفتومتری اندازه گیری کرد. برای روش آنالیز نیتروژن نیتریت به GB7493-87، برای روش تجزیه و تحلیل نیتروژن نیترات به GB7480-87 و برای روش تجزیه نیتروژن کل به GB 11894-89 مراجعه کنید. نیتروژن کل نشان دهنده مجموع ترکیبات نیتروژن در آب است. این یک شاخص مهم برای کنترل آلودگی طبیعی آب و یک پارامتر کنترلی مهم در فرآیند تصفیه فاضلاب است.
23. اقدامات احتیاطی برای اندازه گیری نیتروژن آمونیاکی چیست؟
روش‌های رایج برای تعیین نیتروژن آمونیاکی روش‌های رنگ‌سنجی، یعنی روش رنگ‌سنجی معرف Nesler's (GB 7479-87) و روش سالیسیلیک اسید-هیپوکلریت (GB 7481-87) هستند. نمونه های آب را می توان با اسیدی شدن با اسید سولفوریک غلیظ حفظ کرد. روش خاص استفاده از اسید سولفوریک غلیظ برای تنظیم مقدار pH نمونه آب بین 1.5 تا 2 و نگهداری آن در محیط 4oC است. حداقل غلظت تشخیص روش رنگ سنجی معرف نسلر و روش سالیسیلیک اسید-هیپوکلریت به ترتیب 0.05mg/L و 0.01mg/L (محاسبه شده با N) است. هنگام اندازه‌گیری نمونه‌های آب با غلظت بالای 0.2 میلی‌گرم در لیتر، می‌توان از روش حجمی (CJ/T75-1999) استفاده کرد. برای به دست آوردن نتایج دقیق، صرف نظر از اینکه از کدام روش آنالیز استفاده می شود، هنگام اندازه گیری نیتروژن آمونیاکی، نمونه آب باید از قبل تقطیر شود.
مقدار pH نمونه های آب تأثیر زیادی در تعیین آمونیاک دارد. اگر مقدار pH بیش از حد بالا باشد، برخی از ترکیبات آلی حاوی نیتروژن به آمونیاک تبدیل می شوند. اگر مقدار pH خیلی کم باشد، بخشی از آمونیاک در آب در هنگام گرم کردن و تقطیر باقی می‌ماند. برای به دست آوردن نتایج دقیق، نمونه آب باید قبل از تجزیه و تحلیل در حالت خنثی تنظیم شود. اگر نمونه آب خیلی اسیدی یا قلیایی باشد، مقدار pH را می توان با محلول 1mol/L هیدروکسید سدیم یا محلول 1mol/L اسید سولفوریک به حالت خنثی تنظیم کرد. سپس محلول بافر فسفات را اضافه کنید تا مقدار pH در 7.4 حفظ شود و سپس تقطیر را انجام دهید. پس از گرم شدن، آمونیاک به صورت گازی از آب تبخیر می شود. در این زمان از اسید سولفوریک رقیق 0.01~0.02mol/L (روش فنل-هیپوکلریت) یا اسید بوریک رقیق 2% (روش معرف نسلر) برای جذب آن استفاده می شود.
برای برخی از نمونه های آب با محتوای Ca2+ زیاد، پس از افزودن محلول بافر فسفات، Ca2+ و PO43- رسوب نامحلول Ca3(PO43-)2 ایجاد می کنند و H+ را در فسفات آزاد می کنند که مقدار pH را کاهش می دهد. بدیهی است که یون های دیگری که می توانند با فسفات رسوب کنند نیز می توانند بر روی مقدار pH نمونه های آب در طی تقطیر گرم تأثیر بگذارند. به عبارت دیگر، برای چنین نمونه آبی، حتی اگر مقدار pH به حالت خنثی تنظیم شود و محلول بافر فسفات اضافه شود، مقدار pH همچنان به مراتب کمتر از مقدار مورد انتظار خواهد بود. بنابراین، برای نمونه های آب ناشناخته، مقدار PH را دوباره پس از تقطیر اندازه گیری کنید. اگر مقدار pH بین 7.2 و 7.6 نباشد، مقدار محلول بافر باید افزایش یابد. به طور کلی، 10 میلی لیتر محلول بافر فسفات باید به ازای هر 250 میلی گرم کلسیم اضافه شود.
24. شاخص های کیفی آب که محتوای ترکیبات حاوی فسفر در آب را نشان می دهد کدامند؟ چه نسبتی دارند؟
فسفر یکی از عناصر ضروری برای رشد موجودات آبزی است. بیشتر فسفر آب به اشکال مختلف فسفات و مقدار کمی به صورت ترکیبات آلی فسفر وجود دارد. فسفات های موجود در آب را می توان به دو دسته ارتوفسفات و فسفات متراکم تقسیم کرد. ارتوفسفات به فسفات هایی اطلاق می شود که به شکل PO43-، HPO42-، H2PO4- و غیره وجود دارند، در حالی که فسفات متراکم شامل پیروفسفات و اسید متافسفریک است. نمک ها و فسفات های پلیمری، مانند P2O74-، P3O105-، HP3O92-، (PO3)63-، و غیره. ترکیبات ارگانوفسفره عمدتاً شامل فسفات ها، فسفیت ها، پیروفسفات ها، هیپوفسفیت ها و آمین فسفات ها هستند. مجموع فسفات ها و فسفر آلی را فسفر کل می نامند و همچنین یک شاخص مهم کیفیت آب است.
روش تجزیه و تحلیل کل فسفر (برای روش های خاص به GB 11893-89 مراجعه کنید) از دو مرحله اساسی تشکیل شده است. اولین مرحله استفاده از اکسیدان برای تبدیل اشکال مختلف فسفر در نمونه آب به فسفات است. مرحله دوم اندازه گیری ارتوفسفات و سپس محاسبه مقدار کل فسفر معکوس است. در طول عملیات معمول تصفیه فاضلاب، میزان فسفات فاضلاب ورودی به دستگاه تصفیه بیوشیمیایی و پساب مخزن ته نشینی ثانویه باید پایش و اندازه گیری شود. اگر مقدار فسفات آب ورودی کافی نباشد، باید مقدار مشخصی کود فسفات برای تکمیل آن اضافه شود. اگر مقدار فسفات پساب مخزن ته نشینی ثانویه از استاندارد تخلیه سطح اول ملی 0.5 میلی گرم در لیتر فراتر رود، باید اقدامات حذف فسفر در نظر گرفته شود.
25. اقدامات احتیاطی برای تعیین فسفات چیست؟
روش اندازه‌گیری فسفات به این صورت است که در شرایط اسیدی، فسفات و مولیبدات آمونیوم اسید هتروپلی فسفومولیبدنیوم تولید می‌کنند که با استفاده از عامل احیاکننده کلرید قلع یا اسید اسکوربیک به کمپلکس آبی (که به آن آبی مولیبدن می‌گویند) کاهش می‌یابد. روش CJ/T78-1999)، همچنین می‌توانید از سوخت قلیایی برای تولید کمپلکس‌های رنگی چند جزئی برای اندازه‌گیری مستقیم اسپکتروفتومتری استفاده کنید.
نمونه های آب حاوی فسفر ناپایدار هستند و بهتر است بلافاصله پس از جمع آوری آنالیز شوند. اگر آنالیز را نمی توان بلافاصله انجام داد، 40 میلی گرم کلرید جیوه یا 1 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ را برای نگهداری به هر لیتر نمونه آب اضافه کنید و سپس آن را در یک بطری شیشه ای قهوه ای رنگ نگهداری کنید و در یخچال 4 درجه سانتی گراد قرار دهید. اگر نمونه آب فقط برای آنالیز فسفر کل استفاده شود، نیازی به عملیات نگهدارنده نیست.
از آنجایی که فسفات می تواند بر روی دیواره بطری های پلاستیکی جذب شود، بطری های پلاستیکی را نمی توان برای نگهداری نمونه های آب استفاده کرد. تمام بطری های شیشه ای مورد استفاده باید با اسید هیدروکلریک داغ رقیق یا اسید نیتریک رقیق شسته شوند و سپس چندین بار با آب مقطر شسته شوند.
26. شاخص های مختلفی که محتوای مواد جامد در آب را منعکس می کنند کدامند؟
مواد جامد در فاضلاب شامل مواد شناور در سطح آب، مواد معلق در آب، مواد رسوب پذیر فرورفته به کف و مواد جامد محلول در آب است. اجسام شناور قطعات بزرگ یا ذرات ناخالصی بزرگی هستند که روی سطح آب شناور هستند و چگالی کمتری از آب دارند. مواد معلق ناخالصی های ذرات کوچک معلق در آب است. مواد رسوب‌پذیر ناخالصی‌هایی هستند که می‌توانند پس از مدتی در کف آب ته نشین شوند. تقریباً تمام فاضلاب ها حاوی مواد رسوب پذیر با ترکیب پیچیده هستند. مواد قابل ته نشینی که عمدتاً از مواد آلی تشکیل شده است لجن و مواد قابل ته نشینی که عمدتاً از مواد معدنی تشکیل شده اند را پسماند می گویند. به طور کلی تعیین کمیت اجسام شناور دشوار است، اما چندین ماده جامد دیگر را می توان با استفاده از شاخص های زیر اندازه گیری کرد.
شاخصی که کل محتوای جامد در آب را نشان می دهد، کل جامدات یا کل جامدات است. با توجه به حلالیت جامدات در آب، کل جامدات را می توان به جامدات محلول (Ssolved Solid، به اختصار DS) و جامدات معلق (Suspend Solid، به اختصار SS) تقسیم کرد. با توجه به خواص فرار مواد جامد در آب، کل جامدات را می توان به جامدات فرار (VS) و جامدات ثابت (FS که خاکستر نیز می گویند) تقسیم کرد. در میان آنها، جامدات محلول (DS) و جامدات معلق (SS) را می توان بیشتر به جامدات محلول فرار، جامدات محلول غیرفرار، جامدات معلق فرار، جامدات معلق غیرفرار و سایر شاخص ها تقسیم کرد.