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

13. اقدامات احتیاطی برای اندازه گیری CODCr چیست؟
اندازه گیری CODCr از دی کرومات پتاسیم به عنوان اکسیدان، سولفات نقره به عنوان کاتالیزور در شرایط اسیدی، جوشاندن و رفلاکس شدن به مدت 2 ساعت استفاده می کند و سپس با اندازه گیری مصرف دی کرومات پتاسیم، آن را به اکسیژن مصرفی (GB11914-89) تبدیل می کند. در اندازه گیری CODCr از مواد شیمیایی مانند دی کرومات پتاسیم، سولفات جیوه و اسید سولفوریک غلیظ استفاده می شود که ممکن است بسیار سمی یا خورنده باشد و نیاز به گرما و رفلکس داشته باشد، بنابراین عملیات باید در هود بخار انجام شود و باید با دقت زیادی انجام شود. مایع زباله باید به طور جداگانه بازیافت و دفع شود.
به منظور ترویج اکسیداسیون کامل مواد کاهنده در آب، سولفات نقره باید به عنوان کاتالیزور اضافه شود. برای اینکه سولفات نقره به طور مساوی توزیع شود، سولفات نقره باید در اسید سولفوریک غلیظ حل شود. پس از حل شدن کامل (حدود 2 روز)، اسیدی شدن شروع می شود. اسید سولفوریک در ارلن. روش آزمایش استاندارد ملی تصریح می کند که برای هر اندازه گیری CODCr (نمونه آب 20 میلی لیتر) 0.4gAg2SO4/30mLH2SO4 باید اضافه شود، اما داده های مربوطه نشان می دهد که برای نمونه های عمومی آب، افزودن 0.3gAg2SO4/30mLH2SO4 کاملاً کافی است و نیازی به آن نیست. از سولفات نقره بیشتر استفاده کنید. برای نمونه های فاضلاب اندازه گیری مکرر، در صورت وجود کنترل داده های کافی، می توان مقدار سولفات نقره را به طور مناسب کاهش داد.
CODCr نشانگر محتوای مواد آلی در فاضلاب است، بنابراین مصرف اکسیژن یون های کلرید و مواد کاهنده معدنی باید در طول اندازه گیری حذف شود. برای تداخل مواد کاهنده معدنی مانند Fe2+ و S2-، مقدار CODCr اندازه‌گیری شده را می‌توان بر اساس نیاز نظری اکسیژن بر اساس غلظت اندازه‌گیری‌شده آن اصلاح کرد. تداخل یون های کلرید Cl-1 به طور کلی توسط سولفات جیوه حذف می شود. هنگامی که مقدار اضافی 0.4gHgSO4 در هر نمونه آب 20 میلی لیتر است، تداخل یون های کلرید 2000mg/L را می توان حذف کرد. برای نمونه‌های فاضلابی که اغلب اندازه‌گیری می‌شوند با اجزای نسبتاً ثابت، اگر محتوای یون کلرید کم باشد یا از نمونه آب با ضریب رقت بالاتر برای اندازه‌گیری استفاده شود، می‌توان مقدار سولفات جیوه را به‌طور مناسب کاهش داد.
14. مکانیسم کاتالیزوری سولفات نقره چیست؟
مکانیسم کاتالیزوری سولفات نقره به این صورت است که ترکیبات حاوی گروه های هیدروکسیل در مواد آلی ابتدا توسط دی کرومات پتاسیم به اسید کربوکسیلیک در یک محیط اسیدی قوی اکسید می شوند. اسیدهای چرب تولید شده از ماده آلی هیدروکسیل با سولفات نقره واکنش داده و نقره اسید چرب تولید می کنند. به دلیل عملکرد اتم های نقره، گروه کربوکسیل می تواند به راحتی دی اکسید کربن و آب تولید کند و در عین حال نقره اسید چرب جدید تولید کند، اما اتم کربن آن یک اتم کمتر از اولی است. این چرخه تکرار می شود و به تدریج تمام مواد آلی را به دی اکسید کربن و آب اکسید می کند.
15. اقدامات احتیاطی برای اندازه گیری BOD5 چیست؟
اندازه‌گیری BOD5 معمولاً از روش استاندارد رقیق‌سازی و تلقیح (GB 7488-87) استفاده می‌کند. عملیات قرار دادن نمونه آبی است که خنثی شده، مواد سمی حذف شده و رقیق شده است (در صورت لزوم مقدار مناسبی تلقیح حاوی میکروارگانیسم های هوازی اضافه می شود). در بطری کشت، به مدت 5 روز در تاریکی در دمای 20 درجه سانتیگراد انکوبه کنید. با اندازه گیری میزان اکسیژن محلول در نمونه های آب قبل و بعد از کشت می توان میزان اکسیژن مصرفی را در مدت 5 روز محاسبه کرد و سپس BOD5 را بر اساس ضریب رقت به دست آورد.
تعیین BOD5 نتیجه مشترک اثرات بیولوژیکی و شیمیایی است و باید مطابق با مشخصات عملیاتی انجام شود. تغییر هر شرایطی بر دقت و مقایسه نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارد. شرایطی که بر تعیین BOD5 تأثیر می گذارد عبارتند از مقدار pH، دما، نوع و کمیت میکروبی، محتوای نمک معدنی، اکسیژن محلول و فاکتور رقت و غیره.
نمونه های آب برای آزمایش BOD5 باید در بطری های نمونه پر شده و مهر و موم شوند و تا زمان تجزیه و تحلیل در یخچال در دمای 2 تا 5 درجه سانتیگراد نگهداری شوند. به طور کلی، آزمایش باید ظرف 6 ساعت پس از نمونه برداری انجام شود. در هر صورت زمان نگهداری نمونه های آب نباید بیشتر از 24 ساعت باشد.
هنگام اندازه گیری BOD5 فاضلاب صنعتی، از آنجایی که فاضلاب صنعتی معمولاً حاوی اکسیژن محلول کمتری است و عمدتاً حاوی مواد آلی قابل تجزیه زیستی است، برای حفظ حالت هوازی در بطری کشت، نمونه آب باید رقیق (یا تلقیح و رقیق شود). این عمل بزرگترین ویژگی روش رقیق سازی استاندارد است. به منظور اطمینان از قابلیت اطمینان نتایج اندازه گیری شده، مصرف اکسیژن نمونه آب رقیق شده پس از کشت به مدت 5 روز باید بیشتر از 2 میلی گرم در لیتر و اکسیژن محلول باقیمانده باید بیشتر از 1 میلی گرم در لیتر باشد.
هدف از افزودن محلول تلقیح این است که اطمینان حاصل شود که مقدار معینی از میکروارگانیسم ها مواد آلی موجود در آب را تجزیه می کنند. مقدار محلول تلقیح ترجیحاً به گونه ای است که مصرف اکسیژن در عرض 5 روز کمتر از 0.1 میلی گرم در لیتر باشد. هنگام استفاده از آب مقطر تهیه شده توسط دستگاه تقطیر فلزی به عنوان آب رقیق کننده، باید دقت کرد که محتوای یون فلزی موجود در آن بررسی شود تا از بازتولید میکروبی و متابولیسم جلوگیری شود. به منظور اطمینان از نزدیک بودن اکسیژن محلول در آب رقیق شده به حد اشباع، می توان در صورت لزوم هوای تصفیه شده یا اکسیژن خالص را وارد کرد و سپس برای مدت معینی در انکوباتور 20 درجه سانتیگراد قرار داد تا با فشار جزئی اکسیژن متعادل شود. هوا
ضریب رقت بر اساس این اصل که مصرف اکسیژن بیشتر از 2 میلی گرم در لیتر و اکسیژن محلول باقی مانده بیشتر از 1 میلی گرم در لیتر پس از 5 روز کشت تعیین می شود. اگر ضریب رقت خیلی بزرگ یا خیلی کوچک باشد، آزمایش با شکست مواجه خواهد شد. و از آنجایی که چرخه تجزیه و تحلیل BOD5 طولانی است، پس از وقوع یک موقعیت مشابه، نمی توان آن را همانطور که هست دوباره آزمایش کرد. هنگام اندازه‌گیری اولیه BOD5 یک پساب صنعتی خاص، می‌توانید ابتدا CODCr آن را اندازه‌گیری کنید و سپس به داده‌های مانیتورینگ موجود فاضلاب با کیفیت آب مشابه مراجعه کنید تا در ابتدا مقدار BOD5/CODCr نمونه آبی مورد اندازه‌گیری را تعیین کنید و محاسبه کنید. محدوده تقریبی BOD5 بر این اساس. و ضریب رقت را تعیین کنید.
برای نمونه‌های آب حاوی موادی که فعالیت‌های متابولیکی میکروارگانیسم‌های هوازی را مهار یا از بین می‌برند، نتایج اندازه‌گیری مستقیم BOD5 با استفاده از روش‌های رایج از مقدار واقعی منحرف می‌شود. پیش تصفیه مربوطه باید قبل از اندازه گیری انجام شود. این مواد و عوامل بر تعیین BOD5 تأثیر دارند. از جمله فلزات سنگین و سایر مواد معدنی یا آلی سمی، کلر باقیمانده و سایر مواد اکسید کننده، مقدار pH بسیار بالا یا بسیار پایین و غیره.
16. چرا هنگام اندازه گیری BOD5 فاضلاب صنعتی تلقیح ضروری است؟ چگونه واکسینه شویم؟
تعیین BOD5 یک فرآیند مصرف اکسیژن بیوشیمیایی است. میکروارگانیسم های موجود در نمونه های آب از مواد آلی موجود در آب به عنوان مواد مغذی برای رشد و تولیدمثل استفاده می کنند. در عین حال، آنها مواد آلی را تجزیه کرده و اکسیژن محلول در آب را مصرف می کنند. بنابراین، نمونه آب باید حاوی مقدار معینی از میکروارگانیسم ها باشد که می توانند مواد آلی موجود در آن را تجزیه کنند. قابلیت های میکروارگانیسم ها
فاضلاب صنعتی به طور کلی حاوی مقادیر مختلفی از مواد سمی است که می تواند از فعالیت میکروارگانیسم ها جلوگیری کند. بنابراین تعداد میکروارگانیسم ها در فاضلاب صنعتی بسیار کم و یا حتی وجود ندارد. اگر از روش‌های معمولی برای اندازه‌گیری فاضلاب شهری غنی از میکروبی استفاده شود، محتوای آلی واقعی در فاضلاب ممکن است تشخیص داده نشود یا حداقل کم باشد. به عنوان مثال، برای نمونه‌های آبی که با دمای بالا و استریل‌سازی تصفیه شده‌اند و PH آن‌ها خیلی بالا یا خیلی پایین است، علاوه بر انجام اقدامات قبل از تصفیه مانند سرد کردن، کاهش باکتری‌کش‌ها یا تنظیم مقدار pH، به منظور اطمینان از دقت اندازه گیری BOD5، اقدامات موثر نیز باید انجام شود. واکسیناسیون
هنگام اندازه گیری BOD5 فاضلاب صنعتی، اگر محتوای مواد سمی بیش از حد زیاد باشد، گاهی اوقات از مواد شیمیایی برای حذف آن استفاده می شود. اگر فاضلاب اسیدی یا قلیایی است، ابتدا باید خنثی شود. و معمولاً نمونه آب باید قبل از استفاده از استاندارد رقیق شود. تعیین با روش رقیق سازی افزودن مقدار مناسب محلول تلقیح حاوی میکروارگانیسم‌های هوازی اهلی به نمونه آب (مانند مخلوط مخزن هوادهی که برای تصفیه این نوع پساب‌های صنعتی استفاده می‌شود) باعث می‌شود نمونه آب حاوی تعداد معینی میکروارگانیسم باشد که توانایی تجزیه مواد آلی را دارند. موضوع در شرایطی که سایر شرایط اندازه گیری BOD5 وجود داشته باشد، از این میکروارگانیسم ها برای تجزیه مواد آلی در فاضلاب صنعتی استفاده می شود و میزان اکسیژن مصرفی نمونه آب برای 5 روز کشت اندازه گیری می شود و می توان مقدار BOD5 پساب صنعتی را به دست آورد. .
مایع مخلوط مخزن هوادهی یا پساب مخزن ته نشینی ثانویه تصفیه خانه فاضلاب منبع ایده آلی از میکروارگانیسم ها برای تعیین BOD5 فاضلاب ورودی به تصفیه خانه فاضلاب است. تلقیح مستقیم با فاضلاب خانگی، به دلیل وجود کم یا عدم وجود اکسیژن محلول، مستعد ظهور میکروارگانیسم های بی هوازی است و مستلزم دوره طولانی کشت و سازگاری است. بنابراین، این محلول تلقیح سازگار تنها برای فاضلاب های صنعتی خاص با نیازهای خاص مناسب است.
17. برای تهیه آب رقیق کننده هنگام اندازه گیری BOD5 چه اقداماتی باید رعایت شود؟
کیفیت آب رقیق‌سازی برای دقت نتایج اندازه‌گیری BOD5 اهمیت زیادی دارد. بنابراین لازم است که اکسیژن مصرفی آب رقیق کننده آب بلانک به مدت 5 روز کمتر از 0.2mg/L باشد و بهتر است آن را زیر 0.1mg/L کنترل کنید. مصرف اکسیژن آب رقیق‌سازی‌شده به مدت 5 روز باید بین 0.3 تا 1.0 میلی‌گرم در لیتر باشد.
کلید اطمینان از کیفیت آب رقیق، کنترل کمترین محتوای مواد آلی و کمترین محتوای موادی است که تولید مثل میکروبی را مهار می کنند. بنابراین بهتر است از آب مقطر به عنوان آب رقیق استفاده کنید. استفاده از آب خالص ساخته شده از رزین تبادل یونی به عنوان آب رقیق توصیه نمی شود، زیرا آب دیونیزه اغلب حاوی مواد آلی جدا شده از رزین است. اگر آب لوله کشی مورد استفاده برای تهیه آب مقطر حاوی ترکیبات آلی فرار خاصی باشد، به منظور جلوگیری از باقی ماندن آنها در آب مقطر، قبل از تقطیر باید پیش تصفیه برای حذف ترکیبات آلی انجام شود. در آب مقطر تولید شده از دستگاه های تقطیر فلزی باید به بررسی محتوای یون فلزی موجود در آن توجه شود تا از بازتولید و متابولیسم میکروارگانیسم ها جلوگیری شود و بر دقت نتایج اندازه گیری BOD5 تأثیر بگذارد.
اگر آب رقیق‌سازی مورد استفاده به دلیل داشتن مواد آلی، شرایط مصرف را برآورده نمی‌کند، می‌توان با افزودن مقدار مناسب تلقیح مخزن هوادهی و نگهداری آن در دمای اتاق یا 20 درجه سانتی‌گراد برای مدت زمان معین، این اثر را از بین برد. میزان تلقیح بر این اصل است که اکسیژن مصرفی در 5 روز حدود 0.1 میلی گرم در لیتر است. برای جلوگیری از تولید مثل جلبک، ذخیره سازی باید در یک اتاق تاریک انجام شود. اگر پس از ذخیره سازی در آب رقیق شده رسوب وجود داشته باشد، فقط می توان از مایع رویی استفاده کرد و رسوب را می توان با فیلتراسیون خارج کرد.
برای اطمینان از نزدیک بودن اکسیژن محلول در آب رقیق شده به حد اشباع، در صورت لزوم می توان از پمپ خلاء یا اجکتور آب برای استنشاق هوای تصفیه شده، از کمپرسور میکرو هوا نیز برای تزریق هوای تصفیه شده و اکسیژن استفاده کرد. بطری را می توان برای معرفی اکسیژن خالص و سپس آب اکسیژنه استفاده کرد. آب رقیق‌کننده که در زمستان در دمای اتاق پایین‌تر قرار می‌گیرد ممکن است حاوی اکسیژن محلول بیش از حد باشد، و عکس آن در فصل‌های با دمای بالا در تابستان صادق است. بنابراین زمانی که بین دمای اتاق و 20 درجه سانتی گراد اختلاف معنی داری وجود دارد، باید برای مدتی در انکوباتور قرار داده شود تا آن و محیط کشت تثبیت شود. تعادل فشار جزئی اکسیژن
18. چگونه ضریب رقت را هنگام اندازه گیری BOD5 تعیین کنیم؟
اگر ضریب رقت خیلی بزرگ یا خیلی کوچک باشد، مصرف اکسیژن در 5 روز ممکن است خیلی کم یا خیلی زیاد باشد که از محدوده مصرف اکسیژن طبیعی فراتر رفته و باعث شکست آزمایش شود. از آنجایی که چرخه اندازه‌گیری BOD5 بسیار طولانی است، پس از وقوع چنین موقعیتی، نمی‌توان آن را همانطور که هست دوباره آزمایش کرد. بنابراین باید توجه زیادی به تعیین ضریب رقت شود.
اگرچه ترکیب فاضلاب صنعتی پیچیده است، اما نسبت مقدار BOD5 آن به مقدار CODCr معمولاً بین 0.2 تا 0.8 است. نسبت فاضلاب صنایع کاغذسازی، چاپ و رنگرزی و صنایع شیمیایی کمتر و نسبت فاضلاب صنایع غذایی بیشتر است. هنگام اندازه‌گیری BOD5 برخی از فاضلاب‌های حاوی مواد آلی دانه‌ای، مانند فاضلاب دانه‌های تقطیر، این نسبت به طور قابل‌توجهی پایین‌تر خواهد بود، زیرا ذرات معلق در ته بطری کشت رسوب می‌کنند و نمی‌توانند در واکنش بیوشیمیایی شرکت کنند.
تعیین ضریب رقت بر اساس دو شرط است که هنگام اندازه گیری BOD5، مصرف اکسیژن در 5 روز باید بیشتر از 2 میلی گرم در لیتر و اکسیژن محلول باقی مانده بیشتر از 1 میلی گرم در لیتر باشد. مقدار DO در بطری کشت در روز بعد از رقیق سازی 7 تا 8.5 میلی گرم در لیتر است. با فرض اینکه اکسیژن مصرفی در 5 روز 4 میلی گرم در لیتر باشد، ضریب رقت حاصل ضرب مقدار CODCr و سه ضریب به ترتیب 0.05، 0.1125 و 0.175 است. به عنوان مثال، هنگام استفاده از یک بطری کشت 250 میلی لیتری برای اندازه گیری BOD5 نمونه آب با CODCr 200 میلی گرم در لیتر، سه فاکتور رقت عبارتند از: ①200×0.005=10 بار، ②200×0.1125=22.5 برابر، و ③200×0.1750=0. 35 بار. اگر از روش رقت مستقیم استفاده شود، حجم نمونه های آب گرفته شده عبارتند از: ①250÷10=25mL، ②250÷22.5≈11mL، ③250÷35≈7mL.
اگر نمونه برداری کنید و آنها را به این شکل کشت کنید، 1 تا 2 نتیجه اکسیژن محلول اندازه گیری شده وجود دارد که با دو اصل فوق مطابقت دارد. اگر دو نسبت رقت وجود داشته باشد که با اصول فوق مطابقت داشته باشد، مقدار متوسط ​​آنها باید هنگام محاسبه نتایج در نظر گرفته شود. اگر اکسیژن محلول باقیمانده کمتر از 1 میلی گرم در لیتر یا حتی صفر باشد، باید نسبت رقت را افزایش داد. اگر مصرف اکسیژن محلول در طول کشت کمتر از 2 میلی گرم در لیتر باشد، یک احتمال این است که فاکتور رقت خیلی زیاد باشد. احتمال دیگر این است که سویه های میکروبی مناسب نیستند، فعالیت ضعیفی دارند یا غلظت مواد سمی خیلی زیاد است. در این زمان، ممکن است مشکلاتی با فاکتورهای رقیق کننده بزرگ نیز وجود داشته باشد. بطری کشت اکسیژن محلول بیشتری مصرف می کند.
اگر آب رقیق‌سازی آب رقیق‌سازی تلقیح باشد، از آنجایی که مصرف اکسیژن نمونه آب خالی 0.3 تا 1.0 میلی‌گرم در لیتر است، ضرایب رقت به ترتیب 0.05، 0.125 و 0.2 است.
اگر مقدار CODCr خاص یا محدوده تقریبی نمونه آب مشخص باشد، تجزیه و تحلیل مقدار BOD5 آن با توجه به ضریب رقت فوق آسانتر است. هنگامی که محدوده CODCr نمونه آب مشخص نیست، به منظور کوتاه کردن زمان تجزیه و تحلیل، می توان آن را در طول فرآیند اندازه گیری CODCr تخمین زد. روش خاص این است: ابتدا یک محلول استاندارد حاوی 0.4251 گرم پتاسیم هیدروژن فتالات در لیتر تهیه کنید (مقدار CODCr این محلول 500 میلی گرم در لیتر است) و سپس آن را متناسب با مقادیر CODCr 400 میلی گرم در لیتر، 300 میلی گرم در لیتر رقیق کنید. و 200 میلی گرم /L، محلول رقیق 100mg/L. 20.0 میلی لیتر محلول استاندارد با مقدار CODCr 100 میلی گرم در لیتر به 500 میلی گرم در لیتر پیپت کنید و طبق روش معمول معرف ها را اضافه کنید و مقدار CODCr را اندازه گیری کنید. پس از حرارت دادن، جوشاندن و رفلاکس شدن به مدت 30 دقیقه، به طور طبیعی تا دمای اتاق خنک شده و سپس روی آن را بپوشانید و نگهداری کنید تا یک سری رنگ سنجی استاندارد تهیه شود. در فرآیند اندازه گیری مقدار CODCr نمونه آب طبق روش معمول، هنگامی که رفلاکس جوش به مدت 30 دقیقه ادامه داشت، آن را با توالی رنگ مقدار استاندارد CODCr از قبل گرم شده مقایسه کنید تا مقدار CODCr نمونه آب تخمین زده شود و مقدار آن را تعیین کنید. ضریب رقت هنگام آزمایش BOD5 بر این اساس. . برای چاپ و رنگرزی، کاغذسازی، پساب های شیمیایی و سایر فاضلاب های صنعتی حاوی مواد آلی سخت هضم، در صورت لزوم، ارزیابی رنگ سنجی را پس از جوشاندن و رفلاکس به مدت 60 دقیقه انجام دهید.