43. Kakšni so previdnostni ukrepi za uporabo steklenih elektrod?
⑴ Ničelna pH vrednost steklene elektrode mora biti v območju regulatorja pozicioniranja ujemajočega se acidometra in je ne smete uporabljati v netovodnih raztopinah. Ko se steklena elektroda prvič uporablja ali ponovno uporabi po dolgem obdobju uporabe, je treba stekleno žarnico več kot 24 ur namočiti v destilirano vodo, da tvori dobro hidracijsko plast. Pred uporabo je treba elektrodo skrbno preveriti, ali je nedotaknjena. Steklena žarnica mora biti brez razpok in pik, notranja referenčna elektroda pa je treba namočiti v notranji raztopini za polnjenje.
⑵ Če obstajajo mehurčki v raztopini notranjega polnjenja, lahko elektrodo nežno stresemo, da se mehurčki prelivajo, tako da imata notranja referenčna elektroda in rešitev dober stik. Da se izognete poškodbam steklene žarnice, lahko po izpiranju z vodo filtrirni papir uporabite za skrbno absorpcijo vode, pritrjene na elektrodo, in je ni mogoče trdo izbrisati. Pri namestitvi mora biti steklena žarnica steklene elektrode nekoliko višja od referenčne elektrode.
⑶ Po merjenju vzorca vode, ki vsebuje olje ali emulgirane snovi, je treba elektrodo pravočasno očistiti z detergentom in vodo. Če je elektroda zmanjšana z anorganskimi solmi, namočite elektrodo v (1+9) klorovodikovo kislino, jo izperite z vodo, potem ko se lestvica raztopi, nato pa jo položite v destilirano vodo za uporabo. Če zgornji učinek obdelave ni idealen, ga očistite z acetonom ali etrom (ne uporabljajte brezvodnega etanola), nato pa ga obdelajte po zgornji metodi in nato pred uporabo namočite elektrodo v destilirani vodi.
⑷ Če še vedno ne deluje, ga lahko tudi v raztopini kromične kisline namočite tudi nekaj minut. Kromna kislina je učinkovita pri odstranjevanju snovi, adsorbiranih na zunanji površini stekla, vendar ima pomanjkljivost dehidracije. Elektrode, obdelane s kromovo kislino, je treba namočiti v vodi čez noč, preden jih lahko uporabimo za merjenje. V primeru izjemno nujnosti lahko elektrodo namočimo tudi v 5% raztopini HF za 20-30 ali v raztopini amonijevega vodikovega fluorida (NH4HF2) za 1min za zmerno korozijsko obdelavo. Po namakanju ga takoj izperite z vodo in jo za uporabo namočite v vodo. Po tako drastičnem obdelavi bo vplivala življenjsko dobo elektrode, tako da se ti dve metodi čiščenja lahko uporabita le kot alternativni ukrepi za odstranjevanje.
44. Kakšna so načela in previdnostni ukrepi za uporabo kalomelne elektrode?
⑴ Kalomelna elektroda je sestavljena iz treh delov: kovinskega živega srebra, merkurovega klorida (kalomela) in kalijevega kloridnega soli. Kloridni ioni v elektrodi izvirajo iz raztopine kalijevega klorida. Kadar je koncentracija raztopine kalijevega klorida konstantna, je potencial elektrode konstanten pri določeni temperaturi in nima nobene zveze s pH vrednostjo vode. Raztopina kalijevega klorida znotraj elektrode prodre navzven skozi solni most (keramično peščeno jedro), da naredi primarno celično prevodnost.
⑵ Ko uporabljate, je treba gumijasti čep na stranski cevi elektrode in gumijastega pokrova na spodnjem koncu odstraniti, tako da lahko raztopina solnega mostu vzdržuje določen pretok z gravitacijo in vzdržuje prehod z raztopino, ki jo je treba preizkusiti. Kadar se elektroda ne uporablja, je treba vstaviti gumijasti čep in gumijasti pokrov, da preprečimo izhlapevanje in izliv. Kalomelne elektrode, ki se dolgo ne uporabljajo, je treba napolniti z raztopino kalijevega klorida in jih shraniti v škatlo z elektrodo.
⑶ V raztopini kalijevega klorida v elektrodi ne sme biti mehurčkov, da se prepreči kratek stik; V raztopini je treba ohraniti majhno količino kristalov kalijevega klorida, da se zagotovi nasičenost raztopine kalijevega klorida. Vendar pa ne bi smelo biti preveč kristalov kalijevega klorida, sicer lahko blokira prehod z raztopino, ki jo je treba preizkusiti, kar ima za posledico nepravilno odčitavanje. Hkrati je treba paziti, da odstranite mehurčke na površini kalomelne elektrode ali kontaktnega območja med solnim mostom in vodo, sicer se lahko merilni vezje pokvari in odčitavanje ni mogoče brati ali pa je odčitavanje nestabilno.
⑷ Med merjenjem mora biti raven tekočine raztopine kalijevega klorida v kalomelni elektrodi višja od ravni tekočine izmerjene raztopine, da se izmerjena raztopina razprši v elektrodo in vpliva na potencial kalomelne elektrode. Difuzija kloridov, sulfidov, kompleksnih sredstev, srebrnih soli, kalijevega perklorata in drugih komponent, ki jih vsebuje voda, bo vplivala na potencial kalomelne elektrode.
⑸ Ko temperatura močno niha, ima potencialna sprememba kalomelne elektrode histerezo, to je, da se temperatura hitro spreminja, potencial elektrode se počasi spreminja in čas, potreben za potencial elektrode, je dolg. Zato se med merjenjem izogibajte velikim temperaturnim spremembam.
⑹ Bodite pozorni, da preprečite, da bi bilo blokirano keramično peščeno jedro kalomelne elektrode. Po posebno pozornost bodite pozorni na pravočasno čiščenje po merjenju motenj ali koloidnih rešitev. Če je na površini keramičnega peščenega jedra kalomelne elektrode oprijem, ga je mogoče nežno polirati z emery papirjem ali vodo na oljnem kamnu.
⑺ Redno preverjajte stabilnost kalomelne elektrode. Potencial testirane kalomelne elektrode in drugo nepoškodovano kalomelno elektrodo z isto notranjo tekočino za polnjenje lahko izmerimo v brezvodnem ali istem vzorcu vode. Potencialna razlika med obema elektrodama mora biti manjša od 2mV, sicer je treba zamenjati novo kalomelno elektrodo.
45. Kakšni so previdnostni ukrepi za merjenje temperature?
Trenutno nacionalni standard za odvajanje kanalizacije nima posebnih določb o temperaturi vode, vendar je temperatura vode velikega pomena za običajne sisteme biološkega čiščenja in mora biti zelo cenjena. Ne glede na to, ali je aerobno ali anaerobno zdravljenje, ga je treba izvesti v določenem temperaturnem območju. Ko je ta razpon presežen, to je, da je temperatura previsoka ali prenizka, se učinkovitost zdravljenja zmanjša in celo celoten sistem ne bo uspel. Zlasti je treba pozornost nameniti spremljanju temperature dovodne vode sistema za čiščenje. Ko se temperatura vhodne vode spremeni, je treba pozornost nameniti spremembam temperature vode v naslednji napravi za čiščenje. Če je znotraj dopusnega območja, ga je mogoče prezreti, sicer je treba prilagoditi temperaturo dovodne vode.
GB 13195--91 določa specifične metode za merjenje temperature vode s površinskimi termometri, globokimi termometri ali obrnjenimi termometri. V normalnih okoliščinah se lahko za merjenje običajno uporablja kvalificirani stekleni termometer, napolnjen z živo srebro v vsaki procesni strukturi čiščenja odpadne vode na mestu. Če je treba termometer za branje odnesti iz vode, čas od termometra, ki zapusti vodno površino do zaključka odčitavanja, ne sme presegati 20 sekund. Termometer mora imeti natančno lestvico vsaj 0,1oc, toplotna zmogljivost pa mora biti čim manjša, da bo enostavno doseči ravnovesje. Obenem ga je treba redno kalibrirati z metrologijo in kalibracijskim ministrstvom s pomočjo natančnega termometra.
Pri začasno merjenjem temperature vode je treba stekleni termometer ali drugo sondo za merjenje temperature potopiti v vodo, ki jo je treba izmeriti za določeno obdobje (na splošno več kot 5 minut), podatke pa je treba prebrati po doseganju ravnotežja. Temperaturna vrednost je na splošno natančna do 0,1oc. Čistilne naprave za čiščenje odpadne vode na splošno namestijo spletne temperaturne merilne instrumente na koncu dovodnega rezervoarja za prezračevanje, temperaturni merilnik pa običajno uporablja termistor za merjenje temperature vode.
46. Kaj je raztopljen kisik?
Raztopljeni kisik (kratica raztopljenega kisika v angleščini) predstavlja količino molekularnega kisika, raztopljenega v vodi, enota pa je mg/L. Nasičena vsebnost raztopljenega kisika v vodi je povezana s temperaturo vode, atmosferskim tlakom in kemično sestavo vode. Pod enim ozračjem vsebnost kisika v destilirani vodi pri 0oc doseže nasičenost pri 14,62 mg/l, pri 20oc pa 9,17 mg/l. Povišana temperatura vode, povečana vsebnost soli ali znižani atmosferski tlak bodo privedli do zmanjšanja vsebnosti raztopljenega kisika v vodi.
Raztopljeni kisik je nujna snov za preživetje in razmnoževanje rib in aerobnih bakterij. Če je raztopljeni kisik nižji od 4 mg/L, bodo ribe težko preživele. Kadar voda onesnažuje organska snov, aerobni mikroorganizmi oksidirajo organsko snov in porabijo raztopljeni kisik v vodi. Če ga ni mogoče pravočasno napolniti iz zraka, se raztopljeni kisik v vodi postopoma zmanjšuje, dokler ne bo blizu 0, kar bo povzročilo reprodukcijo velikega števila anaerobnih mikroorganizmov, zaradi česar je voda črna in smrdeča.
47. Katere so pogosto uporabljene metode za določanje raztopljenega kisika?
Obstajata dve pogosto uporabljeni metodi za določanje raztopljenega kisika, ena je metoda titracije joda in njegova korekcijska metoda (GB 7489–87), druga pa je metoda elektrokemične sonde (GB11913--89). Metoda joda titracije je primerna za merjenje vzorcev vode z raztopljenim kisikom, večjim od 0,2 mg/L. Na splošno je metoda titracije joda primerna le za merjenje raztopljenega kisika čiste vode. Pri merjenju raztopljenega kisika v industrijski odpadni vodi ali različnih procesnih povezavah čistilnih naprav za čiščenje kanalizacije je treba uporabiti spremenjeno metodo titracije joda ali elektrokemično metodo. Spodnja meja metode elektrokemične sonde je povezana z uporabljenim instrumentom. V glavnem obstajata dve vrsti: metoda tanke filmske elektrode in metoda brez membranske elektrode. Na splošno je primeren za merjenje vzorcev vode z raztopljenim kisikom, večjim od 0,1 mg/L. Spletni merilnik DO, nameščen in uporabljen v prezračevalnih rezervoarjih in drugih krajih v čistilnih napravah, uporablja metodo tankega filma elektrode ali metodo brez membrane.
Osnovno načelo metode joda titracije je dodajanje manganskega sulfata in alkalnega kalijevega jodida v vzorec vode. Raztopljeni kisik v vodi oksidira nizko vredno mangan v visoko valentni mangan, kar ustvari rjavo oborino tetravalentnega manganovega hidroksida. Po dodajanju kisline se rjava oborina raztopi in reagira z jodnimi ioni, da ustvari prosti jod. Nato se škrob uporablja kot indikator in natrijev tiosulfat se uporablja za titriranje prostega joda za izračun vsebnosti raztopljenega kisika.
Kadar je vzorec vode obarvan ali vsebuje organsko snov, ki lahko reagira z jodom, ni primerno uporabiti metode joda titracije in njegove korekcijske metode za določitev raztopljenega kisika v vodi. Določimo ga lahko z uporabo tanke filmske elektrode, občutljive na kisik ali z membransko elektrodo. Elektrodo, občutljivo na kisik, je sestavljeno iz dveh kovinskih elektrod v stiku s podpornim elektrolitom in selektivno prepustno membrano. Membrana lahko prenaša samo kisik in druge pline, ne pa tudi vode in topnih snovi. Kisik, ki prehaja skozi membrano, se na elektrodi zmanjša, da ustvari šibek difuzijski tok. Pri določeni temperaturi je tok sorazmeren vsebnosti raztopljenega kisika. Membranska elektroda je sestavljena iz posebne katode srebrne zlitine in anode železa (ali cinka). Film in elektrolit se ne uporabljata in med obema elektrodama ni dodana polarizacijska napetost. Povezuje samo dve elektrodi skozi izmerjeno vodno raztopino, da tvori primarno celico. Molekule kisika v vodi se na katodi neposredno zmanjšajo, ustvarjen redukcijski tok pa je sorazmeren vsebnosti kisika v izmerjeni raztopini.
48. Zakaj je indeks raztopljenega kisika eden ključnih kazalcev za normalno delovanje biološkega čiščenja odpadne vode?
Ohranjanje določene količine raztopljenega kisika v vodi je osnovno stanje za preživetje in reprodukcijo aerobnih vodnih organizmov. Zato je indeks raztopljenega kisika tudi eden ključnih kazalcev za normalno delovanje sistema biološke čistilne naprave.
Aerobne naprave za biološko obdelavo zahtevajo, da je raztopljen kisik v vodi nad 2 mg/L, medtem ko anaerobne biološke naprave za zdravljenje potrebujejo raztopljeni kisik pod 0,5 mg/L. Če želite vstopiti v idealno fazo proizvodnje metana, je najbolje, da ne zaznate raztopljenega kisika (0). Kadar je odsek procesa A/O v anoksičnem stanju, je raztopljeni kisik najboljši pri 0,5 ~ 1 mg/L. Kadar je kvalificiran odtok sekundarne sedimentacijske rezervoarja aerobne biološke metode, njegova vsebnost raztopljenega kisika na splošno ni manjša od 1 mg/L. Prenizka (﹤ 0,5 mg/L) ali previsoka (metoda zračne prezračevanja ﹥ 2 mg/l) bo povzročila, da se kakovost iztočne vode poslabša ali celo preseže standard. Zato je treba vso pozornost nameniti spremljanju vsebnosti raztopljenega kisika v napravi za biološko obdelavo in odtoku njegovega sedimentacijskega rezervoarja.
Metoda titracije joda ni primerna za pregled na kraju samem in jo je težko uporabiti za neprekinjeno spremljanje ali določanje raztopljenega kisika na kraju samem. Metoda filmske elektrode v elektrokemijski metodi se uporablja pri neprekinjenem spremljanju raztopljenega kisika v sistemu za čiščenje odplak. Za nenehno dojemanje sprememb mešane tekočine v prezračevalniku med čiščenjem kanalizacije v realnem času se običajno uporablja spletna elektrokemična sonda. Hkrati je merilnik DO tudi pomemben del raztopljenega kisikovega avtomatskega sistema za nadzor in nastavitev prezračevalnega rezervoarja in ima pomembno vlogo pri normalnem delovanju sistema za nastavitev in krmiljenja. Pomembna podlaga za procesne operaterje je tudi, da prilagodijo in nadzirajo normalno delovanje biološke obdelave kanalizacije.
49. Kakšni so previdnostni ukrepi za določanje raztopljenega kisika s titracijo joda?
Bodite še posebej previdni pri zbiranju vzorcev vode za določanje raztopljenega kisika. Vzorci vode ne morejo biti dolgo v stiku z zrakom in jih ni mogoče mešati. Pri vzorčenju v rezervoarju za zbiranje vode uporabite 300 ml steklenico z raztapljanjem kisika z ozkim uhom s steklenim zamaškom in hkrati izmerite in zabeležite temperaturo vode. Poleg tega je treba pri uporabi titracije joda poleg izbire določene metode za odpravo motenj po vzorčenju čas shranjevanja čim bolj skrajšati in najbolje je, da jo takoj analiziramo.
Z izboljšanjem tehnologije in opreme ter s pomočjo instrumentacije je titracija joda še vedno najbolj natančna in zanesljiva metoda titracije za analizo raztopljenega kisika. Da bi odpravili vpliv različnih motečih snovi v vzorcih vode, obstaja več specifičnih metod za popravljanje titracije joda.
Oksidi, zmanjšane snovi, organske snovi itd. V vzorcih vode bodo motili metodo titracije joda. Nekateri oksidanti lahko z jodom osvobodijo jodin (pozitivne motnje), nekatera reducirajoča sredstva pa lahko jod zmanjšajo na jodid (negativne motnje). Ko je oksidirani manganski oborini zakisana, je mogoče večino organske snovi delno oksidirati, kar ima za posledico negativne napake. Metoda korekcije azida lahko učinkovito odpravi motnje nitrita, metodo korekcije kalijevega permanganata pa lahko uporabimo za odpravo motenj, kadar vzorec vode vsebuje nizko valen železo. Ko vzorec vode vsebuje barvo, alge in suspendirane trdne snovi, je treba uporabiti metodo korekcije alum flokulacije in za določitev raztopljenega kisika aktivirane mešanice blata uporabimo metodo korekcijske flokulacije bakrova-aminosulfonske kisline.
50. Kakšni so previdnostni ukrepi za določanje raztopljenega kisika v metodi tanke filmske elektrode?
Tanka filmska elektroda je sestavljena iz katode, anode, elektrolita in tankega filma. V votlini elektrode je napolnjena z raztopino KCL. Tanki film ločuje elektrolit in vzorec vode, ki ga je treba izmeriti, raztopljeni kisik pa se razprši skozi membrano. Po dodajanju DC fiksne polarizacijske napetosti 0,5-1,0 V med obema elektrodama se raztopljeni kisik v izmerjeni vodi prehaja skozi film in se zmanjša na katodi, pri čemer ustvari difuzijski tok sorazmerne koncentraciji kisika.
Pogosto uporabljeni filmi so polietilen in fluoroogljikovi filmi, ki omogočajo, da se skozi in imajo relativno stabilne lastnosti molekule kisika. Ker film omogoča, da se različni plini prežemajo, nekaterih plinov (na primer H2S, SO2, CO2, NH3 itd.) Ni enostavno depolarizirati na indikatorski elektrodi, kar bo zmanjšalo občutljivost elektrode in povzročalo odstopanje pri rezultatih merjenja. Olje, maščoba v izmerjeni vodi in mikroorganizmi v rezervoarju za prezračevanje se pogosto držijo filma, kar resno vpliva na natančnost merjenja, zato je potrebno redno čiščenje in umerjanje.
Zato je za membranski merilnik kisika, raztopljenega v membranski elektrodi, ki se uporablja v sistemu za čiščenje odplak, strogo slediti metodi kalibracije proizvajalca in redno čistiti, umeriti, napolniti elektrolit in zamenjati film elektrode. Pri zamenjavi filma ga je treba opraviti previdno. Najprej je treba preprečiti kontaminacijo občutljivih komponent, drugič pa je treba biti pozoren, da v filmu ne bodo pustili drobnih mehurčkov, sicer se bo preostali tok povečal in vplival na rezultate meritev. Za zagotovitev natančnih podatkov mora imeti pretok vode na merilni točki membranske elektrode določeno turbulenco, to je, da mora preskusna raztopina, ki poteka skozi membransko površino, imeti dovolj pretoka.
Na splošno se lahko za umerjanje uporabijo zrak ali vzorci z znanimi koncentracijami DO in vzorci brez DO. Seveda je najbolje uporabiti vzorec vode, ki se testira na kalibracijo. Poleg tega je treba pogosto preveriti eno ali dve točki, da preverite podatke o korekciji temperature.
51. Kateri so različni kazalci, ki odražajo strupeno in škodljivo organsko snov v vodi?
Except for a small part (such as volatile phenols, etc.), most of the toxic and harmful organic matter in common sewage is difficult to biodegrade and is also very harmful to the human body, such as petroleum, anionic surfactants (LAS), organochlorine and organophosphorus pesticides, polychlorinated biphenyls (PCBs), polycyclic aromatic ogljikovodiki (PAH), visoki molekularni sintetični polimeri (kot so plastika, sintetična guma, umetna vlakna itd.), goriva in druge organske snovi.
Nacionalni celovit standard emisij GB 8978-1996 je sprejel stroge predpise o koncentraciji odpadne vode, ki vsebuje zgornje strupene in škodljive organske snovi, ki jih izpuščajo različne panoge. Specifični kazalniki kakovosti vode vključujejo benzo (a) piren, nafto, hlapne fenole, organofosforjeve pesticide (merjeno v P), tetraklorometanu, tetrakloretilenu, benzenu, toluenu, m-kresolu in drugih 36 predmetih. Različne panoge imajo različne kazalnike za odpadno vodo, ki jo odvajajo. Morali bi spremljati, ali njihovi kazalniki kakovosti vode izpolnjujejo nacionalne emisijske standarde na podlagi posebnih sestavnih delov odpadne vode, ki jo odvajajo.
52. Koliko vrst fenolnih spojin je v vodi?
Fenol je hidroksilni derivat benzena, njegova hidroksilna skupina pa je neposredno povezana z benzenskim obročem. Glede na število hidroksilnih skupin na benzenskem obroču ga lahko razdelimo na monofenol (kot je fenol) in polifenol. Glede na to, ali se lahko na azeotropni način hlapnizira z vodno paro, je razdeljen na hlapni fenol in nehlapni fenol. Zato se fenoli ne nanašajo samo na fenol, ampak vključujejo tudi splošni izraz za fenolne spojine, ki jih nadomeščajo hidroksil, halogen, nitro, karboksil itd.
Fenolne spojine se nanašajo na benzen in njegove kondenzirane hidroksilne derivate, ki so različnih vrst. Na splošno velja, da so fenoli z vreliščem pod 230oc hlapni fenoli, medtem ko so fenoli z vreliščem nad 230oc nehlapni fenoli. Hlapni fenoli v standardih kakovosti vode se nanašajo na fenolne spojine, ki se lahko med destilacijo hlapnizirajo z vodno paro.