43. Quines són les precaucions per utilitzar elèctrodes de vidre?
⑴ El valor de pH potencial zero de l’elèctrode de vidre ha d’estar dins del rang del regulador de posicionament de l’acidòmetre que coincideix i no s’ha d’utilitzar en solucions no aquoses. Quan l’elèctrode de vidre s’utilitza per primera vegada o es reutilitza després d’un llarg període de desús, la bombeta de vidre s’ha de remullar en aigua destil·lada durant més de 24 hores per formar una bona capa d’hidratació. Abans de l'ús, s'ha de comprovar detingudament l'elèctrode per veure si està intacte. La bombeta de vidre ha d’estar lliure d’esquerdes i taques i l’elèctrode de referència intern s’ha de remullar a la solució de farciment intern.
⑵ Si hi ha bombolles a la solució d'ompliment intern, l'elèctrode es pot agitar suaument per permetre que les bombolles es desbordin, de manera que l'elèctrode de referència interna i la solució tinguin un bon contacte. Per evitar danys a la bombeta de vidre, després d’esbandir -se amb aigua, es pot utilitzar paper de filtre per absorbir amb cura l’aigua enganxada a l’elèctrode i no es pot esborrar durament. Quan s’instal·li, la bombeta de vidre de l’elèctrode de vidre ha de ser lleugerament superior a l’elèctrode de referència.
⑶ Després de mesurar una mostra d’aigua que conté oli o substàncies emulsionades, l’elèctrode s’ha de netejar amb detergent i aigua a temps. Si l’elèctrode s’escala per sals inorgàniques, remull l’elèctrode a l’àcid clorhídric (1+9), esbandiu -lo amb aigua després de dissoldre l’escala i, a continuació, poseu -lo en aigua destil·lada per utilitzar -lo. Si l’efecte del tractament anterior no és ideal, netegeu -lo amb acetona o èter (no utilitzeu etanol anhidre), tracteu -lo segons el mètode anterior i, a continuació, remulleu l’elèctrode en aigua destil·lada durant la nit abans de l’ús.
⑷ Si encara no funciona, també podeu remullar -lo en solució d’àcid cromic durant uns minuts. L’àcid cromic és eficaç per eliminar substàncies adsorbides a la superfície exterior del vidre, però té el desavantatge de la deshidratació. Els elèctrodes tractats amb àcid cromic s’han de remullar a l’aigua durant la nit abans que es puguin utilitzar per a la mesura. En el cas de la necessitat extrema, l’elèctrode també es pot remullar en solució del 5% de HF per a 20-30 o en fluorur d’hidrogen d’amoni (NH4HF2) durant 1min per al tractament de corrosió moderada. Després de remullar -lo, esbandiu -lo amb aigua immediatament i després remulleu -lo en aigua per utilitzar -lo. Després d’un tractament tan dràstic, la vida de l’elèctrode es veurà afectada, de manera que aquests dos mètodes de neteja només es poden utilitzar com a mesures d’eliminació alternativa.
44. Quins són els principis i les precaucions per a l’ús de l’elèctrode Calomel?
⑴ L’elèctrode Calomel està compost per tres parts: mercuri metàl·lic, clorur de mercuri (Calomel) i pont de sal de clorur de potassi. Els ions de clorur de l’elèctrode provenen de la solució de clorur de potassi. Quan la concentració de solució de clorur de potassi és constant, el potencial d’elèctrodes és constant a una temperatura determinada i no té res a veure amb el valor de pH de l’aigua. La solució de clorur de potassi dins de l’elèctrode penetra cap a l’exterior pel pont de sal (nucli de sorra ceràmica) per fer la cèl·lula primària conductora.
⑵ Quan s’utilitzen, s’ha d’eliminar el tap de goma del tub lateral de l’elèctrode i la tapa de goma de l’extrem inferior de manera que la solució del pont de sal pugui mantenir un cert cabal per gravetat i mantenir el pas amb la solució a provar. Quan l’elèctrode no s’utilitza, s’ha de posar el tap de goma i la tapa de goma per evitar l’evaporació i la filtració. Els elèctrodes de Calomel que no s’utilitzen durant molt de temps s’han d’omplir amb solució de clorur de potassi i emmagatzemar -los a la caixa d’elèctrodes.
⑶ No hi hauria d’haver bombolles a la solució de clorur de potassi a l’elèctrode per evitar el curtcircuit; S'ha de conservar una petita quantitat de cristalls de clorur de potassi per assegurar la saturació de la solució de clorur de potassi. Tanmateix, no hi hauria d’haver massa cristalls de clorur de potassi, en cas contrari, pot bloquejar el pas amb la solució a provar, donant lloc a lectures irregulars. Al mateix temps, s’ha de tenir cura d’eliminar les bombolles a la superfície de l’elèctrode Calomel o a l’àrea de contacte entre el pont de sal i l’aigua, en cas contrari es pot trencar el circuit de mesurament i no es pot llegir la lectura o la lectura pot ser inestable.
⑷ Durant la mesura, el nivell de líquid de la solució de clorur de potassi a l’elèctrode de Calomel ha de ser superior al nivell de líquid de la solució mesurada per evitar que la solució mesurada es difongui a l’elèctrode i afecta el potencial de l’elèctrode calomel. La difusió de clorurs, sulfurs, agents complexos, sals de plata, perclorat de potassi i altres components continguts a l’aigua afectarà el potencial de l’elèctrode Calomel.
⑸ Quan la temperatura fluctua molt, el canvi potencial de l’elèctrode Calomel té una histèresi, és a dir, la temperatura canvia ràpidament, el potencial d’elèctrodes canvia lentament i el temps necessari per al potencial d’elèctrodes per assolir l’equilibri és llarg. Per tant, intenteu evitar grans canvis de temperatura durant la mesura.
⑹ Presteu atenció per evitar que es bloquegi el nucli de sorra ceràmica de l’elèctrode Calomel. Presta especial atenció a la neteja puntual després de mesurar solucions tèrbules o solucions col·loïdals. Si hi ha adhesió a la superfície del nucli de sorra ceràmica de l’elèctrode Calomel, es pot polir suaument amb paper d’emergència o aigua en una pedra d’oli.
⑺ Comproveu l’estabilitat de l’elèctrode Calomel regularment. El potencial de l’elèctrode de calomel provat i un altre elèctrode de calomel intacte amb el mateix líquid d’ompliment intern es pot mesurar en anhidre o en la mateixa mostra d’aigua. La diferència potencial entre els dos elèctrodes hauria de ser inferior a 2MV, en cas contrari, cal substituir un nou elèctrode Calomel.
45. Quines són les precaucions per a la mesura de la temperatura?
Actualment, l’estàndard nacional de descàrrega d’aigües residuals no té disposicions específiques sobre la temperatura de l’aigua, però la temperatura de l’aigua és de gran importància per als sistemes de tractament biològic convencionals i s’ha de valorar molt. Ja sigui un tractament aeròbic o anaeròbic, cal dur a terme dins d’un rang de temperatura determinat. Un cop superat aquest interval, és a dir, la temperatura és massa alta o massa baixa, es reduirà l’eficiència del tractament i fins i tot tot el sistema fallarà. En particular, s’ha de prestar atenció al control de la temperatura de l’aigua d’entrada del sistema de tractament. Un cop canvia la temperatura de l’aigua d’entrada, s’ha de prestar una atenció clara als canvis en la temperatura de l’aigua del dispositiu de tractament posterior. Si es troba dins d’un rang tolerable, es pot ignorar, en cas contrari s’ha d’ajustar la temperatura de l’aigua d’entrada.
GB 13195--91 estipula els mètodes específics per mesurar la temperatura de l’aigua amb termòmetres superficials, termòmetres profunds o termòmetres invertits. En circumstàncies normals, quan mesuren temporalment la temperatura de l’aigua en cada estructura del procés de la planta de tractament d’aigües residuals al lloc, es pot utilitzar generalment un termòmetre de vidre ple de mercuri qualificat per a la mesura. Si el termòmetre s’ha de treure de l’aigua per llegir, el temps des del termòmetre que surt de la superfície de l’aigua fins a la finalització de la lectura no hauria de superar els 20 segons. El termòmetre ha de tenir una escala precisa d'almenys 0,1 oc i la capacitat de calor ha de ser el més petita possible per fer que sigui fàcil assolir l'equilibri. Al mateix temps, ha de ser calibrat regularment pel departament de metrologia i calibració mitjançant un termòmetre de precisió.
Quan mesureu temporalment la temperatura de l’aigua, el termòmetre de vidre o una altra sonda de mesurament de la temperatura s’ha d’immersar a l’aigua per mesurar -se durant un determinat període de temps (generalment més de 5 minuts) i les dades s’han de llegir després d’arribar a l’equilibri. El valor de la temperatura és generalment exacte fins a 0,1 ºC. Les plantes de tractament d’aigües residuals generalment instal·len instruments de mesura de temperatura en línia a l’extrem d’entrada d’aigua del dipòsit d’airejat i el mesurador de temperatura sol utilitzar un termistor per mesurar la temperatura de l’aigua.
46. Què es dissol l’oxigen?
L’oxigen dissolt DO (abreviació de l’oxigen dissolt en anglès) representa la quantitat d’oxigen molecular dissolt en aigua i la unitat és Mg/L. El contingut saturat d’oxigen dissolt a l’aigua està relacionat amb la temperatura de l’aigua, la pressió atmosfèrica i la composició química de l’aigua. Sota una atmosfera, el contingut d’oxigen en aigua destil·lada a 0OC arriba a la saturació a 14,62mg/L, i a 20 ºC és de 9,17 mg/L. L’augment de la temperatura de l’aigua, l’augment del contingut de sal o la disminució de la pressió atmosfèrica comportarà una disminució del contingut d’oxigen dissolt a l’aigua.
L’oxigen dissolt és una substància necessària per a la supervivència i la reproducció de peixos i bacteris aeròbics. Si l’oxigen dissolt és inferior a 4mg/L, el peix serà difícil sobreviure. Quan l’aigua és contaminada per la matèria orgànica, els microorganismes aeròbics oxiden la matèria orgànica i consumeixen oxigen dissolt a l’aigua. Si no es pot reposar de l’aire en el temps, l’oxigen dissolt a l’aigua disminuirà gradualment fins que quedi prop de 0, provocant un gran nombre de microorganismes anaeròbics que es reprodueixen, fent que l’aigua sigui negra i pudent.
47. Quins són els mètodes d’ús comú per determinar l’oxigen dissolt?
Hi ha dos mètodes d'ús habitualment per determinar l'oxigen dissolt, un és el mètode de titulació de iode i el seu mètode de correcció (GB 7489--87), i l'altre és el mètode de sonda electroquímica (GB11913--89). El mètode de titulació de iode és adequat per mesurar mostres d’aigua amb oxigen dissolt superior a 0,2 mg/L. Generalment, el mètode de titulació de iode només és adequat per mesurar l’oxigen dissolt de l’aigua neta. Quan es mesura l’oxigen dissolt a les aigües residuals industrials o diversos enllaços de procés de plantes de tractament d’aigües residuals, s’ha d’utilitzar el mètode de titulació de iode modificat o el mètode electroquímic. El límit inferior del mètode de sonda electroquímica està relacionat amb l’instrument utilitzat. Hi ha principalment dos tipus: mètode d’elèctrodes de pel·lícula fina i mètode d’elèctrodes sense membran. Generalment és adequat per mesurar mostres d’aigua amb oxigen dissolt superior a 0,1 mg/L. El mesurador en línia instal·lat i utilitzat en dipòsits d'aire i altres llocs de les plantes de tractament d'aigües residuals utilitza el mètode de l'elèctrode de pel·lícula fina o el mètode d'elèctrodes sense membran.
El principi bàsic del mètode de titulació de iode és afegir sulfat de manganès i iodur de potassi alcalí a la mostra d’aigua. L’oxigen dissolt a l’aigua oxida el manganès de baix valor en manganès de gran valor, generant un precipitat marró d’hidròxid de manganès tetravalent. Després d’afegir àcid, el precipitat marró es dissol i reacciona amb els ions de iode per generar iode lliure. A continuació, el midó s’utilitza com a indicador i el tiosulfat de sodi s’utilitza per titular el iode lliure per calcular el contingut d’oxigen dissolt.
Quan la mostra d’aigua està acolorida o conté matèria orgànica que pot reaccionar amb iode, no és convenient utilitzar el mètode de titulació de iode i el seu mètode de correcció per determinar l’oxigen dissolt a l’aigua. Es pot determinar mitjançant un elèctrode de pel·lícula fina sensible a l’oxigen o un elèctrode sense membran. L’elèctrode sensible a l’oxigen consta de dos elèctrodes metàl·lics en contacte amb un electròlit de suport i una membrana permeable selectiva. La membrana només pot passar oxigen i altres gasos, però no aigua i substàncies solubles. L’oxigen que passa per la membrana es redueix a l’elèctrode per generar un corrent de difusió feble. A una determinada temperatura, el corrent és proporcional al contingut d’oxigen dissolt. L’elèctrode sense membran consisteix en un càtode especial d’aliatge de plata i un ànode de ferro (o zinc). No s’utilitza cap pel·lícula i electròlit i no s’afegeix cap tensió de polarització entre els dos elèctrodes. Només connecta els dos elèctrodes a través de la solució aquosa mesurada per formar una cèl·lula primària. Les molècules d’oxigen a l’aigua es redueixen directament al càtode i el corrent de reducció generat és proporcional al contingut d’oxigen en la solució mesurada.
48. Per què l’índex d’oxigen dissolt és un dels indicadors clau per al funcionament normal del sistema de tractament biològic d’aigües residuals?
Mantenir una certa quantitat d’oxigen dissolt a l’aigua és la condició bàsica per a la supervivència i la reproducció d’organismes aquàtics aeròbics. Per tant, l’índex d’oxigen dissolt és també un dels indicadors clau per al funcionament normal del sistema de tractament biològic d’aigües residuals.
Els dispositius de tractament biològic aeròbic requereixen que l’oxigen dissolt en l’aigua estigui superior a 2 mg/L, mentre que els dispositius de tractament biològic anaeròbic requereixen l’oxigen dissolt per sota de 0,5 mg/L. Si voleu entrar a l’etapa de producció de metà ideal, el millor és no detectar l’oxigen dissolt (0). Quan la secció A del procés A/S es troba en estat anòxic, l’oxigen dissolt és millor a 0,5 ~ 1 mg/L. Quan l'efluent del tanc de sedimentació secundària del mètode biològic aeròbic està qualificat, el seu contingut d'oxigen dissolt generalment no és inferior a 1 mg/L. Massa baix (﹤ 0,5 mg/L) o massa alt (mètode d’aire d’aire ﹥ 2 mg/L) farà que la qualitat de l’aigua dels efluents es deteriori o fins i tot superi la norma. Per tant, s’ha de prestar una atenció completa al control del contingut d’oxigen dissolt al dispositiu de tractament biològic i a l’efluent del seu dipòsit de sedimentació.
El mètode de titulació de iode no és adequat per a la inspecció in situ i és difícil utilitzar-lo per a un seguiment continu o determinació in situ de l’oxigen dissolt. El mètode d’elèctrodes de pel·lícula del mètode electroquímic s’utilitza en el control continu de l’oxigen dissolt en el sistema de tractament d’aigües residuals. Per tal de comprendre contínuament els canvis en el líquid mixt al dipòsit d’aire durant el tractament d’aigües residuals en temps real, s’utilitza generalment un mesurador de sonda electroquímica en línia. Al mateix temps, el mesurador DO també és una part important del sistema de control automàtic i d’ajust automàtic d’oxigen dissolt del dipòsit d’airejat i té un paper important en el funcionament normal del sistema d’ajust i control. També és una base important per als operadors de processos per ajustar i controlar el funcionament normal del tractament biològic d’aigües residuals.
49. Quines són les precaucions per determinar l’oxigen dissolt mitjançant la titulació de iode?
Tingueu especial cura en recollir mostres d’aigua per determinar l’oxigen dissolt. Les mostres d’aigua no poden estar en contacte amb l’aire durant molt de temps i no es poden agitar. Quan mostres al dipòsit de recollida d’aigua, utilitzeu una ampolla d’oxigen de boca estreta de 300 ml amb un tap de vidre i mesura i registreu la temperatura de l’aigua alhora. A més, quan s’utilitza la titulació de iode, a més de seleccionar un mètode específic per eliminar la interferència després del mostreig, s’hauria d’escurçar el temps d’emmagatzematge el màxim possible i el millor és analitzar -lo immediatament.
Mitjançant les millores en la tecnologia i els equips i amb l’ajuda d’instrumentació, la titulació de iode és el mètode de titulació més precís i fiable per analitzar l’oxigen dissolt. Per tal d’eliminar la influència de diverses substàncies interferides en mostres d’aigua, hi ha diversos mètodes específics per corregir la titulació de iode.
Els òxids, les substàncies reduïdes, la matèria orgànica, etc. presents en mostres d’aigua interferiran amb el mètode de titulació de iode. Alguns oxidants poden alliberar iodur al iode (interferències positives) i alguns agents reductors poden reduir el iode al iodur (interferència negativa). Quan el precipitat de manganès oxidat s’acidifica, la majoria de la matèria orgànica es pot oxidar parcialment, donant lloc a errors negatius. El mètode de correcció d’azida pot eliminar eficaçment la interferència del nitrit i el mètode de correcció de permanganat de potassi es pot utilitzar per eliminar la interferència quan la mostra d’aigua conté ferro de baix valor. Quan la mostra d’aigua conté colors, algues i sòlids en suspensió, s’ha d’utilitzar el mètode de correcció de floculació d’alum, i s’utilitza el mètode de correcció de flota de sulfat de coure-aminosulfonic per determinar l’oxigen dissolt de la barreja de fangs activats.
50. Quines són les precaucions per a la determinació de l’oxigen dissolt en el mètode de l’elèctrode de pel·lícula fina?
L’elèctrode de pel·lícula fina consisteix en un càtode, un ànode, un electròlit i una pel·lícula fina. La cavitat de l'elèctrode s'omple de solució KCL. La pel·lícula fina separa l’electròlit i la mostra d’aigua a mesurar i l’oxigen dissolt es difon a través de la membrana. Després d’afegir una tensió de polarització fixa de corrent continu de 0,5-1,0V entre els dos elèctrodes, l’oxigen dissolt a l’aigua mesurada passa per la pel·lícula i es redueix al càtode, generant un corrent de difusió proporcional a la concentració d’oxigen.
Les pel·lícules d’ús comú són les pel·lícules de polietilè i fluorocarbon que permeten que les molècules d’oxigen passin i tinguin propietats relativament estables. Com que la pel·lícula permet que una varietat de gasos penetrin, alguns gasos (com H2S, SO2, CO2, NH3, etc.) no són fàcils de despolaritzar a l’elèctrode indicador, cosa que reduirà la sensibilitat de l’elèctrode i provocarà desviacions en els resultats de la mesura. L’oli, el greix a l’aigua mesurada i els microorganismes del dipòsit d’airejat sovint s’adhereixen a la pel·lícula, afectant greument la precisió de la mesura, de manera que calen netejar i calibrar regularment.
Per tant, per a l’elèctrode de la membrana dissolt el mesurador d’oxigen que s’utilitza en el sistema de tractament d’aigües residuals, és necessari seguir estrictament el mètode de calibració del fabricant i netejar, calibrar, calibrar, reomplir l’electròlit i substituir la pel·lícula d’elèctrodes. En substituir la pel·lícula, s’ha de fer amb cura. En primer lloc, cal evitar la contaminació de components sensibles i, en segon lloc, cal parar atenció a no deixar petites bombolles sota la pel·lícula, en cas contrari, el corrent residual augmentarà i afectarà els resultats de la mesura. Per garantir dades precises, el flux d’aigua al punt de mesura de l’elèctrode de la membrana ha de tenir una certa turbulència, és a dir, la solució de prova que passa per la superfície de la membrana ha de tenir un cabal suficient.
En general, l’aire o mostres amb concentracions i mostres conegudes sense DO es poden utilitzar per a la calibració. Per descomptat, el millor és utilitzar la mostra d’aigua que s’està provant per a la calibració. A més, s’ha de comprovar freqüentment un o dos punts per verificar les dades de correcció de la temperatura.
51. Quins són els diferents indicadors que reflecteixen la matèria orgànica tòxica i nociva a l’aigua?
Excepte una petita part (com els fenols volàtils, etc.), la major part de la matèria orgànica tòxica i nociva en les aigües residuals comunes és difícil de biodegrade i també és molt perjudicial per al cos humà, com el petroli, els tensioactius anionics (LAS), organoclorina i organofosfor pesticides, policlorinats (PCBS), policiclicicliciclicicliciclicicliclaguesques? Hidrocarburs (PAH), polímers sintètics alts moleculars (com ara plàstics, cautxú sintètic, fibres artificials, etc.), combustibles i altres matèries orgàniques.
L’estàndard nacional d’emissions integrals GB 8978-1996 ha fet regulacions estrictes sobre la concentració d’aigües residuals que contenen les substàncies orgàniques tòxiques i nocives anteriors descarregades per diverses indústries. Els indicadors específics de la qualitat de l’aigua inclouen benzo (a) pirene, petroli, fenols volàtils, orginafosforus pesticides (mesurats en p), tetraclorometà, tetracloretilè, benzè, toluen, m-cresol i altres 36 ítems. Les diferents indústries tenen indicadors diferents per a les aigües residuals que descarreguen. Haurien de controlar si els seus indicadors de qualitat de l’aigua compleixen els estàndards d’emissions nacionals basats en els components específics de les aigües residuals que descarreguen.
52. Quants tipus de compostos fenòlics hi ha a l’aigua?
El fenol és un derivat hidroxil del benzè i el seu grup hidroxil està connectat directament a l’anell de benzè. Segons el nombre de grups hidroxil a l’anell de benzè, es pot dividir en monofenol (com el fenol) i el polifenol. Segons si es pot volar amb vapor d’aigua de manera azeotròpica, es divideix en fenol volàtil i fenol no volàtil. Per tant, els fenols no només es refereixen al fenol, sinó que també inclouen el terme general de compostos fenòlics substituïts per hidroxil, halogen, nitro, carboxil, etc. a les posicions Ortho, Meta i Para.
Els compostos fenòlics fan referència al benzè i als seus derivats hidroxil condensats, que són de diversos tipus. Generalment es creu que els fenols amb un punt d’ebullició per sota dels 230 ºC són fenols volàtils, mentre que els fenols amb un punt d’ebullició per sobre dels 230 ºC són fenols no volàtils. Els fenols volàtils en els estàndards de qualitat de l’aigua fan referència a compostos fenòlics que poden volatilitzar -se amb el vapor d’aigua durant la destil·lació.