43. Care sunt măsurile de precauție pentru utilizarea electrozilor din sticlă?
⑴ Valoarea potențială zero a pH-ului electrodului de sticlă trebuie să fie în intervalul regulatorului de poziționare a acidometrului care se potrivește și nu trebuie utilizat în soluții non-apoase. Când electrodul de sticlă este utilizat pentru prima dată sau reutilizat după o perioadă lungă de disuză, becul de sticlă trebuie să fie înmuiat în apă distilată mai mult de 24 de ore pentru a forma un strat de hidratare bun. Înainte de utilizare, electrodul trebuie verificat cu atenție pentru a vedea dacă este intact. Bulbul de sticlă trebuie să fie lipsit de fisuri și pete, iar electrodul de referință intern ar trebui să fie înmuiat în soluția de umplere internă.
⑵ Dacă există bule în soluția de umplere internă, electrodul poate fi zguduit ușor pentru a permite bulelor să se revarsă, astfel încât electrodul de referință intern și soluția să aibă un contact bun. Pentru a evita deteriorarea becului de sticlă, după clătirea cu apă, hârtia de filtru poate fi folosită pentru a absorbi cu atenție apa atașată la electrod și nu poate fi ștersă tare. La instalare, becul de sticlă al electrodului de sticlă trebuie să fie puțin mai mare decât electrodul de referință.
⑶ După măsurarea unei probe de apă care conține ulei sau substanțe emulsionate, electrodul trebuie curățat cu detergent și apă în timp. Dacă electrodul este scalat de săruri anorganice, înmuiați electrodul în (1+9) acid clorhidric, clătiți -l cu apă după dizolvarea scării, apoi așezați -l în apă distilată pentru utilizare. Dacă efectul de tratament de mai sus nu este ideal, curățați -l cu acetonă sau eter (nu folosiți etanol anhidru), apoi tratați -l conform metodei de mai sus și apoi înmuiați electrodul în apă distilată peste noapte înainte de utilizare.
⑷ Dacă încă nu funcționează, îl puteți înmuia și în soluție de acid cromic timp de câteva minute. Acidul cromic este eficient în eliminarea substanțelor adsorbite pe suprafața exterioară a sticlei, dar are dezavantajul deshidrației. Electrozii tratați cu acid cromic trebuie să fie înmuiați în apă peste noapte înainte de a putea fi folosiți pentru măsurare. În cazul unei necesități extreme, electrodul poate fi, de asemenea, înmuiat în soluție de 5% HF pentru 20-30 sau în soluție de fluor de hidrogen de amoniu (NH4HF2) pentru 1 min pentru un tratament moderat de coroziune. După înmuiere, clătiți -l imediat cu apă și apoi înmuiați -l în apă pentru utilizare. După un astfel de tratament drastic, durata de viață a electrodului va fi afectată, astfel încât aceste două metode de curățare pot fi utilizate doar ca măsuri alternative de eliminare.
44. Care sunt principiile și precauțiile pentru utilizarea electrodului Calomel?
Electrodul calomel este compus din trei părți: mercur metalic, clorură mercur (calomel) și pod de sare clorură de potasiu. Ionii de clorură din electrod provin din soluție de clorură de potasiu. Când concentrația de soluție de clorură de potasiu este constantă, potențialul de electrod este constant la o anumită temperatură și nu are nicio legătură cu valoarea pH -ului apei. Soluția de clorură de potasiu din interiorul electrodului pătrunde spre exterior prin podul de sare (miezul de nisip ceramic) pentru a face ca celula primară să fie conductoare.
⑵ Când este utilizat, dopul de cauciuc din tubul lateral al electrodului și capacul de cauciuc de la capătul inferior trebuie îndepărtat, astfel încât soluția de punte de sare să poată menține un anumit debit prin gravitație și să mențină pasajul cu soluția de testat. Atunci când electrodul nu este utilizat, mufa de cauciuc și capacul de cauciuc ar trebui să fie pus pentru a preveni evaporarea și scurgerea. Electrozii Calomel care nu sunt folosiți de mult timp trebuie să fie umpluți cu soluție de clorură de potasiu și depozitați în cutia de electrozi.
⑶ Nu ar trebui să existe bule în soluția de clorură de potasiu din electrod pentru a preveni scurtcircuitul; O cantitate mică de cristale de clorură de potasiu trebuie păstrată în soluție pentru a asigura saturația soluției de clorură de potasiu. Cu toate acestea, nu ar trebui să existe prea multe cristale de clorură de potasiu, altfel poate bloca pasajul cu soluția care trebuie testată, ceea ce duce la lecturi neregulate. În același timp, trebuie să aveți grijă să îndepărtați bulele de pe suprafața electrodului calomel sau zona de contact între podul de sare și apă, altfel circuitul de măsurare poate fi rupt și citirea nu poate fi citită sau citirea poate fi instabilă.
⑷ În timpul măsurării, nivelul lichid al soluției de clorură de potasiu în electrodul Calomel trebuie să fie mai mare decât nivelul lichid al soluției măsurate pentru a împiedica soluția măsurată să se difuzeze în electrod și să afecteze potențialul electrodului calomel. Difuzarea clorurilor, sulfurilor, agenților de complexare, sărurilor de argint, percloratul de potasiu și alte componente conținute în apă va afecta potențialul electrodului calomel.
⑸ Când temperatura fluctuează foarte mult, schimbarea potențială a electrodului calomel are o histereză, adică temperatura se schimbă rapid, potențialul de electrod se schimbă lent, iar timpul necesar potențialului electrodului de a atinge echilibrul este lung. Prin urmare, încercați să evitați schimbările mari de temperatură în timpul măsurării.
⑹ Acordați atenție pentru a împiedica blocarea miezului de nisip ceramic al electrodului calomel. Acordați o atenție deosebită curățării la timp după măsurarea soluțiilor turbide sau a soluțiilor coloidale. Dacă există aderență pe suprafața miezului de nisip ceramic al electrodului calomel, acesta poate fi lustruit ușor cu hârtie emery sau apă pe o piatră de ulei.
⑺ Verificați în mod regulat stabilitatea electrodului Calomel. Potențialul electrodului calomel testat și un alt electrod calomel intact cu același lichid de umplere internă poate fi măsurat în anhidru sau aceeași probă de apă. Diferența de potențial între cei doi electrozi ar trebui să fie mai mică de 2mV, altfel trebuie înlocuit un nou electrod Calomel.
45. Care sunt măsurile de măsurare a temperaturii?
În prezent, standardul național de descărcare de canalizare nu are dispoziții specifice privind temperatura apei, dar temperatura apei are o semnificație mare pentru sistemele de tratare biologică convențională și trebuie să fie foarte apreciată. Indiferent dacă este un tratament aerob sau anaerob, acesta trebuie să fie efectuat într -un anumit interval de temperatură. Odată ce acest interval este depășit, adică temperatura este prea mare sau prea mică, eficiența tratamentului va fi redusă și chiar întregul sistem va eșua. În special, trebuie acordată atenție monitorizării temperaturii a apei de intrare a sistemului de tratare. Odată ce temperatura apei de intrare se schimbă, ar trebui să se acorde o atenție deosebită modificărilor temperaturii apei din dispozitivul de tratare ulterior. Dacă se află într -un interval tolerabil, poate fi ignorat, altfel temperatura apei de intrare trebuie reglată.
GB 13195--91 stipulează metodele specifice pentru măsurarea temperaturii apei cu termometre de suprafață, termometre profunde sau termometre inversate. În circumstanțe normale, atunci când se măsoară temporar temperatura apei în fiecare structură de proces a stației de tratare a apelor uzate la fața locului, un termometru de sticlă plin de mercur calificat poate fi utilizat în general pentru măsurare. Dacă termometrul trebuie scos din apă pentru citire, timpul de la termometru care lasă suprafața apei până la finalizarea lecturii nu trebuie să depășească 20 de secunde. Termometrul trebuie să aibă o scară exactă de cel puțin 0,1OC, iar capacitatea de căldură ar trebui să fie cât mai mică pentru a face ușor atingerea echilibrului. În același timp, acesta trebuie calibrat în mod regulat prin departamentul de metrologie și calibrare folosind un termometru de precizie.
Atunci când măsurați temporar temperatura apei, termometrul de sticlă sau alte sonde ale echipamentelor de măsurare a temperaturii ar trebui să fie scufundată în apă pentru a fi măsurată pentru o anumită perioadă de timp (în general mai mult de 5 minute), iar datele trebuie citite după atingerea echilibrului. Valoarea temperaturii este în general exactă la 0,1oC. Instaliile de tratare a apelor uzate instalează, în general, instrumente de măsurare a temperaturii online la capătul de intrare a apei rezervorului de aerare, iar contorul de temperatură folosește de obicei un termistor pentru a măsura temperatura apei.
46. Ce este oxigenul dizolvat?
Oxigenul dizolvat (prescurtarea oxigenului dizolvat în engleză) reprezintă cantitatea de oxigen molecular dizolvat în apă, iar unitatea este mg/L. Conținutul saturat de oxigen dizolvat în apă este legat de temperatura apei, presiunea atmosferică și compoziția chimică a apei. În cadrul unei atmosfere, conținutul de oxigen în apă distilată la 0oC atinge saturația la 14,62mg/L, iar la 20OC este 9,17 mg/l. Creșterea temperaturii apei, creșterea conținutului de sare sau scăderea presiunii atmosferice vor duce la o scădere a conținutului de oxigen dizolvat în apă.
Oxigenul dizolvat este o substanță necesară pentru supraviețuirea și reproducerea bacteriilor de pește și aerob. Dacă oxigenul dizolvat este mai mic de 4mg/L, peștilor va fi dificil să supraviețuiască. Când apa este poluată de materie organică, microorganismele aerobe oxidează materia organică și consumă oxigen dizolvat în apă. Dacă nu poate fi reînnoit din aer în timp, oxigenul dizolvat în apă va scădea treptat până când va fi aproape de 0, ceea ce face ca un număr mare de microorganisme anaerobe să se reproducă, făcând apa neagră și mirositoare.
47. Care sunt metodele utilizate în mod obișnuit pentru determinarea oxigenului dizolvat?
Există două metode utilizate în mod obișnuit pentru determinarea oxigenului dizolvat, una este metoda de titrare a iodului și metoda de corecție a acesteia (GB 7489-87), iar cealaltă este metoda sondei electrochimice (GB11913--89). Metoda de titrare a iodului este potrivită pentru măsurarea probelor de apă cu oxigen dizolvat mai mare de 0,2 mg/L. În general, metoda de titrare a iodului este potrivită numai pentru măsurarea oxigenului dizolvat de apă curată. Atunci când se măsoară oxigenul dizolvat în apele uzate industriale sau diverse legături de proces ale stațiilor de epurare, trebuie utilizată metoda modificată de titrare a iodului sau metoda electrochimică. Limita inferioară a metodei sondei electrochimice este legată de instrumentul utilizat. Există în principal două tipuri: metoda electrodului cu film subțire și metoda electrodului fără membrană. În general, este potrivit pentru măsurarea probelor de apă cu oxigen dizolvat mai mare de 0,1 mg/L. Contorul online instalat și utilizat în rezervoarele de aerare și în alte locuri din stațiile de tratare a canalizării utilizează metoda electrodului cu film subțire sau metoda electrodului fără membrană.
Principiul de bază al metodei de titrare a iodului este de a adăuga sulfat de mangan și iodură de potasiu alcalin la proba de apă. Oxigenul dizolvat în apă oxidează manganul cu valoare scăzută în mangan cu valoare mare, generând un precipitat maro de hidroxid de mangan tetravalent. După adăugarea acidului, precipitatul brun se dizolvă și reacționează cu ioni de iod pentru a genera iod liber. Apoi, amidonul este utilizat ca indicator și tiosulfatul de sodiu este utilizat pentru a titra iodul liber pentru a calcula conținutul de oxigen dizolvat.
Când proba de apă este colorată sau conține materie organică care poate reacționa cu iod, nu este potrivit să se utilizeze metoda de titrare a iodului și metoda de corecție a acesteia pentru a determina oxigenul dizolvat în apă. Poate fi determinat folosind un electrod de film subțire sensibil la oxigen sau un electrod fără membrană. Electrodul sensibil la oxigen este format din doi electrozi metalici în contact cu un electrolit de susținere și o membrană permeabilă selectivă. Membrana poate trece doar oxigen și alte gaze, dar nu și apa și substanțele solubile din acestea. Oxigenul care trece prin membrană este redus pe electrod pentru a genera un curent de difuzie slab. La o anumită temperatură, curentul este proporțional cu conținutul de oxigen dizolvat. Electrodul fără membrană este format dintr -un catod special din aliaj de argint și un anod de fier (sau zinc). Nu se folosesc niciun film și electrolit și nu se adaugă nicio tensiune de polarizare între cei doi electrozi. Conectează doar cei doi electrozi prin soluția apoasă măsurată pentru a forma o celulă primară. Moleculele de oxigen din apă sunt reduse direct pe catod, iar curentul de reducere generat este proporțional cu conținutul de oxigen în soluția măsurată.
48. De ce este indicele de oxigen dizolvat unul dintre indicatorii cheie pentru funcționarea normală a sistemului de tratament biologic de ape uzate?
Menținerea unei anumite cantități de oxigen dizolvat în apă este condiția de bază pentru supraviețuirea și reproducerea organismelor acvatice aerobe. Prin urmare, indicele de oxigen dizolvat este, de asemenea, unul dintre indicatorii cheie pentru funcționarea normală a sistemului de tratare biologică a canalizării.
Dispozitivele de tratare biologică aerobă necesită oxigen dizolvat în apă să fie peste 2 mg/L, în timp ce dispozitivele de tratament biologic anaerobic necesită oxigen dizolvat să fie sub 0,5 mg/L. Dacă doriți să intrați în etapa de producție ideală de metan, cel mai bine este să nu detectați oxigenul dizolvat (0). Când secțiunea A a procesului A/O este în stare anoxică, oxigenul dizolvat este cel mai bun la 0,5 ~ 1 mg/L. Atunci când efluentul rezervorului de sedimentare secundar al metodei biologice aerobe este calificat, conținutul de oxigen dizolvat este în general nu mai puțin de 1 mg/L. Prea scăzut (﹤ 0,5 mg/L) sau prea mare (metoda de aerare a aerului ﹥ 2 mg/L) va face ca calitatea apei efluente să se deterioreze sau chiar să depășească standardul. Prin urmare, ar trebui să se acorde o atenție completă monitorizării conținutului de oxigen dizolvat în dispozitivul de tratament biologic și efluentul rezervorului său de sedimentare.
Metoda de titrare a iodului nu este potrivită pentru inspecția la fața locului și este dificil de utilizat pentru monitorizarea continuă sau pentru determinarea la fața locului oxigenului dizolvat. Metoda electrodului de film în metoda electrochimică este utilizată în monitorizarea continuă a oxigenului dizolvat în sistemul de tratare a canalizării. Pentru a înțelege continuu modificările în ceea ce privește lichidul mixt în rezervorul de aerare în timpul tratamentului canalizat în timp real, în general se folosește o sondă electrochimică online. În același timp, contorul DO este, de asemenea, o parte importantă a sistemului de control și reglare automată a oxigenului dizolvat al rezervorului de aerare și joacă un rol important în funcționarea normală a sistemului de reglare și control. De asemenea, este o bază importantă pentru operatorii de proces pentru a ajusta și controla funcționarea normală a tratamentului biologic al canalizării.
49. Care sunt precauțiile pentru determinarea oxigenului dizolvat prin titrarea de iod?
Fiți deosebit de atenți atunci când colectați probe de apă pentru determinarea oxigenului dizolvat. Probele de apă nu pot fi în contact cu aerul mult timp și nu pot fi agitate. Atunci când prelevează în rezervorul de colectare a apei, utilizați o sticlă de oxigen dizolvată cu gură îngustă de 300 ml cu un dop de sticlă și măsurați și înregistrați temperatura apei în același timp. În plus, atunci când utilizați titrarea de iod, pe lângă selectarea unei metode specifice pentru a elimina interferența după eșantionare, timpul de stocare trebuie scurtat cât mai mult posibil și este mai bine să o analizați imediat.
Prin îmbunătățiri ale tehnologiei și echipamentelor și cu ajutorul instrumentației, titrarea de iod este încă cea mai precisă și mai fiabilă metodă de titrare pentru analiza oxigenului dizolvat. Pentru a elimina influența diferitelor substanțe interferente în probele de apă, există mai multe metode specifice pentru corectarea titrării de iod.
Oxizii, substanțele reduse, materia organică, etc. Prezente în probele de apă vor interfera cu metoda de titrare a iodului. Unii oxidanți pot elibera iodură la iod (interferențe pozitive), iar unii agenți reducători pot reduce iodul la iodură (interferențe negative). Când precipitatul de mangan oxidat este acidificat, cea mai mare parte a materiei organice pot fi parțial oxidate, rezultând erori negative. Metoda de corecție a azidelor poate elimina eficient interferența nitriților, iar metoda de corecție a permanganatului de potasiu poate fi utilizată pentru a elimina interferența atunci când proba de apă conține fier de valoare scăzută. Atunci când proba de apă conține culoare, alge și solide suspendate, trebuie utilizată metoda de corecție a floculării de alumină, iar metoda de corecție a floculării acidului sulfat-aminosulfonic de cupru este utilizată pentru a determina oxigenul dizolvat al amestecului de nămol activat.
50. Care sunt precauțiile pentru determinarea oxigenului dizolvat în metoda electrodului cu film subțire?
Electrodul cu film subțire este format dintr -un catod, un anod, un electrolit și o peliculă subțire. Cavitatea electrodului este umplută cu soluție KCL. Filmul subțire separă electrolitul și proba de apă care trebuie măsurată, iar oxigenul dizolvat se difuzează prin membrană. După adăugarea unei tensiuni de polarizare fixă DC de 0,5-1,0V între cei doi electrozi, oxigenul dizolvat în apa măsurată trece prin film și este redus pe catod, generând un curent de difuzie proporțional cu concentrația de oxigen.
Filmele utilizate frecvent sunt polietilena și filmele de fluorocarbon care permit trecerea moleculelor de oxigen și au proprietăți relativ stabile. Deoarece filmul permite o varietate de gaze să pătrundă, unele gaze (cum ar fi H2S, SO2, CO2, NH3, etc.) nu sunt ușor de depolarizat pe electrodul indicator, ceea ce va reduce sensibilitatea electrodului și va provoca abateri în rezultatele măsurării. Uleiul, grăsimea în apa măsurată și microorganismele din rezervorul de aerare aderă adesea la film, afectând serios precizia măsurării, astfel încât sunt necesare curățarea și calibrarea periodică.
Prin urmare, pentru contorul de oxigen dizolvat de membrană utilizat în sistemul de tratare a apelor reziduale, este necesar să urmați cu strictețe metoda de calibrare a producătorului și să curățați în mod regulat, să calibrați, să refaceți electrolitul și să înlocuiți pelicula electrodului. Când înlocuiți filmul, acesta trebuie făcut cu atenție. În primul rând, este necesar să preveniți contaminarea componentelor sensibile și, în al doilea rând, este necesar să acordați atenție pentru a nu lăsa bule minuscule sub film, altfel curentul rezidual va crește și va afecta rezultatele măsurării. Pentru a asigura date exacte, fluxul de apă din punctul de măsurare a electrodului membranei trebuie să aibă o anumită turbulență, adică soluția de testare care trece prin suprafața membranei trebuie să aibă un debit suficient.
În general, aerul sau eșantioanele cu concentrații de DO cunoscute și eșantioane fără DO pot fi utilizate pentru calibrare. Desigur, cel mai bine este să folosiți proba de apă testată pentru calibrare. În plus, unul sau două puncte trebuie verificate frecvent pentru a verifica datele de corecție a temperaturii.
51. Care sunt diferiții indicatori care reflectă materie organică toxică și dăunătoare în apă?
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 hydrocarbons (PAHs), high Polimeri sintetici moleculari (cum ar fi materiale plastice, cauciuc sintetic, fibre artificiale etc.), combustibili și alte materii organice.
Standardul național de emisii cuprinzătoare GB 8978-1996 a făcut reglementări stricte privind concentrația de ape uzate care conțin substanțe organice toxice și dăunătoare de mai sus, descărcate de diverse industrii. Indicatorii specifici ai calității apei includ benzo (a) piren, petrol, fenoli volatili, pesticide organofosforice (măsurate în P), tetraclorometan, tetracloretilen, benzen, toluen, M-cresol și alte 36 de articole. Diferite industrii au indicatori diferiți pentru apele uzate pe care le descarcă. Aceștia ar trebui să monitorizeze dacă indicatorii lor de calitate a apei respectă standardele naționale de emisii bazate pe componentele specifice ale apelor uzate pe care le descarcă.
52. Câte tipuri de compuși fenolici există în apă?
Fenolul este un derivat hidroxil al benzenului, iar grupa hidroxil este conectată direct la inelul benzenului. Conform numărului de grupe hidroxil de pe inelul benzenului, acesta poate fi împărțit în monofenol (cum ar fi fenolul) și polifenol. Conform dacă se poate volatiliza cu vaporii de apă într-o manieră azeotropă, acesta este împărțit în fenol volatil și fenol non-volatil. Prin urmare, fenolii nu se referă doar la fenol, dar includ și termenul general pentru compușii fenolici substituiți de hidroxil, halogen, nitro, carboxil, etc. în pozițiile Ortho, Meta și Para.
Compușii fenolici se referă la benzen și la derivații hidroxil cu inel condensat, care sunt de diferite tipuri. În general, se crede că fenolii cu un punct de fierbere sub 230oC sunt fenoli volatili, în timp ce fenolii cu un punct de fierbere peste 230oC sunt fenoli non-volatili. Fenolii volatili în standardele de calitate a apei se referă la compuși fenolici care pot volatiliza cu vaporii de apă în timpul distilărilor.
