46. Какво е разтворен кислород?
Разтвореният кислород DO (съкращение за Dissolved Oxygen на английски) представлява количеството молекулярен кислород, разтворен във вода, и единицата е mg/L. Наситеното съдържание на разтворен кислород във водата е свързано с температурата на водата, атмосферното налягане и химичния състав на водата. При едно атмосферно налягане съдържанието на кислород, когато разтвореният кислород в дестилирана вода достигне насищане при 0oC, е 14,62 mg/L, а при 20oC е 9,17 mg/L. Повишаването на температурата на водата, увеличаването на съдържанието на сол или понижаването на атмосферното налягане ще доведе до намаляване на съдържанието на разтворен кислород във водата.
Разтвореният кислород е основно вещество за оцеляването и размножаването на рибите и аеробните бактерии. Ако разтвореният кислород е по-нисък от 4 mg/L, ще бъде трудно за рибите да оцелеят. Когато водата е замърсена с органична материя, окисляването на органичната материя от аеробни микроорганизми ще изразходва разтворения във водата кислород. Ако не може да се попълни навреме от въздуха, разтвореният кислород във водата постепенно ще намалее, докато стане близо до 0, което ще доведе до размножаване на голям брой анаеробни микроорганизми. Направете водата черна и миризлива.
47. Какви са често използваните методи за измерване на разтворен кислород?
Има два често използвани метода за измерване на разтворен кислород, единият е йодометричният метод и неговият коригиращ метод (GB 7489–87), а другият е методът на електрохимичната сонда (GB11913–89). Йодометричният метод е подходящ за измерване на водни проби с разтворен кислород над 0,2 mg/L. Като цяло йодометричният метод е подходящ само за измерване на разтворен кислород в чиста вода. При измерване на разтворен кислород в промишлени отпадъчни води или различни етапи на процеса на пречиствателни станции трябва да се използва коригиран йод. количествен метод или електрохимичен метод. Долната граница на определяне на метода на електрохимичната сонда е свързана с използвания инструмент. Има основно два вида: метод с мембранен електрод и метод с безмембранен електрод. Те обикновено са подходящи за измерване на водни проби с разтворен кислород над 0,1 mg/L. Онлайн измервателят на DO, инсталиран и използван в аерационни резервоари и други места в пречиствателни станции за отпадни води, използва метода на мембранния електрод или метода на електрода без мембрана.
Основният принцип на йодометричния метод е добавянето на манганов сулфат и алкален калиев йодид към водната проба. Разтвореният във водата кислород окислява нисковалентен манган до високовалентен манган, генерирайки кафява утайка от четиривалентен манганов хидроксид. След добавяне на киселина, кафявата утайка се разтваря и тя реагира с йодидни йони, за да генерира свободен йод, след което използва нишесте като индикатор и титрува свободния йод с натриев тиосулфат, за да изчисли съдържанието на разтворен кислород.
Когато водната проба е оцветена или съдържа органична материя, която може да реагира с йод, не е подходящо да се използва йодометричният метод и неговият коригиращ метод за измерване на разтворения кислород във водата. Вместо това за измерване може да се използва чувствителен на кислород филмов електрод или електрод без мембрана. Чувствителният към кислород електрод се състои от два метални електрода в контакт с поддържащия електролит и селективна пропусклива мембрана. Мембраната може да преминава само през кислород и други газове, но водата и разтворимите вещества в нея не могат да преминат. Кислородът, преминаващ през мембраната, се намалява върху електрода. Генерира се слаб дифузионен ток, като размерът на тока е пропорционален на съдържанието на разтворен кислород при определена температура. Електродът без филм се състои от катод от специална сребърна сплав и железен (или цинков) анод. Той не използва филм или електролит и не се добавя поляризационно напрежение между двата полюса. Той само комуникира с двата полюса чрез измерения воден разтвор, за да образува първична батерия, а молекулите на кислорода във водата се Редукцията се извършва директно върху катода и генерираният редукционен ток е пропорционален на съдържанието на кислород в измервания разтвор. .
48. Защо индикаторът за разтворен кислород е един от ключовите показатели за нормалната работа на системата за биологично пречистване на отпадъчни води?
Поддържането на определено количество разтворен кислород във водата е основното условие за оцеляването и размножаването на аеробните водни организми. Следователно индикаторът за разтворен кислород също е един от ключовите показатели за нормалната работа на системата за биологично пречистване на отпадъчни води.
Устройството за аеробно биологично третиране изисква разтвореният кислород във водата да бъде над 2 mg/L, а устройството за анаеробно биологично третиране изисква разтвореният кислород да бъде под 0,5 mg/L. Ако искате да влезете в идеалния етап на метаногенеза, най-добре е да нямате откриваем разтворен кислород (за 0), а когато секция А на A/O процеса е в аноксично състояние, разтвореният кислород е за предпочитане 0,5~1 mg/L . Когато отпадъчните води от резервоара за вторично утаяване на аеробния биологичен метод се квалифицират, съдържанието на разтворен кислород обикновено е не по-малко от 1 mg/L. Ако е твърде ниско (<0,5 mg/L) или твърде високо (метод на въздушна аерация >2 mg/L), това ще доведе до изтичане на вода. Качеството на водата се влошава или дори надвишава нормите. Следователно, трябва да се обърне пълно внимание на мониторинга на съдържанието на разтворен кислород вътре в устройството за биологично третиране и на отпадъчните води от неговия резервоар за утаяване.
Йодометричното титруване не е подходящо за тестване на място, нито може да се използва за непрекъснато наблюдение или определяне на място на разтворен кислород. При непрекъснатия мониторинг на разтворения кислород в пречиствателните системи се използва методът на мембранния електрод в електрохимичния метод. За да се отчитат непрекъснато промените в DO на смесената течност в аерационния резервоар по време на процеса на пречистване на отпадъчни води в реално време, обикновено се използва онлайн измервател на DO с електрохимична сонда. В същото време, DO метърът също е важна част от автоматичната система за контрол и регулиране на разтворения кислород в аерационния резервоар. Тъй като системата за регулиране и управление играе важна роля за нормалната й работа. В същото време това е и важна основа за операторите на процеси за регулиране и контрол на нормалната работа на биологичното пречистване на отпадъчни води.
49. Какви са предпазните мерки при измерване на разтворен кислород чрез йодометрично титруване?
Трябва да се обърне специално внимание при вземането на водни проби за измерване на разтворен кислород. Водните проби не трябва да са в продължителен контакт с въздуха и не трябва да се разбъркват. Когато вземате проби в резервоара за събиране на вода, използвайте 300 ml бутилка с разтворен кислород с тясно гърло и измервайте и записвайте температурата на водата едновременно. Освен това, когато се използва йодометрично титруване, в допълнение към избора на специфичен метод за елиминиране на смущенията след вземане на проба, времето за съхранение трябва да се съкрати възможно най-много и е най-добре да се анализира веднага.
Чрез подобрения в технологията и оборудването и с помощта на инструментариум, йодометричното титруване остава най-прецизният и надежден метод за титруване за анализ на разтворен кислород. За да се елиминира влиянието на различни смущаващи вещества във водните проби, има няколко специфични метода за корекция на йодометричното титруване.
Оксиди, редуктори, органични вещества и др., присъстващи във водните проби, ще попречат на йодометричното титруване. Някои окислители могат да дисоциират йодида в йод (положителна интерференция), а някои редуциращи агенти могат да редуцират йода до йодид (отрицателна интерференция). интерференция), когато окислената манганова утайка се подкисли, повечето органични вещества могат да бъдат частично окислени, което води до отрицателни грешки. Методът за корекция на азида може ефективно да елиминира намесата на нитрита и когато водната проба съдържа нисковалентно желязо, методът на корекция с калиев перманганат може да се използва за елиминиране на намесата. Когато водната проба съдържа цвят, водорасли и суспендирани твърди вещества, трябва да се използва методът за корекция на флокулацията на стипца, а методът за корекция на флокулацията на меден сулфат-сулфамова киселина се използва за определяне на разтворения кислород в сместа от активна утайка.
50. Какви са предпазните мерки при измерване на разтворения кислород с помощта на метода на тънкослойния електрод?
Мембранният електрод се състои от катод, анод, електролит и мембрана. Електродната кухина се запълва с разтвор на KCl. Мембраната отделя електролита от водната проба за измерване, а разтвореният кислород прониква и дифундира през мембраната. След като между двата полюса се приложи DC фиксирано поляризационно напрежение от 0,5 до 1,0 V, разтвореният кислород в измерената вода преминава през филма и се редуцира върху катода, генерирайки дифузионен ток, пропорционален на концентрацията на кислород.
Често използваните филми са полиетиленови и флуоровъглеродни филми, които могат да позволят на кислородните молекули да преминат през тях и имат относително стабилни свойства. Тъй като филмът може да проникне през различни газове, някои газове (като H2S, SO2, CO2, NH3 и т.н.) са на показващия електрод. Не е лесно да се деполяризира, което ще намали чувствителността на електрода и ще доведе до отклонение в резултатите от измерването. Маслото и мазнините в измерваната вода и микроорганизмите в аерационния резервоар често полепват по мембраната, което сериозно засяга точността на измерване, така че е необходимо редовно почистване и калибриране.
Следователно анализаторите на разтворен кислород с мембранен електрод, използвани в системите за пречистване на отпадни води, трябва да работят в строго съответствие с методите за калибриране на производителя и се изисква редовно почистване, калибриране, попълване на електролит и подмяна на мембраната на електрода. Когато сменяте филма, трябва да го направите внимателно. Първо, трябва да предотвратите замърсяване на чувствителни компоненти. Второ, внимавайте да не оставите малки мехурчета под филма. В противен случай остатъчният ток ще се увеличи и ще повлияе на резултатите от измерването. За да се осигурят точни данни, водният поток в точката на измерване на мембранния електрод трябва да има определена степен на турбулентност, тоест тестовият разтвор, преминаващ през повърхността на мембраната, трябва да има достатъчен дебит.
Като цяло, въздух или проби с известна концентрация на DO и проби без DO могат да се използват за контролно калибриране. Разбира се, най-добре е да използвате водната проба, която се проверява, за калибриране. В допълнение, една или две точки трябва да се проверяват често, за да се проверят данните за корекция на температурата.
Време на публикуване: 14 ноември 2023 г
