46.Co je rozpuštěný kyslík?
Rozpuštěný kyslík DO (v angličtině zkratka pro Dissolved Oxygen) představuje množství molekulárního kyslíku rozpuštěného ve vodě a jednotkou je mg/l. Nasycený obsah rozpuštěného kyslíku ve vodě souvisí s teplotou vody, atmosférickým tlakem a chemickým složením vody. Při jednom atmosférickém tlaku je obsah kyslíku, když rozpuštěný kyslík v destilované vodě dosáhne nasycení při 0 °C, 14,62 mg/l a při 20 °C je 9,17 mg/l. Zvýšení teploty vody, zvýšení obsahu solí nebo snížení atmosférického tlaku způsobí snížení obsahu rozpuštěného kyslíku ve vodě.
Rozpuštěný kyslík je nezbytnou látkou pro přežití a reprodukci ryb a aerobních bakterií. Pokud je rozpuštěný kyslík nižší než 4 mg/l, bude pro ryby obtížné přežít. Když je voda kontaminována organickou hmotou, oxidace organické hmoty aerobními mikroorganismy spotřebuje rozpuštěný kyslík ve vodě. Pokud se ho nepodaří ze vzduchu včas doplnit, rozpuštěný kyslík ve vodě bude postupně ubývat, až se bude blížit 0, což způsobí množení velkého množství anaerobních mikroorganismů. Udělejte vodu černou a páchnoucí.
47. Jaké jsou běžně používané metody měření rozpuštěného kyslíku?
Pro měření rozpuštěného kyslíku se běžně používají dvě metody, jednou je jodometrická metoda a její korekční metoda (GB 7489–87) a druhá je metoda elektrochemické sondy (GB11913–89). Jodometrická metoda je vhodná pro měření vzorků vody s rozpuštěným kyslíkem větším než 0,2 mg/l. Obecně je jodometrická metoda vhodná pouze pro měření rozpuštěného kyslíku v čisté vodě. Při měření rozpuštěného kyslíku v průmyslových odpadních vodách nebo různých procesních krocích čistíren odpadních vod je nutné použít korigovaný jód. kvantitativní metoda nebo elektrochemická metoda. Dolní mez stanovení metody elektrochemické sondy souvisí s použitým přístrojem. Existují především dva typy: metoda membránové elektrody a metoda bezmembránové elektrody. Obecně jsou vhodné pro měření vzorků vody s rozpuštěným kyslíkem vyšším než 0,1 mg/l. Online DO metr instalovaný a používaný v provzdušňovacích nádržích a dalších místech v čistírnách odpadních vod využívá metodu membránové elektrody nebo metodu bez membránové elektrody.
Základním principem jodometrické metody je přidání síranu manganatého a alkalického jodidu draselného do vzorku vody. Rozpuštěný kyslík ve vodě oxiduje nízkomocný mangan na vysokomocný mangan, čímž vzniká hnědá sraženina hydroxidu čtyřmocného manganu. Po přidání kyseliny se hnědá sraženina rozpustí a reaguje s jodidovými ionty za vzniku volného jódu a poté používá škrob jako indikátor a titruje volný jód thiosíranem sodným pro výpočet obsahu rozpuštěného kyslíku.
Pokud je vzorek vody zbarvený nebo obsahuje organické látky, které mohou reagovat s jódem, není vhodné používat jodometrickou metodu a její korekční metodu pro měření rozpuštěného kyslíku ve vodě. Místo toho lze pro měření použít filmovou elektrodu citlivou na kyslík nebo elektrodu bez membrány. Elektroda citlivá na kyslík se skládá ze dvou kovových elektrod v kontaktu s nosným elektrolytem a selektivní propustné membrány. Membrána může procházet pouze kyslíkem a jinými plyny, ale voda a rozpustné látky v ní procházet nemohou. Kyslík procházející membránou je na elektrodě redukován. Vzniká slabý difúzní proud a velikost proudu je úměrná obsahu rozpuštěného kyslíku při určité teplotě. Bezfilmová elektroda se skládá ze speciální katody ze slitiny stříbra a železné (nebo zinkové) anody. Nevyužívá film ani elektrolyt a mezi dva póly se nepřidává žádné polarizační napětí. Komunikuje pouze se dvěma póly přes měřený vodný roztok za vzniku primární baterie a molekuly kyslíku ve vodě jsou Redukce se provádí přímo na katodě a generovaný redukční proud je úměrný obsahu kyslíku v měřeném roztoku .
48. Proč je ukazatel rozpuštěného kyslíku jedním z klíčových ukazatelů pro normální provoz systému biologického čištění odpadních vod?
Udržení určitého množství rozpuštěného kyslíku ve vodě je základní podmínkou přežití a rozmnožování aerobních vodních organismů. Proto je ukazatel rozpuštěného kyslíku také jedním z klíčových ukazatelů pro normální provoz systému biologického čištění odpadních vod.
Zařízení pro aerobní biologickou úpravu vyžaduje rozpuštěný kyslík ve vodě nad 2 mg/l a zařízení pro anaerobní biologickou úpravu vyžaduje, aby obsah rozpuštěného kyslíku byl nižší než 0,5 mg/l. Pokud chcete vstoupit do ideální fáze methanogeneze, je nejlepší nemít žádný detekovatelný rozpuštěný kyslík (pro 0), a když je sekce A procesu A/O v anoxickém stavu, rozpuštěný kyslík je výhodně 0,5~1 mg/l . Když je odpadní voda ze sekundární sedimentační nádrže aerobní biologické metody kvalifikována, její obsah rozpuštěného kyslíku není obecně nižší než 1 mg/l. Pokud je příliš nízká (<0,5 mg/l) nebo příliš vysoká (metoda provzdušňování vzduchu >2 mg/l), způsobí vytékání vody. Kvalita vody se zhoršuje nebo dokonce překračuje normy. Proto je třeba věnovat plnou pozornost sledování obsahu rozpuštěného kyslíku uvnitř biologického čistícího zařízení a odtoku z jeho sedimentační nádrže.
Jodometrická titrace není vhodná pro testování na místě a nelze ji použít ani pro kontinuální monitorování nebo stanovení rozpuštěného kyslíku na místě. Při kontinuálním monitorování rozpuštěného kyslíku v systémech čištění odpadních vod se využívá metoda membránové elektrody v elektrochemické metodě. Aby bylo možné průběžně v reálném čase sledovat změny v DO smíšené kapaliny v provzdušňovací nádrži během procesu čištění odpadních vod, obecně se používá online elektrochemický měřič DO. Současně je DO metr také důležitou součástí systému automatického řízení a úpravy rozpuštěného kyslíku v provzdušňovací nádrži. Pro systém seřízení a ovládání hraje důležitou roli v jeho normálním provozu. Zároveň je také důležitým základem pro operátory procesů pro úpravu a kontrolu běžného provozu biologického čištění odpadních vod.
49. Jaká jsou opatření pro měření rozpuštěného kyslíku jodometrickou titrací?
Zvláštní pozornost by měla být věnována odběru vzorků vody pro měření rozpuštěného kyslíku. Vzorky vody by neměly být delší dobu v kontaktu se vzduchem a neměly by se míchat. Při odběru vzorků ve sběrné nádrži na vodu použijte 300 ml skleněnou láhev s rozpuštěným kyslíkem s úzkým hrdlem a současně měřte a zaznamenávejte teplotu vody. Navíc při použití jodometrické titrace je třeba kromě výběru specifické metody k odstranění interference po odběru vzorků co nejvíce zkrátit dobu skladování a nejlépe ihned provést analýzu.
Díky zdokonalení technologie a vybavení as pomocí přístrojového vybavení zůstává jodometrická titrace nejpřesnější a nejspolehlivější titrační metodou pro analýzu rozpuštěného kyslíku. Pro eliminaci vlivu různých rušivých látek ve vzorcích vody existuje několik specifických metod korekce jodometrické titrace.
Oxidy, redukční činidla, organické látky atd. přítomné ve vzorcích vody budou interferovat s jodometrickou titrací. Některé oxidanty mohou jodid disociovat na jod (pozitivní interference) a některá redukční činidla mohou jod redukovat na jodid (negativní interference). interference), když je oxidovaná sraženina manganu okyselena, většina organické hmoty může být částečně oxidována, což vede k negativním chybám. Azidovou korekční metodou lze účinně eliminovat interferenci dusitanů, a pokud vzorek vody obsahuje nízkomocné železo, lze k odstranění interference použít korekční metodu manganistanem draselným. Pokud vzorek vody obsahuje barvu, řasy a suspendované pevné látky, měla by být použita korekční metoda flokulace kamencem a ke stanovení rozpuštěného kyslíku ve směsi aktivovaného kalu by měla být použita metoda korekce flokulace síranu měďnatého a kyseliny sulfamové.
50. Jaká jsou opatření pro měření rozpuštěného kyslíku metodou tenkých elektrod?
Membránová elektroda se skládá z katody, anody, elektrolytu a membrány. Dutina elektrody je naplněna roztokem KCl. Membrána odděluje elektrolyt od měřeného vzorku vody a rozpuštěný kyslík proniká a difunduje přes membránu. Po přivedení stejnosměrného fixního polarizačního napětí 0,5 až 1,0 V mezi dva póly prochází rozpuštěný kyslík v měřené vodě filmem a redukuje se na katodě, přičemž generuje difúzní proud úměrný koncentraci kyslíku.
Běžně používané fólie jsou polyethylenové a fluorouhlíkové fólie, které umožňují průchod molekul kyslíku a mají relativně stabilní vlastnosti. Protože film může pronikat různými plyny, některé plyny (jako H2S, SO2, CO2, NH3 atd.) jsou na indikační elektrodě. Není snadné ji depolarizovat, což sníží citlivost elektrody a vede k odchylce ve výsledcích měření. Olej a mastnota v měřené vodě a mikroorganismy v provzdušňovací nádrži často ulpívají na membráně, což vážně ovlivňuje přesnost měření, takže je nutné pravidelné čištění a kalibrace.
Proto musí být analyzátory rozpuštěného kyslíku s membránovými elektrodami používané v systémech čištění odpadních vod provozovány v přísném souladu s kalibračními metodami výrobce a je vyžadováno pravidelné čištění, kalibrace, doplňování elektrolytu a výměna membrány elektrod. Při výměně fólie to musíte udělat opatrně. Nejprve musíte zabránit kontaminaci citlivých součástí. Za druhé, dejte pozor, abyste pod fólií nezůstali drobné bublinky. Jinak se zbytkový proud zvýší a ovlivní výsledky měření. Aby byla zajištěna přesná data, musí mít průtok vody v místě měření membránové elektrody určitý stupeň turbulence, to znamená, že testovací roztok procházející povrchem membrány musí mít dostatečnou rychlost průtoku.
Obecně lze pro kontrolní kalibraci použít vzduch nebo vzorky se známou koncentrací DO a vzorky bez DO. Pro kalibraci je samozřejmě nejlepší použít kontrolovaný vzorek vody. Kromě toho je třeba často kontrolovat jeden nebo dva body, aby se ověřily údaje o korekci teploty.
Čas odeslání: 14. listopadu 2023
