46.Шта је растворени кисеоник?
Растворени кисеоник ДО (скраћеница за Диссолвед Окиген на енглеском) представља количину молекуларног кисеоника раствореног у води, а јединица је мг/Л. Засићени садржај раствореног кисеоника у води повезан је са температуром воде, атмосферским притиском и хемијским саставом воде. При једном атмосферском притиску, садржај кисеоника када растворени кисеоник у дестилованој води достигне засићење на 0оЦ износи 14,62мг/Л, а на 20оЦ износи 9,17мг/Л. Повећање температуре воде, повећање садржаја соли или смањење атмосферског притиска довешће до смањења садржаја раствореног кисеоника у води.
Растворени кисеоник је неопходна супстанца за опстанак и репродукцију риба и аеробних бактерија. Ако је растворени кисеоник мањи од 4 мг/Л, рибама ће бити тешко да преживе. Када је вода контаминирана органском материјом, оксидација органске материје од стране аеробних микроорганизама ће потрошити растворени кисеоник у води. Ако се не може надокнадити из ваздуха на време, растворени кисеоник у води ће се постепено смањивати све док не буде близу 0, узрокујући умножавање великог броја анаеробних микроорганизама. Нека вода постане црна и смрдљива.
47. Које су најчешће коришћене методе за мерење раствореног кисеоника?
Постоје две најчешће коришћене методе за мерење раствореног кисеоника, једна је јодометријска метода и метода њене корекције (ГБ 7489–87), а друга је метода електрохемијске сонде (ГБ11913–89). Јодометријска метода је погодна за мерење узорака воде са раствореним кисеоником већим од 0,2 мг/Л. Генерално, јодометријска метода је погодна само за мерење раствореног кисеоника у чистој води. Приликом мерења раствореног кисеоника у индустријским отпадним водама или различитим процесним корацима постројења за пречишћавање отпадних вода, мора се користити кориговани јод. квантитативна метода или електрохемијска метода. Доња граница одређивања методе електрохемијске сонде је везана за инструмент који се користи. Постоје углавном два типа: метода мембранске електроде и метода без мембранске електроде. Они су генерално погодни за мерење узорака воде са раствореним кисеоником већим од 0,1 мг/Л. Онлине ДО мерач инсталиран и коришћен у резервоарима за аерацију и другим местима у постројењима за пречишћавање отпадних вода користи методу мембранске електроде или методу електроде без мембране.
Основни принцип јодометријске методе је додавање манган сулфата и алкалног калијум јодида узорку воде. Растворени кисеоник у води оксидира нисковалентни манган у високовалентни манган, стварајући браон талог тетравалентног манган хидроксида. Након додавања киселине, смеђи талог се раствара и реагује са јодидним јонима да би се створио слободни јод, а затим користи скроб као индикатор и титрира слободни јод са натријум тиосулфатом да би се израчунао садржај раствореног кисеоника.
Када је узорак воде обојен или садржи органску материју која може да реагује са јодом, није погодно користити јодометријску методу и њен метод корекције за мерење раствореног кисеоника у води. Уместо тога, за мерење се може користити филмска електрода осетљива на кисеоник или електрода без мембране. Електрода осетљива на кисеоник састоји се од две металне електроде у контакту са носећим електролитом и селективне пропусне мембране. Мембрана може да прође само кроз кисеоник и друге гасове, али вода и растворљиве супстанце у њој не могу да прођу. Кисеоник који пролази кроз мембрану се смањује на електроди. Генерише се слаба дифузиона струја, а величина струје је пропорционална садржају раствореног кисеоника на одређеној температури. Електрода без филма састоји се од посебне катоде од легуре сребра и аноде гвожђа (или цинка). Не користи филм или електролит и не додаје се поларизациони напон између два пола. Комуницира само са два пола кроз измерени водени раствор да би формирао примарну батерију, а молекули кисеоника у води су Редукција се врши директно на катоди, а струја редукције која се генерише је пропорционална садржају кисеоника у раствору који се мери .
48. Зашто је индикатор раствореног кисеоника један од кључних индикатора за нормалан рад система биолошког третмана отпадних вода?
Одржавање одређене количине раствореног кисеоника у води је основни услов за опстанак и размножавање аеробних водених организама. Дакле, индикатор раствореног кисеоника је такође један од кључних индикатора за нормалан рад система биолошког третмана канализације.
Уређај за аеробни биолошки третман захтева да растворени кисеоник у води буде изнад 2 мг/Л, а уређај за анаеробни биолошки третман захтева да растворени кисеоник буде испод 0,5 мг/Л. Ако желите да уђете у идеалну фазу метаногенезе, најбоље је да немате растворени кисеоник који се може детектовати (за 0), а када је део А А/О процеса у аноксичном стању, пожељно је да је растворени кисеоник 0,5~1мг/Л . Када је ефлуент из секундарног таложника аеробне биолошке методе квалификован, његов садржај раствореног кисеоника генерално није мањи од 1 мг/Л. Ако је прениско (<0,5мг/Л) или превисока (метода ваздушне аерације >).2мг/Л), то ће изазвати испуштање воде. Квалитет воде се погоршава или чак премашује стандарде. Стога, пуну пажњу треба посветити праћењу садржаја раствореног кисеоника унутар уређаја за биолошки третман и ефлуента из његовог таложника.
Јодометријска титрација није погодна за тестирање на лицу места, нити се може користити за континуирано праћење или одређивање раствореног кисеоника на лицу места. У континуираном праћењу раствореног кисеоника у системима за пречишћавање отпадних вода користи се метода мембранских електрода у електрохемијској методи. Да би се континуирано схватиле промене ДО мешане течности у резервоару за аерацију током процеса пречишћавања отпадних вода у реалном времену, генерално се користи електрохемијски мерач ДО са сондом. Истовремено, ДО мерач је такође важан део система аутоматске контроле и подешавања раствореног кисеоника у резервоару за аерацију. Јер систем подешавања и контроле игра важну улогу у његовом нормалном раду. Истовремено, то је такође важна основа за оператере процеса да прилагоде и контролишу нормалан рад биолошког третмана отпадних вода.
49. Које су мере предострожности за мерење раствореног кисеоника јодометријском титрацијом?
Посебну пажњу треба посветити прикупљању узорака воде за мерење раствореног кисеоника. Узорци воде не би требало да буду у контакту са ваздухом дуже време и не би требало да се мешају. Када узимате узорке у резервоару за прикупљање воде, користите стаклену боцу раствореног кисеоника са уским грлом од 300 мл и истовремено измерите и забележите температуру воде. Штавише, када се користи јодометријска титрација, поред одабира специфичне методе за уклањање сметњи након узорковања, време складиштења се мора скратити што је више могуће, а најбоље је одмах анализирати.
Кроз унапређење технологије и опреме и уз помоћ инструментације, јодометријска титрација остаје најпрецизнија и најпоузданија метода титрације за анализу раствореног кисеоника. Да би се елиминисао утицај различитих ометајућих супстанци у узорцима воде, постоји неколико специфичних метода за корекцију јодометријске титрације.
Оксиди, редуктори, органска материја итд. присутни у узорцима воде ће ометати јодометријску титрацију. Неки оксиданти могу да раздвоје јод у јод (позитивна интерференција), а неки редукциони агенси могу да редукују јод у јодид (негативна интерференција). интерференција), када се оксидовани талог мангана закисели, већина органских материја може бити делимично оксидована, стварајући негативне грешке. Метода корекције азида може ефикасно елиминисати сметње нитрита, а када узорак воде садржи ниско-валентно гвожђе, метода корекције калијум перманганата може се користити за уклањање сметњи. Када узорак воде садржи боју, алге и суспендоване чврсте материје, треба користити метод корекције флокулације стипсе, а метод корекције флокулације бакар сулфата и сулфаминске киселине се користи за одређивање раствореног кисеоника мешавине активног муља.
50. Које су мере предострожности за мерење раствореног кисеоника методом танкослојне електроде?
Мембранска електрода се састоји од катоде, аноде, електролита и мембране. Шупљина електроде је испуњена раствором КЦл. Мембрана одваја електролит од узорка воде који се мери, а растворени кисеоник продире и дифундује кроз мембрану. Након што се ДЦ фиксни поларизациони напон од 0,5 до 1,0 В примени између два пола, растворени кисеоник у измереној води пролази кроз филм и редукује се на катоди, стварајући дифузиону струју пропорционалну концентрацији кисеоника.
Уобичајено коришћене фолије су полиетиленске и флуорокарбонске фолије које могу да пропусте молекуле кисеоника и имају релативно стабилна својства. Пошто филм може да прожима различите гасове, неки гасови (као што су Х2С, СО2, ЦО2, НХ3, итд.) су на показивачкој електроди. Није лако извршити деполаризацију, што ће смањити осетљивост електроде и довести до одступања у резултатима мерења. Уље и масноће у измереној води и микроорганизми у резервоару за аерацију често пријањају на мембрану, што озбиљно утиче на тачност мерења, па је потребно редовно чишћење и калибрација.
Због тога, анализатори раствореног кисеоника на мембранским електродама који се користе у системима за пречишћавање отпадних вода морају да раде у строгом складу са методама калибрације произвођача, а потребно је редовно чишћење, калибрација, допуњавање електролита и замена мембране електроде. Приликом замене филма, морате то учинити пажљиво. Прво, морате спречити контаминацију осетљивих компоненти. Друго, пазите да не оставите ситне мехуриће испод филма. У супротном, резидуална струја ће се повећати и утицати на резултате мерења. Да би се обезбедили тачни подаци, проток воде на мерној тачки мембранске електроде мора имати одређени степен турбуленције, односно испитни раствор који пролази кроз површину мембране мора имати довољан проток.
Генерално, ваздух или узорци са познатом концентрацијом ДО и узорци без ДО могу се користити за контролну калибрацију. Наравно, најбоље је користити узорак воде под контролом за калибрацију. Поред тога, једну или две тачке треба често проверавати да би се проверили подаци о корекцији температуре.
Време поста: 14.11.2023
