46.Apakah oksigen terlarut?
Oksigen terlarut DO (singkatan untuk Dissolved Oxygen dalam Bahasa Inggeris) mewakili jumlah oksigen molekul terlarut dalam air, dan unitnya ialah mg/L. Kandungan tepu oksigen terlarut dalam air adalah berkaitan dengan suhu air, tekanan atmosfera dan komposisi kimia air. Pada satu tekanan atmosfera, kandungan oksigen apabila oksigen terlarut dalam air suling mencapai ketepuan pada 0oC ialah 14.62mg/L, dan pada 20oC ialah 9.17mg/L. Peningkatan suhu air, peningkatan kandungan garam, atau penurunan tekanan atmosfera akan menyebabkan kandungan oksigen terlarut dalam air berkurangan.
Oksigen terlarut adalah bahan penting untuk kemandirian dan pembiakan ikan dan bakteria aerobik. Jika oksigen terlarut lebih rendah daripada 4mg/L, ia akan menjadi sukar bagi ikan untuk terus hidup. Apabila air dicemari oleh bahan organik, pengoksidaan bahan organik oleh mikroorganisma aerobik akan memakan oksigen terlarut di dalam air. Jika ia tidak dapat diisi semula dari udara dalam masa, oksigen terlarut dalam air akan beransur-ansur berkurangan sehingga ia hampir kepada 0, menyebabkan sejumlah besar mikroorganisma anaerobik membiak. Jadikan air hitam dan berbau.
47. Apakah kaedah yang biasa digunakan untuk mengukur oksigen terlarut?
Terdapat dua kaedah yang biasa digunakan untuk mengukur oksigen terlarut, satu ialah kaedah iodometrik dan kaedah pembetulannya (GB 7489–87), dan satu lagi ialah kaedah kuar elektrokimia (GB11913–89). Kaedah iodometri sesuai untuk mengukur sampel air dengan oksigen terlarut lebih besar daripada 0.2 mg/L. Secara amnya, kaedah iodometri hanya sesuai untuk mengukur oksigen terlarut dalam air bersih. Apabila mengukur oksigen terlarut dalam air sisa industri atau pelbagai langkah proses loji rawatan kumbahan, iodin yang diperbetulkan mesti digunakan. kaedah kuantitatif atau kaedah elektrokimia. Had bawah penentuan kaedah probe elektrokimia adalah berkaitan dengan instrumen yang digunakan. Terdapat terutamanya dua jenis: kaedah elektrod membran dan kaedah elektrod tanpa membran. Ia biasanya sesuai untuk mengukur sampel air dengan oksigen terlarut lebih besar daripada 0.1mg/L. Meter DO dalam talian yang dipasang dan digunakan dalam tangki pengudaraan dan tempat lain di loji rawatan kumbahan menggunakan kaedah elektrod membran atau kaedah elektrod tanpa membran.
Prinsip asas kaedah iodometri ialah menambah mangan sulfat dan kalium iodida alkali kepada sampel air. Oksigen terlarut dalam air mengoksidakan mangan bervalen rendah kepada mangan bervalen tinggi, menghasilkan mendakan coklat mangan hidroksida tetravalen. Selepas menambah asid, mendakan coklat larut dan Ia bertindak balas dengan ion iodida untuk menghasilkan iodin bebas, dan kemudian menggunakan kanji sebagai penunjuk dan mentitrasi iodin bebas dengan natrium tiosulfat untuk mengira kandungan oksigen terlarut.
Apabila sampel air diwarnakan atau mengandungi bahan organik yang boleh bertindak balas dengan iodin, adalah tidak sesuai untuk menggunakan kaedah iodometrik dan kaedah pembetulannya untuk mengukur oksigen terlarut dalam air. Sebaliknya, elektrod filem sensitif oksigen atau elektrod tanpa membran boleh digunakan untuk pengukuran. Elektrod sensitif oksigen terdiri daripada dua elektrod logam yang bersentuhan dengan elektrolit penyokong dan membran telap terpilih. Membran hanya boleh melalui oksigen dan gas lain, tetapi air dan bahan larut di dalamnya tidak boleh lulus. Oksigen yang melalui membran dikurangkan pada elektrod. Arus resapan yang lemah dihasilkan, dan saiz arus adalah berkadar dengan kandungan oksigen terlarut pada suhu tertentu. Elektrod tanpa filem terdiri daripada katod aloi perak khas dan anod besi (atau zink). Ia tidak menggunakan filem atau elektrolit, dan tiada voltan polarisasi ditambah antara dua kutub. Ia hanya berkomunikasi dengan dua kutub melalui larutan akueus yang diukur untuk membentuk bateri utama, dan molekul oksigen di dalam air Pengurangan dilakukan secara langsung pada katod, dan arus pengurangan yang dihasilkan adalah berkadar dengan kandungan oksigen dalam larutan yang diukur. .
48. Mengapakah penunjuk oksigen terlarut merupakan salah satu petunjuk utama untuk operasi normal sistem rawatan biologi air sisa?
Mengekalkan sejumlah oksigen terlarut dalam air adalah syarat asas untuk kemandirian dan pembiakan organisma akuatik aerobik. Oleh itu, penunjuk oksigen terlarut juga merupakan salah satu petunjuk utama untuk operasi normal sistem rawatan biologi kumbahan.
Peranti rawatan biologi aerobik memerlukan oksigen terlarut dalam air melebihi 2 mg/L, dan peranti rawatan biologi anaerobik memerlukan oksigen terlarut berada di bawah 0.5 mg/L. Jika anda ingin memasuki peringkat metanogenesis yang ideal, sebaiknya tiada oksigen terlarut yang boleh dikesan (untuk 0), dan apabila bahagian A proses A/O berada dalam keadaan anoksik, oksigen terlarut adalah sebaik-baiknya 0.5~1mg/L . Apabila efluen daripada tangki pemendapan sekunder kaedah biologi aerobik adalah layak, kandungan oksigen terlarutnya secara amnya tidak kurang daripada 1mg/L. Jika terlalu rendah (<0.5mg/L) atau terlalu tinggi (kaedah pengudaraan udara >2mg/L), ia akan menyebabkan efluen air. Kualiti air merosot atau melebihi piawaian. Oleh itu, perhatian penuh harus diberikan untuk memantau kandungan oksigen terlarut di dalam peranti rawatan biologi dan efluen tangki pemendapannya.
Pentitratan iodometri tidak sesuai untuk ujian di tapak, dan ia juga tidak boleh digunakan untuk pemantauan berterusan atau penentuan oksigen terlarut di tapak. Dalam pemantauan berterusan oksigen terlarut dalam sistem rawatan kumbahan, kaedah elektrod membran dalam kaedah elektrokimia digunakan. Untuk terus memahami perubahan dalam DO cecair campuran dalam tangki pengudaraan semasa proses rawatan kumbahan dalam masa nyata, meter DO probe elektrokimia dalam talian biasanya digunakan. Pada masa yang sama, meter DO juga merupakan bahagian penting dalam sistem kawalan automatik dan pelarasan oksigen terlarut dalam tangki pengudaraan. Untuk pelarasan dan sistem kawalan memainkan peranan penting dalam operasi normalnya. Pada masa yang sama, ia juga merupakan asas penting bagi pengendali proses untuk menyesuaikan dan mengawal operasi biasa rawatan biologi kumbahan.
49. Apakah langkah berjaga-jaga untuk mengukur oksigen terlarut dengan pentitratan iodometri?
Penjagaan khusus perlu diambil semasa mengumpul sampel air untuk mengukur oksigen terlarut. Sampel air tidak boleh bersentuhan dengan udara untuk masa yang lama dan tidak boleh dikacau. Apabila pensampelan dalam tangki pengumpulan air, gunakan botol oksigen terlarut mulut sempit 300 ml yang dilengkapi kaca, dan ukur dan rekod suhu air pada masa yang sama. Tambahan pula, apabila menggunakan pentitratan iodometrik, sebagai tambahan kepada memilih kaedah khusus untuk menghapuskan gangguan selepas pensampelan, masa penyimpanan mesti dipendekkan seberapa banyak yang mungkin, dan yang terbaik adalah untuk menganalisis dengan segera.
Melalui penambahbaikan dalam teknologi dan peralatan dan dengan bantuan instrumentasi, titrasi iodometri kekal sebagai kaedah titrasi yang paling tepat dan boleh dipercayai untuk analisis oksigen terlarut. Untuk menghapuskan pengaruh pelbagai bahan yang mengganggu dalam sampel air, terdapat beberapa kaedah khusus untuk pembetulan pentitratan iodometrik.
Oksida, reduktor, bahan organik, dsb. yang terdapat dalam sampel air akan mengganggu pentitratan iodometrik. Sesetengah oksidan boleh mengasingkan iodida kepada iodin (gangguan positif), dan beberapa agen penurunan boleh mengurangkan iodin kepada iodida (gangguan negatif). gangguan), apabila mendakan mangan teroksida diasidkan, kebanyakan bahan organik boleh teroksida sebahagiannya, menghasilkan ralat negatif. Kaedah pembetulan azida boleh menghapuskan gangguan nitrit dengan berkesan, dan apabila sampel air mengandungi besi bervalensi rendah, kaedah pembetulan kalium permanganat boleh digunakan untuk menghapuskan gangguan. Apabila sampel air mengandungi warna, alga, dan pepejal terampai, kaedah pembetulan pemberbukuan alum harus digunakan, dan kaedah pembetulan pemberbukuan asid kuprum sulfat-sulfamik digunakan untuk menentukan oksigen terlarut bagi campuran enapcemar diaktifkan.
50. Apakah langkah berjaga-jaga untuk mengukur oksigen terlarut menggunakan kaedah elektrod filem nipis?
Elektrod membran terdiri daripada katod, anod, elektrolit dan membran. Rongga elektrod diisi dengan larutan KCl. Membran memisahkan elektrolit daripada sampel air untuk diukur, dan oksigen terlarut menembusi dan meresap melalui membran. Selepas voltan polarisasi tetap DC 0.5 hingga 1.0V digunakan di antara dua kutub, oksigen terlarut dalam air yang diukur melalui filem dan dikurangkan pada katod, menghasilkan arus resapan yang berkadar dengan kepekatan oksigen.
Filem yang biasa digunakan ialah filem polietilena dan fluorokarbon yang boleh membenarkan molekul oksigen melaluinya dan mempunyai sifat yang agak stabil. Kerana filem itu boleh meresap pelbagai gas, beberapa gas (seperti H2S, SO2, CO2, NH3, dll.) berada pada elektrod penunjuk. Ia tidak mudah untuk menyahkutub, yang akan mengurangkan sensitiviti elektrod dan membawa kepada penyelewengan dalam keputusan pengukuran. Minyak dan gris dalam air yang diukur dan mikroorganisma dalam tangki pengudaraan sering melekat pada membran, menjejaskan ketepatan pengukuran secara serius, jadi pembersihan dan penentukuran tetap diperlukan.
Oleh itu, penganalisis oksigen terlarut elektrod membran yang digunakan dalam sistem rawatan kumbahan mesti dikendalikan mengikut ketat kaedah penentukuran pengeluar, dan pembersihan tetap, penentukuran, penambahan elektrolit, dan penggantian membran elektrod diperlukan. Apabila menggantikan filem, anda mesti melakukannya dengan berhati-hati. Pertama, anda mesti mengelakkan pencemaran komponen sensitif. Kedua, berhati-hati agar tidak meninggalkan buih kecil di bawah filem. Jika tidak, arus baki akan meningkat dan menjejaskan keputusan pengukuran. Untuk memastikan data yang tepat, aliran air pada titik pengukuran elektrod membran mesti mempunyai tahap pergolakan tertentu, iaitu, penyelesaian ujian yang melalui permukaan membran mesti mempunyai kadar aliran yang mencukupi.
Secara amnya, udara atau sampel dengan kepekatan DO yang diketahui dan sampel tanpa DO boleh digunakan untuk penentukuran kawalan. Sudah tentu, yang terbaik adalah menggunakan sampel air di bawah pemeriksaan untuk penentukuran. Di samping itu, satu atau dua titik perlu diperiksa dengan kerap untuk mengesahkan data pembetulan suhu.
Masa siaran: Nov-14-2023
