13. Cilat janë masat paraprake për matjen e CODCr?
Matja e CODCr përdor dikromat kaliumi si oksidues, sulfat argjendi si katalizator në kushte acidike, duke e zier dhe duke e vënë në refluks për 2 orë, dhe më pas e shndërron atë në konsum oksigjeni (GB11914–89) duke matur konsumin e dikromatit të kaliumit. Në matjen e CODCr përdoren kimikate të tilla si dikromat kaliumi, sulfat merkur dhe acid sulfurik i përqendruar, të cilat mund të jenë shumë toksike ose gërryese, dhe kërkojnë ngrohje dhe refluks, kështu që operacioni duhet të kryhet në një kapuç tymi dhe duhet të bëhet me shumë kujdes. Lëngu i mbeturinave duhet të riciklohet dhe të hidhet veçmas.
Për të nxitur oksidimin e plotë të substancave reduktuese në ujë, duhet të shtohet sulfat argjendi si katalizator. Që sulfati i argjendit të shpërndahet në mënyrë të barabartë, sulfati i argjendit duhet të tretet në acid sulfurik të përqendruar. Pasi të tretet plotësisht (rreth 2 ditë), do të fillojë acidifikimi i acidit sulfurik në balonën Erlenmeyer. Metoda standarde kombëtare e testimit përcakton që 0.4gAg2SO4/30mLH2SO4 duhet të shtohet për çdo matje të CODCr (mostër uji 20mL), por të dhënat përkatëse tregojnë se për mostrat e përgjithshme të ujit, shtimi i 0.3gAg2SO4/30mLH2SO4 është plotësisht i mjaftueshëm dhe nuk ka nevojë të përdoret më shumë sulfat argjendi. Për mostrat e ujërave të zeza që maten shpesh, nëse ka kontroll të mjaftueshëm të të dhënave, sasia e sulfatit të argjendit mund të reduktohet në mënyrë të përshtatshme.
CODCr është një tregues i përmbajtjes së lëndës organike në ujërat e zeza, kështu që konsumi i oksigjenit i joneve të klorurit dhe substancave reduktuese inorganike duhet të hiqet gjatë matjes. Për ndërhyrjen nga substancat reduktuese inorganike si Fe2+ dhe S2-, vlera e matur e CODCr mund të korrigjohet bazuar në kërkesën teorike për oksigjen bazuar në përqendrimin e saj të matur. Ndërhyrja e joneve të klorurit Cl-1 në përgjithësi hiqet nga sulfati i merkurit. Kur sasia e shtuar është 0.4gHgSO4 për 20mL mostër uji, ndërhyrja e 2000mg/L joneve të klorurit mund të hiqet. Për mostrat e ujërave të zeza të matura shpesh me përbërës relativisht të fiksuar, nëse përmbajtja e jonit të klorurit është e vogël ose një mostër uji me një faktor hollimi më të lartë përdoret për matje, sasia e sulfatit të merkurit mund të reduktohet në mënyrë të përshtatshme.
14. Cili është mekanizmi katalitik i sulfatit të argjendit?
Mekanizmi katalitik i sulfatit të argjendit është se përbërjet që përmbajnë grupe hidroksil në lëndën organike oksidohen së pari nga dikromati i kaliumit në acid karboksilik në një mjedis të fortë acid. Acidet yndyrore të gjeneruara nga lënda organike hidroksil reagojnë me sulfatin e argjendit për të gjeneruar argjend të acidit yndyror. Për shkak të veprimit të atomeve të argjendit, grupi karboksil mund të gjenerojë lehtësisht dioksid karboni dhe ujë, dhe në të njëjtën kohë të gjenerojë argjend të ri të acidit yndyror, por atomi i tij i karbonit është një më pak se i pari. Ky cikël përsëritet, duke oksiduar gradualisht të gjithë lëndën organike në dioksid karboni dhe ujë.
15. Cilat janë masat paraprake për matjen e BOD5?
Matja e BOD5 zakonisht përdor metodën standarde të hollimit dhe inokulimit (GB 7488–87). Operacioni konsiston në vendosjen e mostrës së ujit që është neutralizuar, hequr substancat toksike dhe është holluar (duke shtuar një sasi të përshtatshme inokulumi që përmban mikroorganizma aerobe nëse është e nevojshme). Në shishen e kulturës, inkubojeni në errësirë në 20°C për 5 ditë. Duke matur përmbajtjen e oksigjenit të tretur në mostrat e ujit para dhe pas kulturës, mund të llogaritet konsumi i oksigjenit brenda 5 ditëve dhe më pas mund të merret BOD5 bazuar në faktorin e hollimit.
Përcaktimi i BOD5 është rezultat i përbashkët i efekteve biologjike dhe kimike dhe duhet të kryhet në përputhje të rreptë me specifikimet operative. Ndryshimi i çdo kushti do të ndikojë në saktësinë dhe krahasueshmërinë e rezultateve të matjes. Kushtet që ndikojnë në përcaktimin e BOD5 përfshijnë vlerën e pH-it, temperaturën, llojin dhe sasinë mikrobike, përmbajtjen e kripës inorganike, oksigjenin e tretur dhe faktorin e hollimit, etj.
Mostrat e ujit për testimin e BOD5 duhet të mbushen dhe të vulosen në shishe për marrjen e mostrave dhe të ruhen në frigorifer në 2 deri në 5°C deri në analizë. Në përgjithësi, testi duhet të kryhet brenda 6 orëve pas marrjes së mostrave. Sidoqoftë, koha e ruajtjes së mostrave të ujit nuk duhet të kalojë 24 orë.
Kur matet BOD5 e ujërave të ndotura industriale, meqenëse ujërat e ndotura industriale zakonisht përmbajnë më pak oksigjen të tretur dhe përmbajnë kryesisht lëndë organike të biodegradueshme, për të ruajtur gjendjen aerobe në shishen e kulturës, mostra e ujit duhet të hollohet (ose të inokulohet dhe të hollohet). Ky operacion është karakteristika më e madhe e metodës standarde të hollimit. Për të siguruar besueshmërinë e rezultateve të matura, konsumi i oksigjenit i mostrës së holluar të ujit pas kulturës për 5 ditë duhet të jetë më i madh se 2 mg/L, dhe oksigjeni i tretur mbetës duhet të jetë më i madh se 1 mg/L.
Qëllimi i shtimit të tretësirës së inokulumit është të sigurohet që një sasi e caktuar mikroorganizmash të degradojë lëndën organike në ujë. Sasia e tretësirës së inokulumit është mundësisht e tillë që konsumi i oksigjenit brenda 5 ditëve të jetë më pak se 0.1mg/L. Kur përdoret ujë i distiluar i përgatitur nga një distilues metali si ujë hollimi, duhet të tregohet kujdes për të kontrolluar përmbajtjen e joneve metalike në të për të shmangur pengimin e riprodhimit dhe metabolizmit mikrobik. Për të siguruar që oksigjeni i tretur në ujin e holluar të jetë afër ngopjes, mund të futet ajër i pastruar ose oksigjen i pastër nëse është e nevojshme, dhe më pas të vendoset në një inkubator 20°C për një periudhë të caktuar kohore për ta balancuar atë me presionin e pjesshëm të oksigjenit në ajër.
Faktori i hollimit përcaktohet bazuar në parimin se konsumi i oksigjenit është më i madh se 2 mg/L dhe oksigjeni i mbetur i tretur është më i madh se 1 mg/L pas 5 ditësh kulture. Nëse faktori i hollimit është shumë i madh ose shumë i vogël, testi do të dështojë. Dhe për shkak se cikli i analizës BOD5 është i gjatë, sapo të ndodhë një situatë e ngjashme, ai nuk mund të ritestohet ashtu siç është. Kur matni fillimisht BOD5 të një uji të ndotur industrial të caktuar, së pari mund të matni CODCr-in e tij dhe më pas t'i referoheni të dhënave ekzistuese të monitorimit të ujërave të ndotura me cilësi të ngjashme uji për të përcaktuar fillimisht vlerën BOD5/CODCr të mostrës së ujit që do të matet dhe për të llogaritur diapazonin e përafërt të BOD5 bazuar në këtë dhe për të përcaktuar faktorin e hollimit.
Për mostrat e ujit që përmbajnë substanca që pengojnë ose vrasin aktivitetet metabolike të mikroorganizmave aerobe, rezultatet e matjes direkte të BOD5 duke përdorur metoda të zakonshme do të devijojnë nga vlera aktuale. Para-trajtimi përkatës duhet të bëhet para matjes. Këto substanca dhe faktorë kanë ndikim në përcaktimin e BOD5. Duke përfshirë metalet e rënda dhe substancat e tjera toksike inorganike ose organike, klori mbetës dhe substancat e tjera oksiduese, vlera e pH-it që është shumë e lartë ose shumë e ulët, etj.
16. Pse është e nevojshme të bëhet inokulimi gjatë matjes së BOD5 të ujërave të ndotura industriale? Si të vaksinohemi?
Përcaktimi i BOD5 është një proces biokimik i konsumit të oksigjenit. Mikroorganizmat në mostrat e ujit përdorin lëndën organike në ujë si lëndë ushqyese për t'u rritur dhe riprodhuar. Në të njëjtën kohë, ata zbërthejnë lëndën organike dhe konsumojnë oksigjenin e tretur në ujë. Prandaj, mostra e ujit duhet të përmbajë një sasi të caktuar mikroorganizmash që mund të degradojnë lëndën organike në të. Aftësitë e mikroorganizmave.
Ujërat e ndotura industriale në përgjithësi përmbajnë sasi të ndryshme të substancave toksike, të cilat mund të pengojnë aktivitetin e mikroorganizmave. Prandaj, numri i mikroorganizmave në ujërat e ndotura industriale është shumë i vogël ose edhe inekzistent. Nëse përdoren metoda të zakonshme të matjes së ujërave të ndotura urbane të pasura me mikrobe, përmbajtja e vërtetë organike në ujërat e ndotura mund të mos zbulohet, ose të paktën të jetë e ulët. Për shembull, për mostrat e ujit që janë trajtuar me temperaturë të lartë dhe sterilizim dhe pH i të cilave është shumë i lartë ose shumë i ulët, përveç marrjes së masave paraprake të trajtimit, siç është ftohja, zvogëlimi i baktericideve ose rregullimi i vlerës së pH, për të siguruar saktësinë e matjes së BOD5, duhet të merren edhe masa efektive. Vaksinimi.
Kur matet BOD5 i ujërave të ndotura industriale, nëse përmbajtja e substancave toksike është shumë e madhe, ndonjëherë përdoren kimikate për ta larguar atë; nëse ujërat e ndotura janë acidike ose alkaline, ato duhet të neutralizohen së pari; dhe zakonisht mostra e ujit duhet të hollohet përpara se të përdoret standardi. Përcaktimi me metodën e hollimit. Shtimi i një sasie të përshtatshme të tretësirës inokulumi që përmban mikroorganizma aerobe të zbutura në mostrën e ujit (siç është përzierja e rezervuarit të ajrimit që përdoret për të trajtuar këtë lloj ujërash të ndotura industriale) është për të bërë që mostra e ujit të përmbajë një numër të caktuar mikroorganizmash që kanë aftësinë për të degraduar lëndën organike. Me kusht që të plotësohen kushte të tjera për matjen e BOD5, këta mikroorganizma përdoren për të dekompozuar lëndën organike në ujërat e ndotura industriale, dhe konsumi i oksigjenit i mostrës së ujit matet për 5 ditë kultivimi, dhe mund të merret vlera BOD5 e ujërave të ndotura industriale.
Lëngu i përzier i rezervuarit të ajrimit ose rrjedha e rezervuarit sekondar të sedimentimit të impiantit të trajtimit të ujërave të zeza është një burim ideal i mikroorganizmave për përcaktimin e BOD5 të ujërave të zeza që hyjnë në impiantin e trajtimit të ujërave të zeza. Inokulimi i drejtpërdrejtë me ujëra të zeza shtëpiake, për shkak se ka pak ose aspak oksigjen të tretur, është i prirur për shfaqjen e mikroorganizmave anaerobe dhe kërkon një periudhë të gjatë kultivimi dhe aklimatizimi. Prandaj, kjo tretësirë inokulumi e aklimatizuar është e përshtatshme vetëm për ujëra të caktuara industriale të zeza me nevoja specifike.
17. Cilat janë masat paraprake për përgatitjen e ujit të holluar gjatë matjes së BOD5?
Cilësia e ujit të hollimit ka një rëndësi të madhe për saktësinë e rezultateve të matjes së BOD5. Prandaj, kërkohet që konsumi i oksigjenit i testit të bardhë të ujit të hollimit për 5 ditë të jetë më pak se 0.2mg/L, dhe është mirë që ai të kontrollohet nën 0.1mg/L. Konsumi i oksigjenit i ujit të hollimit të inokuluar për 5 ditë duhet të jetë midis 0.3~1.0mg/L.
Çelësi për të siguruar cilësinë e ujit të hollimit është kontrolli i përmbajtjes më të ulët të lëndës organike dhe përmbajtjes më të ulët të substancave që pengojnë riprodhimin mikrobik. Prandaj, është mirë të përdorni ujë të distiluar si ujë hollimi. Nuk këshillohet të përdorni ujë të pastër të bërë nga rrëshira e shkëmbimit jonik si ujë hollimi, sepse uji i deionizuar shpesh përmban lëndë organike të ndara nga rrëshira. Nëse uji i rubinetit i përdorur për të përgatitur ujë të distiluar përmban disa komponime organike të paqëndrueshme, për të parandaluar që ato të mbeten në ujin e distiluar, duhet të kryhet para-trajtim për të hequr komponimet organike para distilimit. Në ujin e distiluar të prodhuar nga distiluesit metalikë, duhet t'i kushtohet vëmendje kontrollit të përmbajtjes së joneve metalike në të për të shmangur pengimin e riprodhimit dhe metabolizmit të mikroorganizmave dhe ndikimin në saktësinë e rezultateve të matjes së BOD5.
Nëse uji i hollimit i përdorur nuk i plotëson kërkesat e përdorimit sepse përmban lëndë organike, efekti mund të eliminohet duke shtuar një sasi të përshtatshme të inokulumit të rezervuarit të ajrosjes dhe duke e ruajtur atë në temperaturë ambienti ose 20°C për një periudhë të caktuar kohore. Sasia e inokulimit bazohet në parimin se konsumi i oksigjenit në 5 ditë është rreth 0.1mg/L. Për të parandaluar riprodhimin e algave, ruajtja duhet të kryhet në një dhomë të errët. Nëse ka sediment në ujin e holluar pas ruajtjes, mund të përdoret vetëm supernatanti dhe sedimenti mund të hiqet me anë të filtrimit.
Për të siguruar që oksigjeni i tretur në ujin e hollimit të jetë afër ngopjes, nëse është e nevojshme, mund të përdoret një pompë vakumi ose nxjerrës uji për të thithur ajër të pastruar, një mikrokompresor ajri mund të përdoret gjithashtu për të injektuar ajër të pastruar dhe një shishe oksigjeni mund të përdoret për të futur oksigjen të pastër dhe më pas ujin e oksigjenuar. Uji i holluar vendoset në një inkubator 20°C për një periudhë të caktuar kohore për të lejuar që oksigjeni i tretur të arrijë ekuilibrin. Uji i holluar i vendosur në një temperaturë më të ulët dhome në dimër mund të përmbajë shumë oksigjen të tretur dhe e kundërta është e vërtetë në stinët me temperatura të larta në verë. Prandaj, kur ka një ndryshim të rëndësishëm midis temperaturës së dhomës dhe 20°C, ai duhet të vendoset në inkubator për një periudhë kohore për ta stabilizuar atë dhe mjedisin e kulturës. Bilanci i presionit të pjesshëm të oksigjenit.
18. Si përcaktohet faktori i hollimit gjatë matjes së BOD5?
Nëse faktori i hollimit është shumë i madh ose shumë i vogël, konsumi i oksigjenit në 5 ditë mund të jetë shumë i vogël ose shumë i madh, duke tejkaluar diapazonin normal të konsumit të oksigjenit dhe duke shkaktuar dështimin e eksperimentit. Meqenëse cikli i matjes së BOD5 është shumë i gjatë, sapo të ndodhë një situatë e tillë, ai nuk mund të ritestohet ashtu siç është. Prandaj, duhet t'i kushtohet vëmendje e madhe përcaktimit të faktorit të hollimit.
Edhe pse përbërja e ujërave të ndotura industriale është komplekse, raporti i vlerës së tyre BOD5 me vlerën e CODCr është zakonisht midis 0.2 dhe 0.8. Raporti i ujërave të ndotura nga prodhimi i letrës, shtypi dhe ngjyrosja, si dhe industritë kimike është më i ulët, ndërsa raporti i ujërave të ndotura nga industria ushqimore është më i lartë. Kur matet BOD5 i disa ujërave të ndotura që përmbajnë lëndë organike grimcore, siç janë ujërat e ndotura të grurit të distilatorit, raporti do të jetë dukshëm më i ulët sepse lënda grimcore precipitohet në fund të shishes së kulturës dhe nuk mund të marrë pjesë në reaksionin biokimik.
Përcaktimi i faktorit të hollimit bazohet në dy kushte që kur matet BOD5, konsumi i oksigjenit në 5 ditë duhet të jetë më i madh se 2mg/L dhe oksigjeni i mbetur i tretur duhet të jetë më i madh se 1mg/L. DO në shishen e kulturës ditën pas hollimit është 7 deri në 8.5 mg/L. Duke supozuar se konsumi i oksigjenit në 5 ditë është 4 mg/L, faktori i hollimit është produkt i vlerës CODCr dhe tre koeficientëve përkatësisht 0.05, 0.1125 dhe 0.175. Për shembull, kur përdoret një shishe kulture 250mL për të matur BOD5 të një mostre uji me një CODCr prej 200mg/L, tre faktorët e hollimit janë: ①200×0.005=10 herë, ②200×0.1125=22.5 herë dhe ③200×0.175=35 herë. Nëse përdoret metoda e hollimit të drejtpërdrejtë, vëllimet e mostrave të ujit të marra janë: ①250÷10=25mL, ②250÷22.5≈11mL, ③250÷35≈7mL.
Nëse merrni mostra dhe i kultivoni në këtë mënyrë, do të ketë 1 deri në 2 rezultate të matura të oksigjenit të tretur që përputhen me dy parimet e mësipërme. Nëse ka dy raporte hollimi që përputhen me parimet e mësipërme, vlera e tyre mesatare duhet të merret gjatë llogaritjes së rezultateve. Nëse oksigjeni i tretur i mbetur është më pak se 1 mg/L ose edhe zero, raporti i hollimit duhet të rritet. Nëse konsumi i oksigjenit të tretur gjatë kulturës është më pak se 2mg/L, një mundësi është që faktori i hollimit të jetë shumë i madh; mundësia tjetër është që llojet mikrobike nuk janë të përshtatshme, kanë aktivitet të dobët ose përqendrimi i substancave toksike është shumë i lartë. Në këtë kohë, mund të ketë edhe probleme me faktorë të mëdhenj hollimi. Shishja e kulturës konsumon më shumë oksigjen të tretur.
Nëse uji i hollimit është ujë i hollimit të inokulimit, meqenëse konsumi i oksigjenit i mostrës së ujit të bardhë është 0.3~1.0mg/L, koeficientët e hollimit janë përkatësisht 0.05, 0.125 dhe 0.2.
Nëse vlera specifike e CODCr ose diapazoni i përafërt i mostrës së ujit është i njohur, mund të jetë më e lehtë të analizohet vlera e saj BOD5 sipas faktorit të hollimit të mësipërm. Kur diapazoni i CODCr i mostrës së ujit nuk dihet, për të shkurtuar kohën e analizës, ai mund të vlerësohet gjatë procesit të matjes së CODCr. Metoda specifike është: së pari përgatitni një tretësirë standarde që përmban 0.4251 g hidrogjen ftalat kaliumi për litër (vlera e CODCr e kësaj tretësire është 500 mg/L), dhe më pas hollojeni atë në përpjesëtim me vlerat e CODCr prej 400 mg/L, 300 mg/L dhe 200 mg/L, 100 mg/L tretësirë e holluar. Pipetoni 20.0 mL tretësirë standarde me një vlerë CODCr prej 100 mg/L deri në 500 mg/L, shtoni reagentë sipas metodës së zakonshme dhe matni vlerën e CODCr. Pas ngrohjes, zierjes dhe refluksit për 30 minuta, ftoheni natyrshëm në temperaturën e dhomës dhe më pas mbulojeni dhe ruajeni për të përgatitur një seri standarde kolorimetrike. Gjatë procesit të matjes së vlerës CODCr të mostrës së ujit sipas metodës së zakonshme, kur refluksi i vlimit vazhdon për 30 minuta, krahasojeni atë me sekuencën e ngjyrave të vlerës standarde të parangrohur CODCr për të vlerësuar vlerën CODCr të mostrës së ujit dhe përcaktoni faktorin e hollimit kur testoni BOD5 bazuar në këtë. . Për shtypjen dhe ngjyrosjen, prodhimin e letrës, ujërat kimike dhe ujërat e ndotura të tjera industriale që përmbajnë lëndë organike të vështira për t'u tretur, nëse është e nevojshme, kryeni vlerësimin kolorimetrik pas zierjes dhe refluksit për 60 minuta.
Koha e postimit: 21 shtator 2023
