43. Các biện pháp phòng ngừa sử dụng điện cực thủy tinh là gì?
Giá trị pH tiềm năng bằng không của điện cực thủy tinh phải nằm trong phạm vi của bộ điều chỉnh định vị của máy đo axit phù hợp và nó không được sử dụng trong các dung dịch không chứa nước. Khi điện cực thủy tinh được sử dụng lần đầu tiên hoặc tái sử dụng sau một thời gian dài không sử dụng, bóng đèn phải được ngâm trong nước cất trong hơn 24 giờ để tạo thành một lớp hydrat hóa tốt. Trước khi sử dụng, điện cực nên được kiểm tra cẩn thận để xem nó có còn nguyên vẹn không. Bóng đèn thủy tinh phải không có vết nứt và đốm, và điện cực tham chiếu bên trong nên được ngâm trong dung dịch làm đầy bên trong.
Nếu có các bong bóng trong dung dịch làm đầy bên trong, điện cực có thể được lắc nhẹ để cho phép các bong bóng tràn, để điện cực tham chiếu bên trong và dung dịch có tiếp xúc tốt. Để tránh thiệt hại cho bóng đèn thủy tinh, sau khi rửa nước, giấy lọc có thể được sử dụng để hấp thụ cẩn thận nước gắn vào điện cực và nó không thể bị xóa sạch. Khi lắp đặt, bóng đèn thủy tinh của điện cực thủy tinh phải cao hơn một chút so với điện cực tham chiếu.
Sau khi đo một mẫu nước chứa dầu hoặc các chất nhũ hóa, điện cực nên được làm sạch bằng chất tẩy và nước kịp thời. Nếu điện cực được chia tỷ lệ bởi các muối vô cơ, hãy ngâm điện cực trong (1+9) axit hydrochloric, rửa sạch nó với nước sau khi tỷ lệ được hòa tan, và sau đó đặt nó vào nước cất để sử dụng. Nếu hiệu quả điều trị trên không lý tưởng, hãy làm sạch nó bằng acetone hoặc ether (không sử dụng ethanol khan), sau đó xử lý nó theo phương pháp trên, và sau đó ngâm điện cực trong nước cất qua đêm trước khi sử dụng.
⑷ Nếu nó vẫn không hoạt động, bạn cũng có thể ngâm nó trong dung dịch axit cromic trong vài phút. Axit cromic có hiệu quả trong việc loại bỏ các chất được hấp phụ trên bề mặt bên ngoài của thủy tinh, nhưng nó có nhược điểm của mất nước. Các điện cực được xử lý bằng axit chromic phải được ngâm trong nước qua đêm trước khi chúng có thể được sử dụng để đo. Trong trường hợp cần thiết cực độ, điện cực cũng có thể được ngâm trong dung dịch 5% HF trong 20-30s hoặc trong dung dịch amoni hydro fluoride (NH4HF2) cho 1 phút để điều trị ăn mòn vừa phải. Sau khi ngâm, rửa sạch nó ngay lập tức và sau đó ngâm nó trong nước để sử dụng. Sau khi xử lý mạnh mẽ như vậy, tuổi thọ của điện cực sẽ bị ảnh hưởng, vì vậy hai phương pháp làm sạch này chỉ có thể được sử dụng làm biện pháp xử lý thay thế.
44. Các nguyên tắc và biện pháp phòng ngừa cho việc sử dụng điện cực calomel là gì?
Điện cực calomel bao gồm ba phần: thủy ngân kim loại, clorua mercurous (calomel) và cầu muối kali clorua. Các ion clorua trong điện cực đến từ dung dịch kali clorua. Khi nồng độ của dung dịch kali clorua không đổi, điện thế điện cực không đổi ở nhiệt độ nhất định và không liên quan gì đến giá trị pH của nước. Dung dịch kali clorua bên trong điện cực xâm nhập ra ngoài qua cầu muối (lõi cát gốm) để làm cho tế bào chính dẫn điện.
Khi được sử dụng, phích cắm cao su ở ống bên của điện cực và nắp cao su ở đầu dưới phải được loại bỏ để dung dịch cầu muối có thể duy trì tốc độ dòng chảy nhất định bằng trọng lực và duy trì lối đi với dung dịch được kiểm tra. Khi điện cực không được sử dụng, phích cắm cao su và nắp cao su nên được đặt để ngăn chặn sự bay hơi và thấm. Các điện cực calomel không được sử dụng trong một thời gian dài nên được lấp đầy bằng dung dịch kali clorua và được lưu trữ trong hộp điện cực.
Có thể không có bong bóng trong dung dịch kali clorua trong điện cực để ngăn ngừa ngắn mạch; Một lượng nhỏ tinh thể kali clorua nên được giữ lại trong dung dịch để đảm bảo độ bão hòa của dung dịch kali clorua. Tuy nhiên, không nên có quá nhiều tinh thể kali clorua, nếu không nó có thể chặn đoạn văn bằng dung dịch được kiểm tra, dẫn đến các bài đọc không đều. Đồng thời, cần cẩn thận để loại bỏ bong bóng trên bề mặt điện cực calomel hoặc khu vực tiếp xúc giữa cầu muối và nước, nếu không mạch đo có thể bị phá vỡ và việc đọc có thể không được đọc hoặc đọc có thể không ổn định.
Trong quá trình đo, mức chất lỏng của dung dịch kali clorua trong điện cực calomel phải cao hơn mức chất lỏng của dung dịch đo được để ngăn dung dịch đo khuếch tán vào điện cực và ảnh hưởng đến điện thế của điện cực calomel. Sự khuếch tán của clorua, sunfua, chất tạo phức, muối bạc, kali perchlorate và các thành phần khác có trong nước sẽ ảnh hưởng đến tiềm năng của điện cực calomel.
Khi nhiệt độ dao động rất nhiều, sự thay đổi tiềm năng của điện cực calomel có độ trễ, nghĩa là nhiệt độ thay đổi nhanh chóng, điện cực thay đổi chậm và thời gian cần thiết cho điện thế điện cực đạt đến trạng thái cân bằng dài. Do đó, cố gắng tránh thay đổi nhiệt độ lớn trong quá trình đo.
Hãy chú ý để ngăn chặn lõi cát gốm của điện cực calomel bị chặn. Đặc biệt chú ý đến việc làm sạch kịp thời sau khi đo các dung dịch đục hoặc dung dịch keo. Nếu có độ bám dính trên bề mặt của lõi cát gốm của điện cực calomel, nó có thể được đánh bóng nhẹ nhàng bằng giấy Emery hoặc nước trên một loại dầu.
Kiểm tra tính ổn định của điện cực calomel thường xuyên. Tiềm năng của điện cực calomel được thử nghiệm và một điện cực calomel còn nguyên vẹn khác có cùng chất lỏng làm đầy bên trong có thể được đo trong khan hoặc cùng một mẫu nước. Sự khác biệt tiềm năng giữa hai điện cực phải nhỏ hơn 2MV, nếu không một điện cực calomel mới cần được thay thế.
45. Các biện pháp phòng ngừa cho phép đo nhiệt độ là gì?
Hiện tại, tiêu chuẩn xả nước thải quốc gia không có quy định cụ thể về nhiệt độ nước, nhưng nhiệt độ nước có ý nghĩa lớn đối với các hệ thống xử lý sinh học thông thường và phải được đánh giá cao. Cho dù điều trị hiếu khí hay kỵ khí, nó được yêu cầu phải được thực hiện trong một phạm vi nhiệt độ nhất định. Một khi phạm vi này vượt quá, nghĩa là nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, hiệu quả điều trị sẽ giảm và thậm chí toàn bộ hệ thống sẽ thất bại. Cụ thể, cần chú ý đến việc theo dõi nhiệt độ của nước đầu vào của hệ thống xử lý. Sau khi nhiệt độ nước đầu vào thay đổi, nên chú ý đến những thay đổi về nhiệt độ nước trong thiết bị xử lý tiếp theo. Nếu nó nằm trong một phạm vi có thể chấp nhận được, nó có thể bị bỏ qua, nếu không, nhiệt độ nước đầu vào nên được điều chỉnh.
GB 13195--91 quy định các phương pháp cụ thể để đo nhiệt độ nước bằng nhiệt kế bề mặt, nhiệt kế sâu hoặc nhiệt kế đảo ngược. Trong các trường hợp bình thường, khi tạm thời đo nhiệt độ nước trong mỗi cấu trúc quy trình của nhà máy xử lý nước thải tại chỗ, một nhiệt kế thủy tinh chứa đầy thủy ngân đủ điều kiện thường có thể được sử dụng để đo. Nếu nhiệt kế cần được đưa ra khỏi nước để đọc, thời gian từ nhiệt kế rời khỏi mặt nước đến khi hoàn thành việc đọc không được vượt quá 20 giây. Nhiệt kế phải có thang đo chính xác ít nhất là 0,1oC và công suất nhiệt phải càng nhỏ càng tốt để dễ dàng đạt được trạng thái cân bằng. Đồng thời, nó cần được hiệu chuẩn thường xuyên bởi bộ phận đo lường và hiệu chuẩn bằng cách sử dụng nhiệt kế chính xác.
Khi đo nhiệt độ nước tạm thời, nhiệt kế thủy tinh hoặc đầu dò thiết bị đo nhiệt độ khác phải được ngâm trong nước để đo trong một khoảng thời gian nhất định (thường hơn 5 phút) và nên đọc dữ liệu sau khi đạt đến trạng thái cân bằng. Giá trị nhiệt độ thường chính xác đến 0,1oC. Các nhà máy xử lý nước thải thường lắp đặt các dụng cụ đo nhiệt độ trực tuyến ở đầu vào nước của bể sục khí và đồng hồ đo nhiệt độ thường sử dụng nhiệt điện trở để đo nhiệt độ nước.
46. Oxy hòa tan là gì?
Oxy hòa tan DO (viết tắt của oxy hòa tan trong tiếng Anh) biểu thị lượng oxy phân tử hòa tan trong nước, và đơn vị là Mg/L. Hàm lượng bão hòa của oxy hòa tan trong nước có liên quan đến nhiệt độ nước, áp suất khí quyển và thành phần hóa học của nước. Trong một bầu khí quyển, hàm lượng oxy trong nước cất ở 0OC đạt độ bão hòa ở mức 14,62mg/L và ở mức 20oC là 9,17mg/L. Nhiệt độ nước tăng, tăng hàm lượng muối hoặc giảm áp suất khí quyển sẽ dẫn đến giảm hàm lượng oxy hòa tan trong nước.
Oxy hòa tan là một chất cần thiết cho sự sống sót và sinh sản của cá và vi khuẩn hiếu khí. Nếu oxy hòa tan thấp hơn 4mg/L, cá sẽ khó sống sót. Khi nước bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ, các vi sinh vật hiếu khí oxy hóa chất hữu cơ và tiêu thụ oxy hòa tan trong nước. Nếu nó không thể được bổ sung từ không khí theo thời gian, oxy hòa tan trong nước sẽ giảm dần cho đến khi nó gần với 0, khiến một số lượng lớn các vi sinh vật kỵ khí sinh sản, làm cho nước đen và có mùi.
47. Các phương pháp thường được sử dụng để xác định oxy hòa tan là gì?
Có hai phương pháp thường được sử dụng để xác định oxy hòa tan, một là phương pháp chuẩn độ iốt và phương pháp hiệu chỉnh của nó (GB 7489--87), và phương pháp còn lại là phương pháp thăm dò điện hóa (GB11913--89). Phương pháp chuẩn độ iốt phù hợp để đo các mẫu nước với oxy hòa tan lớn hơn 0,2 mg/L. Nói chung, phương pháp chuẩn độ iốt chỉ phù hợp để đo oxy hòa tan của nước sạch. Khi đo oxy hòa tan trong nước thải công nghiệp hoặc các liên kết quy trình khác nhau của các nhà máy xử lý nước thải, phải sử dụng phương pháp chuẩn độ iốt hoặc phương pháp điện hóa được sửa đổi. Giới hạn dưới của phương pháp đầu dò điện hóa có liên quan đến thiết bị được sử dụng. Chủ yếu có hai loại: phương pháp điện cực màng mỏng và phương pháp điện cực không màng. Nó thường thích hợp để đo các mẫu nước với oxy hòa tan lớn hơn 0,1 mg/L. Đồng hồ đo trực tuyến được cài đặt và sử dụng trong các bể sục khí và các nơi khác trong các nhà máy xử lý nước thải sử dụng phương pháp điện cực màng mỏng hoặc phương pháp điện cực không màng.
Nguyên tắc cơ bản của phương pháp chuẩn độ iốt là thêm mangan sunfat và kali kiềm iốt vào mẫu nước. Oxy hòa tan trong nước oxy hóa mangan hóa trị thấp thành mangan hóa trị cao, tạo ra kết tủa màu nâu của hydroxit mangan tetravalent. Sau khi thêm axit, kết tủa màu nâu hòa tan và phản ứng với các ion iốt để tạo ra iốt tự do. Sau đó, tinh bột được sử dụng làm chỉ số và natri thiosulfate được sử dụng để chuẩn độ iốt tự do để tính toán hàm lượng oxy hòa tan.
Khi mẫu nước được tô màu hoặc chứa chất hữu cơ có thể phản ứng với iốt, không phù hợp để sử dụng phương pháp chuẩn độ iốt và phương pháp hiệu chỉnh của nó để xác định oxy hòa tan trong nước. Nó có thể được xác định bằng cách sử dụng điện cực màng mỏng nhạy cảm với oxy hoặc điện cực không màng. Điện cực nhạy cảm với oxy bao gồm hai điện cực kim loại tiếp xúc với chất điện phân hỗ trợ và màng thấm chọn lọc. Màng chỉ có thể truyền oxy và các loại khí khác, nhưng không phải là nước và các chất hòa tan trong đó. Oxy đi qua màng được giảm trên điện cực để tạo ra dòng khuếch tán yếu. Ở một nhiệt độ nhất định, dòng điện tỷ lệ thuận với hàm lượng oxy hòa tan. Điện cực không màng bao gồm một cực âm hợp kim bạc đặc biệt và cực dương sắt (hoặc kẽm). Không có màng và chất điện giải được sử dụng, và không có điện áp phân cực được thêm vào giữa hai điện cực. Nó chỉ kết nối hai điện cực thông qua dung dịch nước đo để tạo thành một tế bào chính. Các phân tử oxy trong nước được giảm trực tiếp trên cực âm và dòng giảm được tạo ra tỷ lệ thuận với hàm lượng oxy trong dung dịch đo được.
48. Tại sao chỉ số oxy hòa tan là một trong những chỉ số chính cho hoạt động bình thường của hệ thống xử lý sinh học nước thải?
Duy trì một lượng oxy hòa tan nhất định trong nước là điều kiện cơ bản cho sự sống sót và sinh sản của các sinh vật dưới nước hiếu khí. Do đó, chỉ số oxy hòa tan cũng là một trong những chỉ số chính cho hoạt động bình thường của hệ thống xử lý sinh học nước thải.
Các thiết bị điều trị sinh học hiếu khí yêu cầu oxy hòa tan trong nước phải trên 2 mg/L, trong khi các thiết bị xử lý sinh học kỵ khí yêu cầu oxy hòa tan dưới 0,5 mg/L. Nếu bạn muốn bước vào giai đoạn sản xuất khí mê -tan lý tưởng, tốt nhất là không phát hiện oxy hòa tan (0). Khi phần A của quá trình A/O ở trạng thái anoxic, oxy hòa tan là tốt nhất ở mức 0,5 ~ 1 mg/L. Khi nước thải của bể lắng thứ cấp của phương pháp sinh học hiếu khí là đủ điều kiện, hàm lượng oxy hòa tan của nó thường không nhỏ hơn 1 mg/L. Quá thấp (﹤ 0,5 mg/L) hoặc quá cao (phương pháp seateration không khí ﹥ 2 mg/L) sẽ khiến chất lượng nước thải bị suy giảm hoặc thậm chí vượt quá tiêu chuẩn. Do đó, cần chú ý đầy đủ đến việc theo dõi hàm lượng oxy hòa tan trong thiết bị xử lý sinh học và nước thải của bể lắng.
Phương pháp chuẩn độ iốt không phù hợp để kiểm tra tại chỗ và rất khó sử dụng để theo dõi liên tục hoặc xác định oxy hòa tan tại chỗ. Phương pháp điện cực màng trong phương pháp điện hóa được sử dụng trong việc theo dõi liên tục oxy hòa tan trong hệ thống xử lý nước thải. Để liên tục nắm bắt những thay đổi trong việc làm chất lỏng hỗn hợp trong bể sục khí trong quá trình xử lý nước thải trong thời gian thực, một đầu dò điện hóa trực tuyến thường được sử dụng. Đồng thời, đồng hồ DO cũng là một phần quan trọng của hệ thống điều khiển và điều chỉnh tự động oxy hòa tan của bể sục khí, và đóng vai trò quan trọng trong hoạt động bình thường của hệ thống điều chỉnh và điều khiển. Nó cũng là một cơ sở quan trọng để các nhà khai thác quá trình điều chỉnh và kiểm soát hoạt động bình thường của xử lý sinh học nước thải.
49. Các biện pháp phòng ngừa để xác định oxy hòa tan bằng cách chuẩn độ iốt?
Đặc biệt cẩn thận khi thu thập các mẫu nước để xác định oxy hòa tan. Các mẫu nước không thể tiếp xúc với không khí trong một thời gian dài và không thể khuấy. Khi lấy mẫu trong bể thu thập nước, sử dụng chai oxy hòa tan trong miệng 300 ml với nút chặn bằng kính, và đo và ghi lại nhiệt độ nước cùng một lúc. Ngoài ra, khi sử dụng chuẩn độ iốt, ngoài việc chọn một phương pháp cụ thể để loại bỏ nhiễu sau khi lấy mẫu, thời gian lưu trữ nên được rút ngắn càng nhiều càng tốt và tốt nhất là phân tích ngay lập tức.
Thông qua các cải tiến trong công nghệ và thiết bị và với sự trợ giúp của thiết bị, chuẩn độ iốt vẫn là phương pháp chuẩn độ chính xác và đáng tin cậy nhất để phân tích oxy hòa tan. Để loại bỏ ảnh hưởng của các chất gây nhiễu khác nhau trong các mẫu nước, có một số phương pháp cụ thể để điều chỉnh chuẩn độ iốt.
Các oxit, các chất giảm, chất hữu cơ, vv hiện diện trong các mẫu nước sẽ can thiệp vào phương pháp chuẩn độ iốt. Một số chất oxy hóa có thể tự do iốt thành iốt (nhiễu dương) và một số chất khử có thể làm giảm iốt xuống iốt (nhiễu âm). Khi kết tủa mangan bị oxy hóa được axit hóa, hầu hết các chất hữu cơ có thể bị oxy hóa một phần, dẫn đến các lỗi âm tính. Phương pháp hiệu chỉnh azide có thể loại bỏ hiệu quả sự can thiệp của nitrite và phương pháp hiệu chỉnh kali permanganate có thể được sử dụng để loại bỏ nhiễu khi mẫu nước chứa sắt có giá trị thấp. Khi mẫu nước chứa màu, tảo và chất rắn lơ lửng, nên sử dụng phương pháp hiệu chỉnh phao phôi alum và phương pháp hiệu chỉnh keo tụ axit sunfat-aminosulfonic đồng được sử dụng để xác định oxy hòa tan của hỗn hợp bùn hoạt tính.
50. Các biện pháp phòng ngừa để xác định oxy hòa tan trong phương pháp điện cực màng mỏng là gì?
Điện cực màng mỏng bao gồm cực âm, cực dương, chất điện phân và màng mỏng. Khoang điện cực được lấp đầy bằng dung dịch KCl. Màng mỏng ngăn cách chất điện phân và mẫu nước được đo, và oxy hòa tan khuếch tán qua màng. Sau khi thêm điện áp phân cực cố định DC là 0,5-1,0V giữa hai điện cực, oxy hòa tan trong nước đo đi qua màng và giảm trên cực âm, tạo ra dòng khuếch tán tỷ lệ thuận với nồng độ oxy.
Các màng thường được sử dụng là màng polyetylen và fluorocarbon cho phép các phân tử oxy đi qua và có đặc tính tương đối ổn định. Vì màng cho phép nhiều loại khí thấm vào, một số khí (như H2S, SO2, CO2, NH3, v.v.) không dễ khử cực trên điện cực chỉ báo, điều này sẽ làm giảm độ nhạy của điện cực và gây ra sai lệch trong kết quả đo. Dầu, dầu mỡ trong nước đo và vi sinh vật trong bể sục khí thường tuân thủ màng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác của phép đo, vì vậy cần phải làm sạch và hiệu chuẩn thường xuyên.
Do đó, đối với máy đo oxy hòa tan điện cực màng được sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải, cần phải tuân thủ nghiêm ngặt phương pháp hiệu chuẩn của nhà sản xuất và thường xuyên làm sạch, hiệu chỉnh, bổ sung chất điện phân và thay thế màng điện cực. Khi thay thế bộ phim, nó phải được thực hiện cẩn thận. Đầu tiên, cần phải ngăn ngừa ô nhiễm các thành phần nhạy cảm và thứ hai, cần phải chú ý không để lại các bong bóng nhỏ trong phim, nếu không dòng dư sẽ tăng và ảnh hưởng đến kết quả đo. Để đảm bảo dữ liệu chính xác, dòng nước tại điểm đo điện cực màng phải có nhiễu loạn nhất định, nghĩa là dung dịch thử nghiệm qua bề mặt màng phải có tốc độ dòng chảy đủ.
Nói chung, không khí hoặc các mẫu có nồng độ DO và mẫu đã biết có thể được sử dụng để hiệu chuẩn. Tất nhiên, tốt nhất là sử dụng mẫu nước được kiểm tra để hiệu chuẩn. Ngoài ra, một hoặc hai điểm nên được kiểm tra thường xuyên để xác minh dữ liệu hiệu chỉnh nhiệt độ.
51. Các chỉ số khác nhau phản ánh chất hữu cơ độc hại và có hại trong nước là gì?
Ngoại trừ một phần nhỏ (chẳng hạn như phenol dễ bay hơi, v.v.), hầu hết các chất hữu cơ độc hại và có hại trong nước thải chung là khó phân hủy sinh học và cũng rất có hại cho cơ thể con người Các polyme tổng hợp phân tử (như nhựa, cao su tổng hợp, sợi nhân tạo, v.v.), nhiên liệu và các chất hữu cơ khác.
Tiêu chuẩn phát thải toàn diện quốc gia GB 8978-1996 đã đưa ra các quy định nghiêm ngặt về nồng độ nước thải có chứa các chất hữu cơ độc hại và có hại ở trên được xuất viện bởi các ngành công nghiệp khác nhau. Các chỉ số chất lượng nước cụ thể bao gồm benzo (a) pyren, dầu mỏ, phenol dễ bay hơi, thuốc trừ sâu organophospho (được đo bằng P), tetrachloromethane, tetrachlorethylen, benzen, toluene, M-cresol và 36 mặt hàng khác. Các ngành công nghiệp khác nhau có các chỉ số khác nhau cho nước thải mà họ xả. Họ nên theo dõi xem các chỉ số chất lượng nước của họ có đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải quốc gia dựa trên các thành phần cụ thể của nước thải mà họ xả hay không.
52. Có bao nhiêu loại hợp chất phenolic trong nước?
Phenol là một dẫn xuất hydroxyl của benzen và nhóm hydroxyl của nó được kết nối trực tiếp với vòng benzen. Theo số lượng các nhóm hydroxyl trên vòng benzen, nó có thể được chia thành monophenol (như phenol) và polyphenol. Theo liệu nó có thể bay hơi với hơi nước theo cách azeotropic hay không, nó được chia thành phenol dễ bay hơi và phenol không bay hơi. Do đó, phenol không chỉ đề cập đến phenol, mà còn bao gồm thuật ngữ chung cho các hợp chất phenolic được thay thế bằng hydroxyl, halogen, nitro, carboxyl, v.v. tại các vị trí ortho, meta và para.
Các hợp chất phenolic đề cập đến benzen và các dẫn xuất hydroxyl vòng ngưng tụ của nó, thuộc nhiều loại. Người ta thường tin rằng các phenol có điểm sôi dưới 230OC là các phenol dễ bay hơi, trong khi phenol có điểm sôi trên 230OC là phenol không bay hơi. Các phenol dễ bay hơi trong các tiêu chuẩn chất lượng nước đề cập đến các hợp chất phenolic có thể bay hơi với hơi nước trong quá trình chưng cất.