46.Què és l'oxigen dissolt?
L'oxigen dissolt DO (abreviatura de Dissolved Oxygen en anglès) representa la quantitat d'oxigen molecular dissolt a l'aigua i la unitat és mg/L.El contingut saturat d'oxigen dissolt a l'aigua està relacionat amb la temperatura de l'aigua, la pressió atmosfèrica i la composició química de l'aigua.A una pressió atmosfèrica, el contingut d'oxigen quan l'oxigen dissolt en aigua destil·lada arriba a la saturació a 0oC és de 14,62mg/L, i a 20oC és de 9,17mg/L.Un augment de la temperatura de l'aigua, un augment del contingut de sal o una disminució de la pressió atmosfèrica farà que el contingut d'oxigen dissolt a l'aigua disminueixi.
L'oxigen dissolt és una substància essencial per a la supervivència i la reproducció dels peixos i els bacteris aeròbics.Si l'oxigen dissolt és inferior a 4 mg/L, serà difícil que els peixos sobrevisquin.Quan l'aigua està contaminada per matèria orgànica, l'oxidació de la matèria orgànica per part de microorganismes aeròbics consumirà l'oxigen dissolt a l'aigua.Si no es pot reposar des de l'aire a temps, l'oxigen dissolt a l'aigua disminuirà gradualment fins que s'aproxima a 0, provocant la multiplicació d'un gran nombre de microorganismes anaeròbics.Feu que l'aigua faci olor i negra.
47. Quins són els mètodes utilitzats habitualment per mesurar l'oxigen dissolt?
Hi ha dos mètodes d'ús habitual per mesurar l'oxigen dissolt, un és el mètode iodomètric i el seu mètode de correcció (GB 7489–87), i l'altre és el mètode de la sonda electroquímica (GB11913–89).El mètode iodomètric és adequat per mesurar mostres d'aigua amb oxigen dissolt superior a 0,2 mg/L.En general, el mètode iodomètric només és adequat per mesurar l'oxigen dissolt en aigua neta.Quan es mesura l'oxigen dissolt en aigües residuals industrials o en diverses etapes del procés de les plantes de tractament d'aigües residuals, s'ha d'utilitzar iode corregit.mètode quantitatiu o mètode electroquímic.El límit inferior de determinació del mètode de la sonda electroquímica està relacionat amb l'instrument utilitzat.Hi ha principalment dos tipus: el mètode d'elèctrode de membrana i el mètode d'elèctrode sense membrana.En general, són adequats per mesurar mostres d'aigua amb oxigen dissolt superior a 0,1 mg/L.El comptador de DO en línia instal·lat i utilitzat en tancs d'aireació i altres llocs de les plantes de tractament d'aigües residuals utilitza el mètode d'elèctrode de membrana o el mètode d'elèctrode sense membrana.
El principi bàsic del mètode iodomètric és afegir sulfat de manganès i iodur de potassi alcalí a la mostra d'aigua.L'oxigen dissolt a l'aigua oxida manganès de baixa valent a manganès d'alta valent, generant un precipitat marró d'hidròxid de manganès tetravalent.Després d'afegir àcid, el precipitat marró es dissol i reacciona amb ions iodur per generar iode lliure, i després utilitza midó com a indicador i titula el iode lliure amb tiosulfat de sodi per calcular el contingut d'oxigen dissolt.
Quan la mostra d'aigua està acolorida o conté matèria orgànica que pot reaccionar amb el iode, no és adequat utilitzar el mètode iodomètric i el seu mètode de correcció per mesurar l'oxigen dissolt a l'aigua.En canvi, es pot utilitzar un elèctrode de pel·lícula sensible a l'oxigen o un elèctrode sense membrana per a la mesura.L'elèctrode sensible a l'oxigen consta de dos elèctrodes metàl·lics en contacte amb l'electròlit de suport i una membrana permeable selectiva.La membrana només pot passar per l'oxigen i altres gasos, però l'aigua i les substàncies solubles que hi ha no poden passar.L'oxigen que passa per la membrana es redueix a l'elèctrode.Es genera un corrent de difusió feble i la mida del corrent és proporcional al contingut d'oxigen dissolt a una determinada temperatura.L'elèctrode sense pel·lícula es compon d'un càtode especial d'aliatge de plata i un ànode de ferro (o zinc).No utilitza pel·lícula ni electròlit, i no s'afegeix cap tensió de polarització entre els dos pols.Només es comunica amb els dos pols a través de la solució aquosa mesurada per formar una bateria primària, i les molècules d'oxigen de l'aigua es redueixen directament al càtode i el corrent de reducció generat és proporcional al contingut d'oxigen de la solució que es mesura. .
48. Per què l'indicador d'oxigen dissolt és un dels indicadors clau per al funcionament normal del sistema de tractament biològic d'aigües residuals?
Mantenir una certa quantitat d'oxigen dissolt a l'aigua és la condició bàsica per a la supervivència i la reproducció dels organismes aquàtics aeròbics.Per tant, l'indicador d'oxigen dissolt també és un dels indicadors clau per al funcionament normal del sistema de tractament biològic d'aigües residuals.
El dispositiu de tractament biològic aeròbic requereix que l'oxigen dissolt a l'aigua sigui superior a 2 mg/L, i el dispositiu de tractament biològic anaeròbic requereix que l'oxigen dissolt sigui inferior a 0,5 mg/L.Si voleu entrar a l'etapa de metanogènesi ideal, el millor és no tenir oxigen dissolt detectable (per a 0), i quan la secció A del procés d'A/O està en estat anòxic, l'oxigen dissolt és preferiblement de 0,5 ~ 1 mg/L. .Quan es qualifica l'efluent del dipòsit de sedimentació secundari del mètode biològic aeròbic, el seu contingut d'oxigen dissolt no és generalment inferior a 1 mg/L.Si és massa baix (<0,5 mg/L) o massa alt (mètode d'aireació de l'aire >2mg/L), provocarà efluents d'aigua.La qualitat de l'aigua es deteriora o fins i tot supera els estàndards.Per tant, s'ha de prestar tota l'atenció al seguiment del contingut d'oxigen dissolt dins del dispositiu de tractament biològic i de l'efluent del seu dipòsit de sedimentació.
La valoració iodomètrica no és adequada per a proves in situ, ni es pot utilitzar per al seguiment continu o la determinació in situ de l'oxigen dissolt.En el seguiment continu de l'oxigen dissolt als sistemes de tractament d'aigües residuals, s'utilitza el mètode d'elèctrode de membrana en el mètode electroquímic.Per tal de captar contínuament els canvis de DO del líquid barrejat al dipòsit d'aireació durant el procés de tractament d'aigües residuals en temps real, s'utilitza generalment un mesurador de DO amb sonda electroquímica en línia.Al mateix temps, el mesurador de DO també és una part important del sistema de control i ajust automàtic de l'oxigen dissolt al dipòsit d'aireació.Perquè el sistema d'ajust i control té un paper important en el seu funcionament normal.Al mateix temps, també és una base important per als operadors de procés per ajustar i controlar el funcionament normal del tractament biològic d'aigües residuals.
49. Quines són les precaucions per mesurar l'oxigen dissolt per valoració iodomètrica?
S'ha de tenir especial cura en recollir mostres d'aigua per mesurar l'oxigen dissolt.Les mostres d'aigua no han d'estar en contacte amb l'aire durant molt de temps i no s'han d'agitar.Quan feu mostres al dipòsit de recollida d'aigua, utilitzeu una ampolla d'oxigen dissolt de boca estreta equipada amb vidre de 300 ml i mesureu i registreu la temperatura de l'aigua alhora.A més, quan s'utilitza la valoració iodomètrica, a més de seleccionar un mètode específic per eliminar les interferències després del mostreig, el temps d'emmagatzematge s'ha d'escurçar al màxim, i és millor analitzar immediatament.
A través de millores en tecnologia i equips i amb l'ajuda de la instrumentació, la valoració iodomètrica segueix sent el mètode de valoració més precís i fiable per a l'anàlisi de l'oxigen dissolt.Per eliminar la influència de diverses substàncies interferents en mostres d'aigua, hi ha diversos mètodes específics per a la correcció de la valoració iodomètrica.
Els òxids, reductors, matèria orgànica, etc. presents a les mostres d'aigua interferiran amb la valoració iodomètrica.Alguns oxidants poden dissociar el iode en iode (interferència positiva), i alguns agents reductors poden reduir el iode a iode (interferència negativa).interferència), quan el precipitat de manganès oxidat s'acidifica, la majoria de la matèria orgànica es pot oxidar parcialment, produint errors negatius.El mètode de correcció de l'azida pot eliminar eficaçment la interferència del nitrit i, quan la mostra d'aigua conté ferro de baix valor, es pot utilitzar el mètode de correcció de permanganat de potassi per eliminar la interferència.Quan la mostra d'aigua conté color, algues i sòlids en suspensió, s'ha d'utilitzar el mètode de correcció de floculació d'alum i el mètode de correcció de floculació de sulfat de coure-àcid sulfàmic per determinar l'oxigen dissolt de la barreja de fangs activats.
50. Quines són les precaucions per mesurar l'oxigen dissolt mitjançant el mètode de l'elèctrode de pel·lícula fina?
L'elèctrode de membrana està format per un càtode, un ànode, un electròlit i una membrana.La cavitat de l'elèctrode s'omple amb solució de KCl.La membrana separa l'electròlit de la mostra d'aigua a mesurar i l'oxigen dissolt penetra i es difon a través de la membrana.Després d'aplicar una tensió de polarització fixa de CC de 0,5 a 1,0 V entre els dos pols, l'oxigen dissolt a l'aigua mesurada passa a través de la pel·lícula i es redueix al càtode, generant un corrent de difusió proporcional a la concentració d'oxigen.
Les pel·lícules d'ús habitual són les pel·lícules de polietilè i fluorocarbons que poden permetre el pas de molècules d'oxigen i tenen propietats relativament estables.Com que la pel·lícula pot impregnar una varietat de gasos, alguns gasos (com ara H2S, SO2, CO2, NH3, etc.) es troben a l'elèctrode indicador.No és fàcil despolaritzar, cosa que reduirà la sensibilitat de l'elèctrode i provocarà una desviació en els resultats de la mesura.L'oli i el greix de l'aigua mesurada i els microorganismes del dipòsit d'aireació sovint s'adhereixen a la membrana, afectant seriosament la precisió de la mesura, de manera que cal netejar i calibrar regularment.
Per tant, els analitzadors d'oxigen dissolt d'elèctrodes de membrana utilitzats en sistemes de tractament d'aigües residuals s'han d'utilitzar d'acord amb els mètodes de calibratge del fabricant, i cal netejar, calibrar, reposar electròlits i substituir la membrana d'elèctrodes regularment.Quan substituïu la pel·lícula, heu de fer-ho amb cura.En primer lloc, heu d'evitar la contaminació de components sensibles.En segon lloc, aneu amb compte de no deixar petites bombolles sota la pel·lícula.En cas contrari, el corrent residual augmentarà i afectarà els resultats de la mesura.Per tal de garantir dades precises, el flux d'aigua al punt de mesura de l'elèctrode de membrana ha de tenir un cert grau de turbulència, és a dir, la solució de prova que passa per la superfície de la membrana ha de tenir un cabal suficient.
En general, l'aire o mostres amb concentració de DO coneguda i mostres sense DO es poden utilitzar per al calibratge de control.Per descomptat, el millor és utilitzar la mostra d'aigua sota inspecció per al calibratge.A més, un o dos punts s'han de comprovar amb freqüència per verificar les dades de correcció de temperatura.
Hora de publicació: 14-nov-2023
