62. Quins són els mètodes per mesurar el cianur?
Els mètodes d'anàlisi més utilitzats per al cianur són la titració volumètrica i l'espectrofotometria. GB7486-87 i GB7487-87 especifiquen respectivament els mètodes de determinació del cianur total i el cianur. El mètode de titració volumètrica és adequat per a l'anàlisi de mostres d'aigua amb cianur d'alta concentració, amb un rang de mesura d'1 a 100 mg/L; el mètode espectrofotomètric inclou el mètode colorimètric d'àcid isonicotínic-pirazolona i el mètode colorimètric d'àcid arsina-barbitúric. És adequat per a l'anàlisi de mostres d'aigua amb cianur de baixa concentració, amb un rang de mesura de 0,004~0,25 mg/L.
El principi de la titració volumètrica és titular amb una solució estàndard de nitrat de plata. Els ions cianur i el nitrat de plata generen ions complexos de cianur de plata solubles. L'excés d'ions de plata reaccionen amb la solució indicadora de clorur de plata i la solució canvia de groc a vermell ataronjat. El principi de l'espectrofotometria és que, en condicions neutres, el cianur reacciona amb la cloramina T per formar clorur de cianogen, que després reacciona amb l'apiridina per formar glutendialdehid, que reacciona amb l'apiridinona o la barbina. L'àcid tòmic produeix un colorant blau o vermellós-morat, i la profunditat del color és proporcional al contingut de cianur.
Hi ha alguns factors d'interferència tant en les mesures de titració com en les d'espectrofotometria, i normalment es requereixen mesures de pretractament com ara l'addició de productes químics específics i la predistil·lació. Quan la concentració de substàncies interferents no és gaire gran, l'objectiu només es pot aconseguir mitjançant la predistil·lació.
63. Quines són les precaucions per mesurar el cianur?
⑴El cianur és altament tòxic, i l'arsènic també ho és. Cal tenir molta precaució durant les operacions d'anàlisi i s'ha de dur a terme en una campana extractora per evitar la contaminació de la pell i els ulls. Quan la concentració de substàncies interferents a la mostra d'aigua no és gaire gran, el cianur simple es converteix en cianur d'hidrogen i s'allibera de l'aigua mitjançant la predistil·lació en condicions àcides, i després es recull mitjançant una solució de rentat amb hidròxid de sodi, i el cianur simple es converteix en cianur d'hidrogen. Distingiu el cianur simple del cianur complex, augmenteu la concentració de cianur i reduïu el límit de detecció.
⑵ Si la concentració de substàncies interferents en mostres d'aigua és relativament gran, primer s'han de prendre les mesures pertinents per eliminar-ne els efectes. La presència d'oxidants descompondrà el cianur. Si sospiteu que hi ha oxidants a l'aigua, podeu afegir una quantitat adequada de tiosulfat de sodi per eliminar-ne la interferència. Les mostres d'aigua s'han d'emmagatzemar en ampolles de polietilè i analitzar-les en un termini de 24 hores després de la recollida. Si cal, s'ha d'afegir hidròxid de sodi sòlid o una solució concentrada d'hidròxid de sodi per augmentar el valor del pH de la mostra d'aigua a 12~12,5.
⑶ Durant la destil·lació àcida, el sulfur es pot evaporar en forma de sulfur d'hidrogen i ser absorbit pel líquid alcalí, per la qual cosa s'ha d'eliminar prèviament. Hi ha dues maneres d'eliminar el sofre. Una és afegir un oxidant que no pugui oxidar CN- (com el permanganat de potassi) en condicions àcides per oxidar S2- i després destil·lar-lo; l'altra és afegir una quantitat adequada de pols sòlida de CdCO3 o CbCO3 per generar metall. El sulfur precipita i el precipitat es filtra i després es destil·la.
⑷Durant la destil·lació àcida, també es poden evaporar substàncies olioses. En aquest moment, podeu utilitzar àcid acètic (1+9) per ajustar el valor del pH de la mostra d'aigua a 6~7 i després afegir ràpidament el 20% del volum de la mostra d'aigua a hexà o cloroform. Extreure (no diverses vegades) i, a continuació, utilitzar immediatament una solució d'hidròxid de sodi per augmentar el valor del pH de la mostra d'aigua a 12~12,5 i després destil·lar.
⑸ Durant la destil·lació àcida de mostres d'aigua que contenen altes concentracions de carbonats, s'alliberarà diòxid de carboni, que serà recollit per la solució de rentat amb hidròxid de sodi, cosa que afectarà els resultats de la mesura. Quan es troben aigües residuals amb carbonat d'alta concentració, es pot utilitzar hidròxid de calci en lloc d'hidròxid de sodi per fixar la mostra d'aigua, de manera que el valor del pH de la mostra d'aigua augmenti a 12~12,5 i, després de la precipitació, el sobrenedant s'aboqui a l'ampolla de mostra.
⑹ Quan es mesura el cianur mitjançant fotometria, el valor del pH de la solució de reacció afecta directament el valor d'absorbància del color. Per tant, cal controlar estrictament la concentració d'alcali de la solució d'absorció i cal tenir en compte la capacitat tampó del tampó fosfat. Després d'afegir una certa quantitat de tampó, cal parar atenció a determinar si es pot assolir el rang de pH òptim. A més, després de preparar el tampó fosfat, cal mesurar el seu valor de pH amb un pH-metre per veure si compleix els requisits per evitar grans desviacions a causa de reactius impurs o de la presència d'aigua cristal·lina.
⑺El canvi en el contingut de clor disponible del clorur d'amoni T també és una causa freqüent d'una determinació inexacta del cianur. Quan no hi ha desenvolupament de color o el desenvolupament del color no és lineal i la sensibilitat és baixa, a més de la desviació del valor del pH de la solució, sovint està relacionat amb la qualitat del clorur d'amoni T. Per tant, el contingut de clor disponible del clorur d'amoni T ha de ser superior a l'11%. Si s'ha descompost o té un precipitat tèrbol després de la preparació, no es pot reutilitzar.
64. Què són les biofases?
En el procés de tractament biològic aeròbic, independentment de la forma de l'estructura i del procés, la matèria orgànica de les aigües residuals s'oxida i es descompon en matèria inorgànica a través de les activitats metabòliques dels microorganismes de fangs activats i biofilms del sistema de tractament. Així, les aigües residuals es purifiquen. La qualitat de l'efluent tractat està relacionada amb el tipus, la quantitat i l'activitat metabòlica dels microorganismes que componen els fangs activats i el biofilm. El disseny i la gestió operativa diària de les estructures de tractament d'aigües residuals tenen com a objectiu principal proporcionar un millor entorn vital per als microorganismes de fangs activats i biofilms, de manera que puguin exercir la seva màxima vitalitat metabòlica.
En el procés de tractament biològic de les aigües residuals, els microorganismes són un grup complet: els fangs activats estan compostos per una varietat de microorganismes, i diversos microorganismes han d'interactuar entre si i habitar un entorn ecològicament equilibrat. Diferents tipus de microorganismes tenen les seves pròpies regles de creixement en els sistemes de tractament biològic. Per exemple, quan la concentració de matèria orgànica és alta, els bacteris que s'alimenten de matèria orgànica són dominants i naturalment tenen el nombre més gran de microorganismes. Quan el nombre de bacteris és gran, inevitablement apareixeran protozous que s'alimenten de bacteris, i aleshores apareixeran micrometazous que s'alimenten de bacteris i protozous.
El patró de creixement dels microorganismes en fangs activats ajuda a comprendre la qualitat de l'aigua del procés de tractament d'aigües residuals mitjançant la microscòpia microbiana. Si es troba un gran nombre de flagel·lats durant l'examen microscòpic, significa que la concentració de matèria orgànica a les aigües residuals encara és alta i cal un tractament addicional; quan es troben ciliats nedadors durant l'examen microscòpic, significa que les aigües residuals han estat tractades fins a cert punt; quan es troben ciliats sèssils sota l'examen microscòpic, quan el nombre de ciliats nedadors és petit, significa que hi ha molt poca matèria orgànica i bacteris lliures a les aigües residuals, i les aigües residuals són gairebé estables; quan es troben rotífers sota el microscopi, significa que la qualitat de l'aigua és relativament estable.
65. Què és la microscòpia biogràfica? Quina és la seva funció?
La microscòpia de biofase generalment només es pot utilitzar per estimar l'estat general de la qualitat de l'aigua. És una prova qualitativa i no es pot utilitzar com a indicador de control de la qualitat de l'efluent de les plantes de tractament d'aigües residuals. Per tal de controlar els canvis en la successió de la microfauna, també cal un recompte regular.
Els fangs activats i el biofilm són els components principals del tractament biològic d'aigües residuals. El creixement, la reproducció, les activitats metabòliques dels microorganismes en els fangs i la successió entre espècies microbianes poden reflectir directament l'estat del tractament. En comparació amb la determinació de la concentració de matèria orgànica i les substàncies tòxiques, la microscòpia de biofase és molt més senzilla. Podeu entendre els canvis i el creixement i la disminució de la població de protozous en fangs activats en qualsevol moment i, per tant, podeu jutjar preliminarment el grau de purificació de les aigües residuals o la qualitat de l'aigua entrant i si les condicions de funcionament són normals. Per tant, a més d'utilitzar mitjans físics i químics per mesurar les propietats dels fangs activats, també podeu utilitzar un microscopi per observar la morfologia individual, el moviment de creixement i la quantitat relativa de microorganismes per jutjar el funcionament del tractament d'aigües residuals, per tal de detectar situacions anormals precoçment i prendre mesures oportunes. S'han de prendre les contramesures adequades per garantir el funcionament estable del dispositiu de tractament i millorar l'efecte del tractament.
66. A què hem de parar atenció quan observem organismes amb poc augment?
L'observació a baixa magnificació serveix per observar la imatge completa de la fase biològica. Presteu atenció a la mida del floc de fang, la fermesa de l'estructura del fang, la proporció de gelatina bacteriana i bacteris filamentosos i l'estat de creixement, i registreu i feu les descripcions necessàries. Els fangs amb flocs de fang grans tenen un bon rendiment de sedimentació i una forta resistència a l'impacte de càrregues elevades.
Els flocs de fangs es poden dividir en tres categories segons el seu diàmetre mitjà: els flocs de fangs amb un diàmetre mitjà > 500 μm s'anomenen fangs de gra gros,<150 μm are small-grained sludge, and those between 150 500 medium-grained sludge. .
Les propietats dels flocs de fangs fan referència a la forma, l'estructura, la fermesa dels flocs de fangs i el nombre de bacteris filamentosos que hi ha. Durant l'examen microscòpic, els flocs de fangs que són aproximadament rodons es poden anomenar flocs rodons, i els que són completament diferents de la forma rodona es denominen flocs de forma irregular.
Els buits de xarxa dels flocs connectats a la suspensió exterior dels flocs s'anomenen estructures obertes, i els que no tenen buits oberts s'anomenen estructures tancades. Els bacteris micel·lars dels flocs estan disposats densament, i els que tenen límits clars entre les vores del floc i la suspensió externa s'anomenen flocs compactes, mentre que els que tenen vores poc clares s'anomenen flocs solts.
La pràctica ha demostrat que els flocs rodons, tancats i compactes són fàcils de coagular i concentrar entre si, i tenen un bon rendiment de sedimentació. Per altra banda, el rendiment de sedimentació és deficient.
67. A què hem de parar atenció quan observem organismes amb un gran augment?
Observant amb un augment elevat, podeu veure més a fons les característiques estructurals dels microanimals. Quan observeu, heu de parar atenció a l'aspecte i l'estructura interna dels microanimals, com ara si hi ha cèl·lules alimentàries al cos dels cucs campaniformes, el moviment dels ciliats, etc. Quan observeu els grumolls de gelatina, cal parar atenció al gruix i el color de la gelatina, a la proporció de nous grumolls de gelatina, etc. Quan observeu bacteris filamentosos, presteu atenció a si hi ha substàncies lipídiques i partícules de sofre acumulades als bacteris filamentosos. Al mateix temps, presteu atenció a la disposició, la forma i les característiques de moviment de les cèl·lules dels bacteris filamentosos per jutjar inicialment el tipus de bacteris filamentosos (identificació addicional dels bacteris filamentosos). Els tipus requereixen l'ús d'una lent d'oli i la tinció de mostres de fangs activats).
68. Com classificar els microorganismes filamentosos durant l'observació de la fase biològica?
Els microorganismes filamentosos dels fangs activats inclouen bacteris filamentosos, fongs filamentosos, algues filamentoses (cianobacteries) i altres cèl·lules que estan connectades i formen tal·lus filamentosos. Entre ells, els bacteris filamentosos són els més comuns. Juntament amb els bacteris del grup col·loïdal, constitueix el component principal del floc de fangs activats. Els bacteris filamentosos tenen una forta capacitat d'oxidar i descompondre la matèria orgànica. Tanmateix, a causa de la gran superfície específica dels bacteris filamentosos, quan els bacteris filamentosos dels fangs superen la massa de gelatina bacteriana i dominen el creixement, els bacteris filamentosos es mouran del floc al fang. L'extensió externa dificultarà la cohesió entre els flocs i augmentarà el valor SV i el valor SVI dels fangs. En casos greus, provocarà l'expansió dels fangs. Per tant, el nombre de bacteris filamentosos és el factor més important que afecta el rendiment de decantació dels fangs.
Segons la proporció de bacteris filamentosos respecte als bacteris gelatinosos en els fangs activats, els bacteris filamentosos es poden dividir en cinc graus: ①00 – gairebé no hi ha bacteris filamentosos als fangs; ②± grau – hi ha una petita quantitat de bacteris filamentosos sense filaments als fangs. Grau ③+ – Hi ha un nombre mitjà de bacteris filamentosos als fangs, i la quantitat total és inferior a la dels bacteris de la massa gelatinosa; Grau ④++ – Hi ha un gran nombre de bacteris filamentosos als fangs, i la quantitat total és aproximadament igual a la dels bacteris de la massa gelatinosa; ⑤++ Grau – Els flòculs de fangs tenen bacteris filamentosos com a esquelet, i el nombre de bacteris supera significativament el dels bacteris micel·lars.
69. A quins canvis en els microorganismes dels fangs activats s'ha de prestar atenció durant l'observació de la fase biològica?
Hi ha molts tipus de microorganismes en els fangs activats de les plantes de tractament d'aigües residuals urbanes. És relativament fàcil comprendre l'estat dels fangs activats observant els canvis en els tipus, formes, quantitats i estats de moviment microbians. Tanmateix, a causa de raons de qualitat de l'aigua, és possible que certs microorganismes no s'observin en els fangs activats de les plantes de tractament d'aigües residuals industrials, i fins i tot pot ser que no hi hagi cap microanimal. És a dir, les fases biològiques de les diferents plantes de tractament d'aigües residuals industrials varien molt.
⑴Canvis en les espècies microbianes
Els tipus de microorganismes dels fangs canviaran amb la qualitat de l'aigua i les etapes d'operació. Durant la fase de cultiu dels fangs, a mesura que els fangs activats es formen gradualment, l'efluent canvia de tèrbol a clar, i els microorganismes dels fangs experimenten una evolució regular. Durant el funcionament normal, els canvis en les espècies microbianes dels fangs també segueixen certes regles, i els canvis en les condicions d'operació es poden inferir a partir dels canvis en les espècies microbianes dels fangs. Per exemple, quan l'estructura del fang es torna fluixa, hi haurà més ciliats nedadors, i quan la terbolesa de l'efluent empitjora, apareixeran amebes i flagel·lats en gran nombre.
⑵Canvis en l'estat de l'activitat microbiana
Quan canvia la qualitat de l'aigua, l'estat d'activitat dels microorganismes també canvia, i fins i tot la forma dels microorganismes canvia amb els canvis en les aigües residuals. Prenent els cucs campaniformes com a exemple, la velocitat de balanceig dels cilis, la quantitat de bombolles d'aliment acumulades al cos, la mida de les bombolles telescòpiques i altres formes canvien amb els canvis en l'entorn de creixement. Quan l'oxigen dissolt a l'aigua és massa alt o massa baix, sovint sobresurt un vacúol del cap del cuc campaniforme. Quan hi ha massa substàncies refractàries a l'aigua entrant o la temperatura és massa baixa, els cucs rellotge es tornen inactius i es poden acumular partícules d'aliment al seu cos, cosa que finalment provocarà la mort dels insectes per intoxicació. Quan el valor del pH canvia, els cilis del cos del cuc rellotge deixen de balancejar-se.
⑶Canvis en el nombre de microorganismes
Hi ha molts tipus de microorganismes en els fangs activats, però els canvis en el nombre de certs microorganismes també poden reflectir canvis en la qualitat de l'aigua. Per exemple, els bacteris filamentosos són molt beneficiosos quan són presents en quantitats adequades durant el funcionament normal, però la seva gran presència comportarà una reducció del nombre de masses de gelatina bacteriana, l'expansió del fang i una mala qualitat de l'efluent. L'aparició de flagel·lats en els fangs activats indica que el fang comença a créixer i reproduir-se, però un augment del nombre de flagel·lats sovint és un signe d'una eficàcia reduïda del tractament. L'aparició d'un gran nombre de cucs campanulats és generalment una manifestació del creixement madur dels fangs activats. En aquest moment, l'efecte del tractament és bo i es pot veure una quantitat molt petita de rotífers alhora. Si apareix un gran nombre de rotífers en els fangs activats, sovint significa que el fang està envellint o sobreoxidat, i posteriorment el fang es pot desintegrar i la qualitat de l'efluent es pot deteriorar.
Data de publicació: 08-12-2023
