19. Quanti metodi di diluizione del campione di acqua esistono quando si misura il BOD5? Quali sono le precauzioni operative?
Quando si misura il BOD5, i metodi di diluizione del campione di acqua sono divisi in due tipi: metodo di diluizione generale e metodo di diluizione diretta. Il metodo di diluizione generale richiede una maggiore quantità di acqua di diluizione o di acqua di diluizione per l'inoculo.
Il metodo di diluizione generale consiste nell'aggiungere circa 500 ml di acqua di diluizione o acqua di diluizione per inoculazione in un cilindro graduato da 1 litro o 2 litri, quindi aggiungere un determinato volume calcolato di campione di acqua, aggiungere altra acqua di diluizione o acqua di diluizione per inoculazione fino al fondo scala e utilizzare un gomma all'estremità La bacchetta di vetro rotonda viene agitata lentamente su o giù sotto la superficie dell'acqua. Infine, utilizzare un sifone per introdurre la soluzione del campione d'acqua miscelata uniformemente nella bottiglia di coltura, riempirla con un po' di troppopieno, tappare con cura il tappo della bottiglia e sigillarla con acqua. Bocca di bottiglia. Per i campioni di acqua con il secondo o il terzo rapporto di diluizione, è possibile utilizzare la soluzione miscelata rimanente. Dopo il calcolo è possibile aggiungere, miscelare e introdurre nello stesso modo una certa quantità di acqua di diluizione o di acqua di diluizione inoculata nel flacone di coltura.
Il metodo di diluizione diretta consiste nell'introdurre prima circa la metà del volume dell'acqua di diluizione o dell'acqua di diluizione dell'inoculo in una bottiglia di coltura di volume noto mediante sifonamento, quindi iniettare il volume del campione di acqua che deve essere aggiunto a ciascuna bottiglia di coltura calcolato in base alla diluizione fattore lungo la parete della bottiglia. , quindi introdurre l'acqua di diluizione o inoculare l'acqua di diluizione nel collo della bottiglia, chiudere con attenzione il tappo della bottiglia e sigillare l'imboccatura della bottiglia con acqua.
Quando si utilizza il metodo di diluizione diretta, è necessario prestare particolare attenzione a non introdurre l'acqua di diluizione o a non inoculare l'acqua di diluizione troppo rapidamente alla fine. Allo stesso tempo, è necessario esplorare le regole operative per introdurre il volume ottimale per evitare errori causati da un eccessivo trabocco.
Indipendentemente dal metodo utilizzato, quando si introduce il campione d'acqua nella bottiglia di coltura, l'azione deve essere delicata per evitare bolle, aria che si dissolve nell'acqua o ossigeno che fuoriesce dall'acqua. Allo stesso tempo, fare attenzione quando si chiude bene la bottiglia per evitare che rimangano bolle d'aria nella bottiglia, che potrebbero influenzare i risultati della misurazione. Quando la bottiglia di coltura viene coltivata nell'incubatrice, la tenuta dell'acqua deve essere controllata ogni giorno e riempita d'acqua in tempo per evitare che l'acqua di chiusura evapori e consenta all'aria di entrare nella bottiglia. Inoltre, i volumi delle due bottiglie di coltura utilizzate prima e dopo 5 giorni devono essere gli stessi per ridurre gli errori.
20. Quali sono i possibili problemi che possono sorgere durante la misurazione del BOD5?
Quando si misura il BOD5 sull'effluente di un sistema di trattamento delle acque reflue con nitrificazione, poiché contiene molti batteri nitrificanti, i risultati della misurazione includono la richiesta di ossigeno di sostanze contenenti azoto come l'azoto ammoniacale. Quando è necessario distinguere la richiesta di ossigeno delle sostanze carboniose e la richiesta di ossigeno delle sostanze azotate nei campioni di acqua, è possibile utilizzare il metodo di aggiunta di inibitori della nitrificazione all'acqua di diluizione per eliminare la nitrificazione durante il processo di determinazione del BOD5. Ad esempio, aggiungendo 10 mg di 2-cloro-6-(triclorometil)piridina o 10 mg di propenil tiourea, ecc.
BOD5/CODCr è vicino a 1 o addirittura maggiore di 1, il che spesso indica che si è verificato un errore nel processo di test. Ogni passaggio del test deve essere rivisto e occorre prestare particolare attenzione al fatto che il campione d'acqua venga prelevato in modo uniforme. Potrebbe essere normale che BOD5/CODMn sia vicino a 1 o addirittura superiore a 1, poiché il grado di ossidazione dei componenti organici nei campioni di acqua da parte del permanganato di potassio è molto inferiore a quello del dicromato di potassio. Il valore CODMn dello stesso campione di acqua è talvolta inferiore al valore CODCr. molti.
Quando si verifica un fenomeno regolare secondo cui maggiore è il fattore di diluizione e più alto è il valore BOD5, il motivo è solitamente che il campione di acqua contiene sostanze che inibiscono la crescita e la riproduzione dei microrganismi. Quando il fattore di diluizione è basso, la proporzione di sostanze inibitorie contenute nel campione d'acqua è maggiore, rendendo impossibile per i batteri effettuare un'efficace biodegradazione, con conseguenti risultati di misurazione BOD5 bassi. A questo punto è necessario individuare i componenti specifici o le cause delle sostanze antibatteriche e procedere a un pretrattamento efficace per eliminarle o mascherarle prima della misurazione.
Quando il BOD5/CODCr è basso, ad esempio inferiore a 0,2 o addirittura inferiore a 0,1, se il campione di acqua misurato è acque reflue industriali, è possibile che la materia organica nel campione di acqua abbia una scarsa biodegradabilità. Tuttavia, se il campione di acqua misurato è un liquame urbano o mescolato con determinate acque reflue industriali, che rappresentano una parte delle acque reflue domestiche, non è solo perché il campione di acqua contiene sostanze chimiche tossiche o antibiotici, ma i motivi più comuni sono un valore del pH non neutro e la presenza di fungicidi clorati residui. Per evitare errori, durante il processo di misurazione del BOD5, i valori del pH del campione d'acqua e dell'acqua di diluizione devono essere regolati rispettivamente su 7 e 7,2. È necessario condurre ispezioni di routine su campioni di acqua che potrebbero contenere ossidanti come il cloro residuo.
21. Quali sono gli indicatori che indicano i nutrienti delle piante nelle acque reflue?
I nutrienti delle piante includono azoto, fosforo e altre sostanze necessarie per la crescita e lo sviluppo delle piante. I nutrienti moderati possono favorire la crescita di organismi e microrganismi. Un eccesso di nutrienti vegetali che entrano nel corpo idrico causerà la moltiplicazione delle alghe nel corpo idrico, provocando il cosiddetto fenomeno “eutrofizzazione”, che deteriorerà ulteriormente la qualità dell’acqua, influenzerà la produzione ittica e danneggerà la salute umana. Una grave eutrofizzazione dei laghi poco profondi può portare all’inondazione e alla morte dei laghi.
Allo stesso tempo, i nutrienti vegetali sono componenti essenziali per la crescita e la riproduzione dei microrganismi nei fanghi attivi e rappresentano un fattore chiave legato al normale funzionamento del processo di trattamento biologico. Pertanto, gli indicatori dei nutrienti vegetali nell'acqua vengono utilizzati come importante indicatore di controllo nelle operazioni convenzionali di trattamento delle acque reflue.
Gli indicatori di qualità dell'acqua che indicano i nutrienti delle piante nelle acque reflue sono principalmente composti dell'azoto (come azoto organico, azoto ammoniacale, nitrito e nitrato, ecc.) e composti del fosforo (come fosforo totale, fosfato, ecc.). Nelle operazioni convenzionali di trattamento delle acque reflue, generalmente vengono monitorati l'azoto ammoniacale e i fosfati nell'acqua in entrata e in uscita. Da un lato, si tratta di mantenere il normale funzionamento del trattamento biologico e, dall'altro, di verificare se gli effluenti soddisfano gli standard nazionali di scarico.
22.Quali sono gli indicatori di qualità dell'acqua dei composti azotati comunemente usati? Come sono correlati?
Gli indicatori di qualità dell'acqua comunemente utilizzati che rappresentano i composti dell'azoto nell'acqua includono l'azoto totale, l'azoto Kjeldahl, l'azoto ammoniacale, il nitrito e il nitrato.
L'azoto ammoniacale è l'azoto che esiste sotto forma di NH3 e NH4+ nell'acqua. È il prodotto della prima fase della decomposizione ossidativa dei composti organici dell'azoto ed è un segno di inquinamento dell'acqua. L'azoto ammoniacale può essere ossidato in nitrito (espresso come NO2-) sotto l'azione dei batteri nitriti, e il nitrito può essere ossidato in nitrato (espresso come NO3-) sotto l'azione dei batteri nitrati. Il nitrato può anche essere ridotto a nitrito sotto l'azione di microrganismi in un ambiente privo di ossigeno. Quando l'azoto nell'acqua è principalmente sotto forma di nitrato, può indicare che il contenuto di materia organica contenente azoto nell'acqua è molto piccolo e il corpo idrico ha raggiunto l'autodepurazione.
La somma dell'azoto organico e dell'azoto ammoniacale può essere misurata utilizzando il metodo Kjeldahl (GB 11891–89). Il contenuto di azoto dei campioni di acqua misurati con il metodo Kjeldahl è anche chiamato azoto Kjeldahl, quindi l'azoto Kjeldahl comunemente noto è l'azoto ammoniacale. e azoto organico. Dopo aver rimosso l'azoto ammoniacale dal campione d'acqua, viene quindi misurato con il metodo Kjeldahl. Il valore misurato è azoto organico. Se l'azoto Kjeldahl e l'azoto ammoniacale vengono misurati separatamente nei campioni di acqua, la differenza riguarda anche l'azoto organico. L'azoto Kjeldahl può essere utilizzato come indicatore di controllo per il contenuto di azoto dell'acqua in ingresso nelle apparecchiature per il trattamento delle acque reflue e può anche essere utilizzato come indicatore di riferimento per controllare l'eutrofizzazione di corpi idrici naturali come fiumi, laghi e mari.
L'azoto totale è la somma dell'azoto organico, dell'azoto ammoniacale, dell'azoto nitrito e dell'azoto nitrato nell'acqua, che è la somma dell'azoto Kjeldahl e dell'azoto ossidico totale. L'azoto totale, l'azoto nitrito e l'azoto nitrato possono tutti essere misurati mediante spettrofotometria. Per il metodo di analisi dell'azoto nitrito, vedere GB7493-87, per il metodo di analisi dell'azoto nitrato, vedere GB7480-87, e per il metodo di analisi dell'azoto totale, vedere GB 11894- -89. L'azoto totale rappresenta la somma dei composti azotati presenti nell'acqua. È un indicatore importante del controllo naturale dell'inquinamento dell'acqua e un importante parametro di controllo nel processo di trattamento delle acque reflue.
23. Quali sono le precauzioni per misurare l'azoto ammoniacale?
I metodi comunemente usati per la determinazione dell'azoto ammoniacale sono metodi colorimetrici, vale a dire il metodo colorimetrico dei reagenti di Nessler (GB 7479–87) e il metodo dell'ipoclorito dell'acido salicilico (GB 7481–87). I campioni di acqua possono essere conservati mediante acidificazione con acido solforico concentrato. Il metodo specifico consiste nell'utilizzare acido solforico concentrato per regolare il valore del pH del campione d'acqua tra 1,5 e 2 e conservarlo in un ambiente a 4°C. Le concentrazioni minime di rilevamento del metodo colorimetrico con reagente di Nessler e del metodo acido salicilico-ipoclorito sono rispettivamente 0,05 mg/L e 0,01 mg/L (calcolati in N). Quando si misurano campioni di acqua con una concentrazione superiore a 0,2 mg/L Quando , è possibile utilizzare il metodo volumetrico (CJ/T75–1999). Per ottenere risultati accurati, indipendentemente dal metodo di analisi utilizzato, il campione di acqua deve essere pre-distillato quando si misura l'azoto ammoniacale.
Il valore del pH dei campioni d'acqua ha una grande influenza sulla determinazione dell'ammoniaca. Se il valore del pH è troppo alto, alcuni composti organici contenenti azoto verranno convertiti in ammoniaca. Se il valore del pH è troppo basso, parte dell'ammoniaca rimarrà nell'acqua durante il riscaldamento e la distillazione. Per ottenere risultati accurati, il campione d'acqua deve essere regolato su neutro prima dell'analisi. Se il campione d'acqua è troppo acido o alcalino, il valore del pH può essere regolato su neutro con una soluzione di idrossido di sodio 1 mol/L o una soluzione di acido solforico 1 mol/L. Quindi aggiungere la soluzione tampone fosfato per mantenere il valore del pH a 7,4, quindi eseguire la distillazione. Dopo il riscaldamento, l'ammoniaca evapora dall'acqua allo stato gassoso. A questo punto, per assorbirlo viene utilizzato acido solforico diluito a 0,01~0,02 mol/L (metodo fenolo-ipoclorito) o acido borico diluito al 2% (metodo con reagenti di Nessler).
Per alcuni campioni di acqua con un elevato contenuto di Ca2+, dopo l'aggiunta di una soluzione tampone fosfato, Ca2+ e PO43- generano un precipitato insolubile di Ca3(PO43-)2 e rilasciano H+ nel fosfato, che abbassa il valore del pH. Ovviamente, anche altri ioni che possono precipitare con il fosfato possono influenzare il valore del pH dei campioni di acqua durante la distillazione riscaldata. In altre parole, per un campione di acqua di questo tipo, anche se il valore del pH viene regolato su neutro e viene aggiunta una soluzione tampone fosfato, il valore del pH sarà comunque molto inferiore al valore atteso. Pertanto, per campioni di acqua sconosciuti, misurare nuovamente il valore del pH dopo la distillazione. Se il valore del pH non è compreso tra 7,2 e 7,6, è necessario aumentare la quantità di soluzione tampone. Generalmente, è necessario aggiungere 10 ml di soluzione tampone fosfato per ogni 250 mg di calcio.
24. Quali sono gli indicatori di qualità dell'acqua che riflettono il contenuto di composti contenenti fosforo nell'acqua? Come sono correlati?
Il fosforo è uno degli elementi necessari per la crescita degli organismi acquatici. La maggior parte del fosforo presente nell'acqua esiste sotto varie forme di fosfati e una piccola quantità esiste sotto forma di composti organici del fosforo. I fosfati presenti nell'acqua possono essere suddivisi in due categorie: ortofosfato e fosfato condensato. L'ortofosfato si riferisce ai fosfati che esistono sotto forma di PO43-, HPO42-, H2PO4-, ecc., Mentre il fosfato condensato include pirofosfato e acido metafosforico. Sali e fosfati polimerici, come P2O74-, P3O105-, HP3O92-, (PO3)63-, ecc. I composti organofosforici comprendono principalmente fosfati, fosfiti, pirofosfati, ipofosfiti e fosfati amminici. La somma dei fosfati e del fosforo organico è chiamata fosforo totale ed è anche un importante indicatore della qualità dell'acqua.
Il metodo di analisi del fosforo totale (vedi GB 11893–89 per metodi specifici) consiste di due passaggi fondamentali. Il primo passo consiste nell'utilizzare ossidanti per convertire le diverse forme di fosforo presenti nel campione di acqua in fosfati. Il secondo passaggio consiste nel misurare l'ortofosfato e quindi invertire il calcolo del contenuto totale di fosforo. Durante le operazioni di routine di trattamento delle acque reflue, il contenuto di fosfato delle acque reflue che entrano nel dispositivo di trattamento biochimico e dell'effluente della vasca di sedimentazione secondaria deve essere monitorato e misurato. Se il contenuto di fosfati nell'acqua in ingresso è insufficiente, è necessario aggiungere una certa quantità di fertilizzante fosfatico per integrarlo; se il contenuto di fosfati degli effluenti del serbatoio di sedimentazione secondaria supera lo standard nazionale di scarico di primo livello di 0,5 mg/l, devono essere prese in considerazione misure di rimozione del fosforo.
25. Quali sono le precauzioni per la determinazione dei fosfati?
Il metodo per misurare il fosfato prevede che in condizioni acide, il fosfato e il molibdato di ammonio generano acido eteropolio di fosfomolibdeno, che viene ridotto a un complesso blu (denominato blu di molibdeno) utilizzando l'agente riducente cloruro stannoso o acido ascorbico. Metodo CJ/T78–1999), è anche possibile utilizzare combustibile alcalino per generare complessi colorati multicomponente per la misurazione spettrofotometrica diretta.
I campioni di acqua contenenti fosforo sono instabili ed è meglio analizzarli immediatamente dopo la raccolta. Se l'analisi non può essere eseguita immediatamente, aggiungere 40 mg di cloruro di mercurio o 1 ml di acido solforico concentrato a ciascun litro di campione d'acqua per la conservazione, quindi conservarlo in una bottiglia di vetro marrone e riporlo in un frigorifero a 4°C. Se il campione d'acqua viene utilizzato solo per l'analisi del fosforo totale, non è richiesto alcun trattamento conservante.
Poiché il fosfato può essere adsorbito sulle pareti delle bottiglie di plastica, le bottiglie di plastica non possono essere utilizzate per conservare campioni d'acqua. Tutte le bottiglie di vetro utilizzate devono essere risciacquate con acido cloridrico caldo diluito o acido nitrico diluito, quindi risciacquate più volte con acqua distillata.
26. Quali sono i vari indicatori che riflettono il contenuto di materia solida nell'acqua?
La materia solida nelle acque reflue comprende la materia galleggiante sulla superficie dell'acqua, la materia sospesa nell'acqua, la materia sedimentabile che affonda sul fondo e la materia solida disciolta nell'acqua. Gli oggetti galleggianti sono pezzi di grandi dimensioni o grandi particelle di impurità che galleggiano sulla superficie dell'acqua e hanno una densità inferiore a quella dell'acqua. La materia sospesa è costituita da piccole impurità di particelle sospese nell'acqua. La materia sedimentabile è costituita da impurità che possono depositarsi sul fondo del corpo idrico dopo un periodo di tempo. Quasi tutte le acque reflue contengono materia sedimentabile con composizione complessa. La materia sedimentabile composta principalmente da materia organica è detta fango, mentre la materia sedimentabile composta principalmente da materia inorganica è detta residuo. Gli oggetti galleggianti sono generalmente difficili da quantificare, ma molte altre sostanze solide possono essere misurate utilizzando i seguenti indicatori.
L'indicatore che riflette il contenuto solido totale nell'acqua è i solidi totali o i solidi totali. In base alla solubilità dei solidi in acqua, i solidi totali possono essere suddivisi in solidi disciolti (Dissolved Solid, abbreviato in DS) e solidi sospesi (Suspend Solid, abbreviato in SS). In base alle proprietà volatili dei solidi nell'acqua, i solidi totali possono essere suddivisi in solidi volatili (VS) e solidi fissi (FS, chiamati anche ceneri). Tra questi, i solidi disciolti (DS) e i solidi sospesi (SS) possono essere ulteriormente suddivisi in solidi disciolti volatili, solidi disciolti non volatili, solidi sospesi volatili, solidi sospesi non volatili e altri indicatori.
Orario di pubblicazione: 28 settembre 2023
