46.O que é oxigênio dissolvido?
Oxigênio dissolvido DO (abreviatura de Dissolved Oxygen em inglês) representa a quantidade de oxigênio molecular dissolvido na água, e a unidade é mg/L. O conteúdo saturado de oxigênio dissolvido na água está relacionado à temperatura da água, à pressão atmosférica e à composição química da água. A uma pressão atmosférica, o teor de oxigênio quando o oxigênio dissolvido em água destilada atinge a saturação a 0oC é 14,62mg/L, e a 20oC é 9,17mg/L. Um aumento na temperatura da água, um aumento no teor de sal ou uma diminuição na pressão atmosférica fará com que o teor de oxigênio dissolvido na água diminua.
O oxigênio dissolvido é uma substância essencial para a sobrevivência e reprodução de peixes e bactérias aeróbicas. Se o oxigênio dissolvido for inferior a 4mg/L, será difícil para os peixes sobreviverem. Quando a água está contaminada por matéria orgânica, a oxidação da matéria orgânica por microrganismos aeróbicos consumirá o oxigênio dissolvido na água. Se não puder ser reabastecido com o ar a tempo, o oxigênio dissolvido na água diminuirá gradualmente até chegar perto de 0, fazendo com que um grande número de microrganismos anaeróbicos se multipliquem. Deixe a água preta e fedorenta.
47. Quais são os métodos comumente usados para medir o oxigênio dissolvido?
Existem dois métodos comumente usados para medir oxigênio dissolvido, um é o método iodométrico e seu método de correção (GB 7489–87) e o outro é o método de sonda eletroquímica (GB11913–89). O método iodométrico é adequado para medir amostras de água com oxigênio dissolvido superior a 0,2 mg/L. Geralmente, o método iodométrico só é adequado para medir o oxigênio dissolvido em água limpa. Ao medir o oxigênio dissolvido em águas residuais industriais ou em diversas etapas do processo de estações de tratamento de esgoto, deve-se usar iodo corrigido. método quantitativo ou método eletroquímico. O limite inferior de determinação do método da sonda eletroquímica está relacionado ao instrumento utilizado. Existem basicamente dois tipos: o método do eletrodo de membrana e o método do eletrodo sem membrana. Eles geralmente são adequados para medir amostras de água com oxigênio dissolvido superior a 0,1mg/L. O medidor on-line de OD instalado e usado em tanques de aeração e outros locais em estações de tratamento de esgoto usa o método do eletrodo de membrana ou o método do eletrodo sem membrana.
O princípio básico do método iodométrico é adicionar sulfato de manganês e iodeto de potássio alcalino à amostra de água. O oxigênio dissolvido na água oxida o manganês de baixa valência em manganês de alta valência, gerando um precipitado marrom de hidróxido de manganês tetravalente. Após a adição de ácido, o precipitado marrom se dissolve e reage com os íons iodeto para gerar iodo livre, e então usa o amido como indicador e titula o iodo livre com tiossulfato de sódio para calcular o teor de oxigênio dissolvido.
Quando a amostra de água é colorida ou contém matéria orgânica que pode reagir com o iodo, não é adequado utilizar o método iodométrico e seu método de correção para medir o oxigênio dissolvido na água. Em vez disso, um eletrodo de filme sensível ao oxigênio ou um eletrodo sem membrana pode ser usado para medição. O eletrodo sensível ao oxigênio consiste em dois eletrodos metálicos em contato com o eletrólito de suporte e uma membrana permeável seletiva. A membrana só pode passar através de oxigênio e outros gases, mas a água e as substâncias solúveis nela contidas não podem passar. O oxigênio que passa pela membrana é reduzido no eletrodo. Uma corrente de difusão fraca é gerada e o tamanho da corrente é proporcional ao teor de oxigênio dissolvido a uma determinada temperatura. O eletrodo sem filme é composto por um cátodo especial de liga de prata e um ânodo de ferro (ou zinco). Ele não usa filme ou eletrólito e nenhuma tensão de polarização é adicionada entre os dois pólos. Ele se comunica apenas com os dois pólos através da solução aquosa medida para formar uma bateria primária, e as moléculas de oxigênio na água são A redução é realizada diretamente no cátodo, e a corrente de redução gerada é proporcional ao teor de oxigênio na solução que está sendo medida .
48. Porque é que o indicador de oxigénio dissolvido é um dos principais indicadores para o normal funcionamento do sistema de tratamento biológico de águas residuais?
Manter uma certa quantidade de oxigênio dissolvido na água é condição básica para a sobrevivência e reprodução dos organismos aquáticos aeróbicos. Portanto, o indicador de oxigênio dissolvido também é um dos principais indicadores para o funcionamento normal do sistema de tratamento biológico de esgoto.
O dispositivo de tratamento biológico aeróbio requer que o oxigênio dissolvido na água esteja acima de 2 mg/L, e o dispositivo de tratamento biológico anaeróbico requer que o oxigênio dissolvido esteja abaixo de 0,5 mg/L. Se você deseja entrar no estágio de metanogênese ideal, é melhor não ter oxigênio dissolvido detectável (para 0), e quando a seção A do processo A/O está em estado anóxico, o oxigênio dissolvido é preferencialmente 0,5~1mg/L . Quando o efluente do tanque de sedimentação secundário do método biológico aeróbio é qualificado, seu teor de oxigênio dissolvido geralmente não é inferior a 1mg/L. Se for muito baixo (<0,5mg/L) ou muito alto (método de aeração de ar >2mg/L), causará efluente de água. A qualidade da água deteriora-se ou até excede os padrões. Portanto, toda atenção deve ser dada ao monitoramento do teor de oxigênio dissolvido no interior do dispositivo de tratamento biológico e do efluente do seu tanque de sedimentação.
A titulação iodométrica não é adequada para testes no local, nem pode ser usada para monitoramento contínuo ou determinação de oxigênio dissolvido no local. No monitoramento contínuo do oxigênio dissolvido em sistemas de tratamento de esgoto, é utilizado o método do eletrodo de membrana no método eletroquímico. A fim de compreender continuamente as mudanças no OD do líquido misturado no tanque de aeração durante o processo de tratamento de esgoto em tempo real, geralmente é usado um medidor de OD de sonda eletroquímica online. Ao mesmo tempo, o medidor de OD também é uma parte importante do sistema automático de controle e ajuste de oxigênio dissolvido no tanque de aeração. Pois o sistema de ajuste e controle desempenha um papel importante no seu funcionamento normal. Ao mesmo tempo, é também uma base importante para os operadores de processo ajustarem e controlarem o funcionamento normal do tratamento biológico de esgoto.
49. Quais são os cuidados para medir o oxigênio dissolvido por titulação iodométrica?
Cuidado especial deve ser tomado ao coletar amostras de água para medição de oxigênio dissolvido. As amostras de água não devem ficar em contato com o ar por muito tempo e não devem ser mexidas. Ao coletar amostras no tanque de coleta de água, use uma garrafa de oxigênio dissolvido de boca estreita equipada com vidro de 300 ml e meça e registre a temperatura da água ao mesmo tempo. Além disso, ao utilizar a titulação iodométrica, além de selecionar um método específico para eliminar a interferência após a amostragem, o tempo de armazenamento deve ser reduzido ao máximo possível, sendo melhor analisar imediatamente.
Através de melhorias na tecnologia e nos equipamentos e com a ajuda da instrumentação, a titulação iodométrica continua sendo o método de titulação mais preciso e confiável para a análise de oxigênio dissolvido. A fim de eliminar a influência de diversas substâncias interferentes nas amostras de água, existem vários métodos específicos para correção da titulação iodométrica.
Óxidos, redutores, matéria orgânica, etc. presentes em amostras de água interferirão na titulação iodométrica. Alguns oxidantes podem dissociar o iodeto em iodo (interferência positiva), e alguns agentes redutores podem reduzir o iodo a iodeto (interferência negativa). interferência), quando o precipitado oxidado de manganês é acidificado, a maior parte da matéria orgânica pode ser parcialmente oxidada, produzindo erros negativos. O método de correção da azida pode efetivamente eliminar a interferência do nitrito e, quando a amostra de água contém ferro de baixa valência, o método de correção do permanganato de potássio pode ser usado para eliminar a interferência. Quando a amostra de água contém cor, algas e sólidos suspensos, o método de correção de floculação de alúmen deve ser usado, e o método de correção de floculação de sulfato de cobre-ácido sulfâmico é usado para determinar o oxigênio dissolvido da mistura de lodo ativado.
50. Quais são os cuidados para medir o oxigênio dissolvido usando o método do eletrodo de película fina?
O eletrodo de membrana consiste em um cátodo, ânodo, eletrólito e membrana. A cavidade do eletrodo é preenchida com solução de KCl. A membrana separa o eletrólito da amostra de água a ser medida e o oxigênio dissolvido penetra e se difunde através da membrana. Após uma tensão de polarização fixa DC de 0,5 a 1,0V ser aplicada entre os dois pólos, o oxigênio dissolvido na água medida passa através do filme e é reduzido no cátodo, gerando uma corrente de difusão proporcional à concentração de oxigênio.
Os filmes comumente usados são filmes de polietileno e fluorocarbono que podem permitir a passagem de moléculas de oxigênio e têm propriedades relativamente estáveis. Como o filme pode permear uma variedade de gases, alguns gases (como H2S, SO2, CO2, NH3, etc.) estão no eletrodo indicador. Não é fácil despolarizar, o que reduzirá a sensibilidade do eletrodo e levará a desvios nos resultados da medição. Óleo e graxa na água medida e microorganismos no tanque de aeração geralmente aderem à membrana, afetando seriamente a precisão da medição, portanto, limpeza e calibração regulares são necessárias.
Portanto, os analisadores de oxigênio dissolvido com eletrodo de membrana usados em sistemas de tratamento de esgoto devem ser operados em estrita conformidade com os métodos de calibração do fabricante, e são necessárias limpeza regular, calibração, reposição de eletrólitos e substituição da membrana do eletrodo. Ao substituir o filme, você deve fazê-lo com cuidado. Primeiro, você deve evitar a contaminação de componentes sensíveis. Segundo, tome cuidado para não deixar pequenas bolhas sob o filme. Caso contrário, a corrente residual aumentará e afetará os resultados da medição. Para garantir dados precisos, o fluxo de água no ponto de medição do eletrodo da membrana deve ter um certo grau de turbulência, ou seja, a solução de teste que passa pela superfície da membrana deve ter uma vazão suficiente.
Em geral, ar ou amostras com concentração conhecida de OD e amostras sem OD podem ser usados para calibração de controle. Obviamente, é melhor usar a amostra de água sob inspeção para calibração. Além disso, um ou dois pontos devem ser verificados frequentemente para verificar os dados de correção de temperatura.
Horário da postagem: 14 de novembro de 2023
