19. Quantos métodos de diluição de amostras de água existem para medir o DBO5? Quais são as precauções operacionais?
Ao medir o DBO5, os métodos de diluição da amostra de água são divididos em dois tipos: método de diluição geral e método de diluição direta. O método de diluição geral requer uma quantidade maior de água de diluição ou água de diluição de inoculação.
O método de diluição geral é adicionar cerca de 500mL de água de diluição ou água de diluição de inoculação a um cilindro graduado de 1L ou 2L, em seguida, adicionar um determinado volume calculado de amostra de água, adicionar mais água de diluição ou água de diluição de inoculação até a escala completa e usar um borracha na extremidade da haste de vidro redonda é lentamente agitada para cima ou para baixo sob a superfície da água. Finalmente, use um sifão para introduzir a solução de amostra de água misturada uniformemente no frasco de cultura, encha-o com um pouco de excesso, tampe cuidadosamente a rolha do frasco e feche-o com água. Boca de garrafa. Para amostras de água com a segunda ou terceira razão de diluição, a solução misturada restante pode ser usada. Após o cálculo, uma certa quantidade de água de diluição ou água de diluição inoculada pode ser adicionada, misturada e introduzida no frasco de cultura da mesma forma.
O método de diluição direta consiste em primeiro introduzir cerca de metade do volume de água de diluição ou água de diluição de inoculação em um frasco de cultura de volume conhecido por sifonagem e, em seguida, injetar o volume de amostra de água que deve ser adicionado a cada frasco de cultura calculado com base na diluição fator ao longo da parede da garrafa. , em seguida, introduza água de diluição ou inocule água de diluição no gargalo, feche cuidadosamente a rolha do frasco e sele a boca do frasco com água.
Ao utilizar o método de diluição direta, deve ser dada especial atenção para não introduzir a água de diluição ou inocular a água de diluição demasiado rapidamente no final. Ao mesmo tempo, é necessário explorar as regras operacionais para a introdução do volume ideal para evitar erros causados por transbordamento excessivo.
Independentemente do método utilizado, ao introduzir a amostra de água no frasco de cultura, a ação deve ser suave para evitar bolhas, dissolução de ar na água ou escape de oxigênio da água. Ao mesmo tempo, tenha cuidado ao fechar bem o frasco para evitar que bolhas de ar permaneçam no frasco, o que pode afetar os resultados da medição. Quando o frasco de cultura é cultivado na incubadora, o selo d'água deve ser verificado todos os dias e enchido com água a tempo de evitar que a água do selo evapore e permita a entrada de ar no frasco. Além disso, os volumes dos dois frascos de cultura utilizados antes e depois de 5 dias devem ser iguais para reduzir erros.
20. Quais são os possíveis problemas que podem surgir ao medir o DBO5?
Quando a DBO5 é medida no efluente de um sistema de tratamento de esgoto com nitrificação, uma vez que contém muitas bactérias nitrificantes, os resultados da medição incluem a demanda de oxigênio de substâncias contendo nitrogênio, como o nitrogênio amoniacal. Quando for necessário distinguir a demanda de oxigênio de substâncias carbonáceas e a demanda de oxigênio de substâncias nitrogenadas em amostras de água, o método de adição de inibidores de nitrificação à água de diluição pode ser utilizado para eliminar a nitrificação durante o processo de determinação de DBO5. Por exemplo, adicionar 10 mg de 2-cloro-6-(triclorometil)piridina ou 10 mg de propenil tioureia, etc.
BOD5/CODCr é próximo de 1 ou até maior que 1, o que muitas vezes indica que há um erro no processo de teste. Cada link do teste deve ser revisado e atenção especial deve ser dada para saber se a amostra de água é coletada uniformemente. Pode ser normal que a DBO5/CODMn esteja próxima de 1 ou até maior que 1, porque o grau de oxidação dos componentes orgânicos nas amostras de água pelo permanganato de potássio é muito menor que o do dicromato de potássio. O valor CODMn da mesma amostra de água é por vezes inferior ao valor CODCr. um monte de.
Quando existe um fenômeno regular de que quanto maior o fator de diluição e maior o valor de DBO5, a razão geralmente é que a amostra de água contém substâncias que inibem o crescimento e a reprodução de microrganismos. Quando o fator de diluição é baixo, a proporção de substâncias inibitórias contidas na amostra de água é maior, impossibilitando que as bactérias realizem uma biodegradação eficaz, resultando em baixos resultados de medição de DBO5. Neste momento, os componentes ou causas específicas das substâncias antibacterianas devem ser encontrados e um pré-tratamento eficaz deve ser realizado para eliminá-los ou mascará-los antes da medição.
Quando o DBO5/CODCr é baixo, como abaixo de 0,2 ou mesmo abaixo de 0,1, se a amostra de água medida for água residual industrial, pode ser porque a matéria orgânica na amostra de água tem baixa biodegradabilidade. No entanto, se a amostra de água medida for esgoto urbano ou misturada com certas águas residuais industriais, que são uma proporção de esgoto doméstico, não é apenas porque a amostra de água contém substâncias químicas tóxicas ou antibióticos, mas os motivos mais comuns são o valor de pH não neutro e a presença de fungicidas com cloro residual. Para evitar erros, durante o processo de medição de CBO5, os valores de pH da amostra de água e da água de diluição devem ser ajustados para 7 e 7,2 respectivamente. Inspeções de rotina devem ser realizadas em amostras de água que possam conter oxidantes, como cloro residual.
21. Quais são os indicadores que indicam os nutrientes das plantas nas águas residuais?
Os nutrientes das plantas incluem nitrogênio, fósforo e outras substâncias necessárias para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Nutrientes moderados podem promover o crescimento de organismos e microorganismos. A entrada excessiva de nutrientes vegetais na massa de água fará com que as algas se multipliquem na massa de água, resultando no chamado fenómeno de “eutrofização”, que deteriorará ainda mais a qualidade da água, afectará a produção pesqueira e prejudicará a saúde humana. A eutrofização severa de lagos rasos pode levar ao alagamento e à morte dos lagos.
Ao mesmo tempo, os nutrientes das plantas são componentes essenciais para o crescimento e reprodução de microrganismos em lodos ativados e são um fator chave relacionado ao funcionamento normal do processo de tratamento biológico. Portanto, os indicadores de nutrientes das plantas na água são utilizados como um importante indicador de controle nas operações convencionais de tratamento de esgoto.
Os indicadores de qualidade da água que indicam os nutrientes das plantas no esgoto são principalmente compostos de nitrogênio (como nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal, nitrito e nitrato, etc.) e compostos de fósforo (como fósforo total, fosfato, etc.). Nas operações convencionais de tratamento de esgoto, eles geralmente monitoram nitrogênio amoniacal e fosfato na água de entrada e saída. Por um lado, é manter o funcionamento normal do tratamento biológico e, por outro lado, é detectar se o efluente atende aos padrões nacionais de lançamento.
22.Quais são os indicadores de qualidade da água dos compostos de nitrogênio comumente usados? Como eles estão relacionados?
Indicadores de qualidade da água comumente usados que representam compostos de nitrogênio na água incluem nitrogênio total, nitrogênio Kjeldahl, nitrogênio amoniacal, nitrito e nitrato.
O nitrogênio amoniacal é o nitrogênio que existe na forma de NH3 e NH4+ na água. É o produto da primeira etapa da decomposição oxidativa de compostos orgânicos de nitrogênio e é um sinal de poluição da água. O nitrogênio amoniacal pode ser oxidado em nitrito (expresso como NO2-) sob a ação de bactérias nitrito, e o nitrito pode ser oxidado em nitrato (expresso como NO3-) sob a ação de bactérias nitrato. O nitrato também pode ser reduzido a nitrito sob a ação de microrganismos em um ambiente livre de oxigênio. Quando o nitrogênio na água está principalmente na forma de nitrato, isso pode indicar que o conteúdo de matéria orgânica contendo nitrogênio na água é muito pequeno e que o corpo d'água atingiu a autopurificação.
A soma de nitrogênio orgânico e nitrogênio amoniacal pode ser medida usando o método Kjeldahl (GB 11891–89). O conteúdo de nitrogênio das amostras de água medido pelo método Kjeldahl também é chamado de nitrogênio Kjeldahl, portanto, o nitrogênio Kjeldahl comumente conhecido é nitrogênio amoniacal. e nitrogênio orgânico. Depois de remover o nitrogênio amoniacal da amostra de água, ele é medido pelo método Kjeldahl. O valor medido é nitrogênio orgânico. Se o nitrogênio Kjeldahl e o nitrogênio amoniacal forem medidos separadamente em amostras de água, a diferença também será o nitrogênio orgânico. O nitrogênio Kjeldahl pode ser usado como um indicador de controle para o teor de nitrogênio da água recebida de equipamentos de tratamento de esgoto e também pode ser usado como um indicador de referência para controlar a eutrofização de corpos d'água naturais, como rios, lagos e mares.
O nitrogênio total é a soma do nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal, nitrogênio nitrito e nitrogênio nitrato na água, que é a soma do nitrogênio Kjeldahl e do nitrogênio óxido total. O nitrogênio total, o nitrogênio nitrito e o nitrogênio nitrato podem ser medidos usando espectrofotometria. Para o método de análise de nitrogênio nitrito, consulte GB7493-87, para o método de análise de nitrogênio nitrato, consulte GB7480-87, e para o método de análise de nitrogênio total, consulte GB 11894- -89. O nitrogênio total representa a soma dos compostos de nitrogênio na água. É um importante indicador do controle natural da poluição das águas e um importante parâmetro de controle no processo de tratamento de esgoto.
23. Quais são os cuidados para medir o nitrogênio amoniacal?
Os métodos comumente usados para determinação de nitrogênio amoniacal são métodos colorimétricos, nomeadamente o método colorimétrico de reagente de Nessler (GB 7479–87) e o método de ácido salicílico-hipoclorito (GB 7481–87). As amostras de água podem ser preservadas por acidificação com ácido sulfúrico concentrado. O método específico é usar ácido sulfúrico concentrado para ajustar o valor do pH da amostra de água entre 1,5 e 2 e armazená-la em ambiente de 4oC. As concentrações mínimas de detecção do método colorimétrico do reagente de Nessler e do método ácido salicílico-hipoclorito são 0,05 mg/L e 0,01 mg/L (calculadas em N), respectivamente. Ao medir amostras de água com concentração acima de 0,2 mg/L Quando , o método volumétrico (CJ/T75–1999) pode ser usado. Para obter resultados precisos, independentemente do método de análise utilizado, a amostra de água deve ser pré-destilada ao medir o nitrogênio amoniacal.
O valor do pH das amostras de água tem grande influência na determinação da amônia. Se o valor do pH for muito alto, alguns compostos orgânicos contendo nitrogênio serão convertidos em amônia. Se o valor do pH for muito baixo, parte da amônia permanecerá na água durante o aquecimento e a destilação. Para obter resultados precisos, a amostra de água deve ser ajustada para neutra antes da análise. Se a amostra de água for muito ácida ou alcalina, o valor do pH pode ser ajustado para neutro com solução de hidróxido de sódio 1mol/L ou solução de ácido sulfúrico 1mol/L. Em seguida, adicione solução tampão de fosfato para manter o valor de pH em 7,4 e, em seguida, realize a destilação. Após o aquecimento, a amônia evapora da água no estado gasoso. Neste momento, ácido sulfúrico diluído 0,01 ~ 0,02 mol / L (método fenol-hipoclorito) ou ácido bórico diluído 2% (método reagente de Nessler) é usado para absorvê-lo.
Para algumas amostras de água com grande teor de Ca2+, após a adição de solução tampão fosfato, Ca2+ e PO43- geram precipitado insolúvel de Ca3(PO43-)2 e liberam H+ no fosfato, o que diminui o valor do pH. Obviamente, outros íons que podem precipitar com fosfato também podem afetar o valor do pH das amostras de água durante a destilação aquecida. Por outras palavras, para tal amostra de água, mesmo que o valor do pH seja ajustado para neutro e seja adicionada uma solução tampão de fosfato, o valor do pH ainda será muito inferior ao valor esperado. Portanto, para amostras de água desconhecidas, meça novamente o valor do pH após a destilação. Se o valor do pH não estiver entre 7,2 e 7,6, a quantidade de solução tampão deve ser aumentada. Geralmente, devem ser adicionados 10 mL de solução tampão fosfato para cada 250 mg de cálcio.
24. Quais são os indicadores de qualidade da água que refletem o conteúdo de compostos contendo fósforo na água? Como eles estão relacionados?
O fósforo é um dos elementos necessários ao crescimento dos organismos aquáticos. A maior parte do fósforo na água existe em várias formas de fosfatos, e uma pequena quantidade existe na forma de compostos orgânicos de fósforo. Os fosfatos na água podem ser divididos em duas categorias: ortofosfato e fosfato condensado. Ortofosfato refere-se a fosfatos que existem na forma de PO43-, HPO42-, H2PO4-, etc., enquanto o fosfato condensado inclui pirofosfato e ácido metafosfórico. Sais e fosfatos poliméricos, como P2O74-, P3O105-, HP3O92-, (PO3)63-, etc. Os compostos organofosforados incluem principalmente fosfatos, fosfitos, pirofosfatos, hipofosfitos e fosfatos de amina. A soma dos fosfatos e do fósforo orgânico é chamada de fósforo total e também é um importante indicador da qualidade da água.
O método de análise do fósforo total (ver GB 11893–89 para métodos específicos) consiste em duas etapas básicas. O primeiro passo é usar oxidantes para converter diferentes formas de fósforo na amostra de água em fosfatos. A segunda etapa é medir o ortofosfato e, em seguida, calcular inversamente o teor total de fósforo. Durante as operações rotineiras de tratamento de esgoto, o teor de fosfato do esgoto que entra no dispositivo de tratamento bioquímico e do efluente do tanque de sedimentação secundário deve ser monitorado e medido. Se o teor de fosfato da água que entra for insuficiente, uma certa quantidade de fertilizante fosfatado deve ser adicionada para complementá-lo; se o teor de fosfato do efluente do tanque de sedimentação secundário exceder o padrão nacional de descarga de primeiro nível de 0,5mg/L, medidas de remoção de fósforo deverão ser consideradas.
25. Quais são os cuidados para a determinação de fosfato?
O método para medir o fosfato é que, sob condições ácidas, o fosfato e o molibdato de amônio geram heteropoliácido de fosfomolibdênio, que é reduzido a um complexo azul (referido como azul de molibdênio) usando o agente redutor cloreto estanoso ou ácido ascórbico. Método CJ/T78–1999), você também pode usar combustível alcalino para gerar complexos coloridos multicomponentes para medição espectrofotométrica direta.
Amostras de água contendo fósforo são instáveis e são melhor analisadas imediatamente após a coleta. Caso a análise não possa ser realizada imediatamente, adicionar 40 mg de cloreto de mercúrio ou 1 mL de ácido sulfúrico concentrado a cada litro de amostra de água para preservação e, em seguida, armazenar em frasco de vidro marrom e colocar em geladeira a 4oC. Se a amostra de água for utilizada apenas para análise de fósforo total, não é necessário nenhum tratamento conservante.
Como o fosfato pode ser adsorvido nas paredes das garrafas plásticas, as garrafas plásticas não podem ser usadas para armazenar amostras de água. Todas as garrafas de vidro utilizadas devem ser enxaguadas com ácido clorídrico quente diluído ou ácido nítrico diluído e depois enxaguadas várias vezes com água destilada.
26. Quais são os diversos indicadores que refletem o conteúdo de matéria sólida na água?
A matéria sólida no esgoto inclui matéria flutuante na superfície da água, matéria suspensa na água, matéria sedimentável que afunda e matéria sólida dissolvida na água. Objetos flutuantes são pedaços grandes ou grandes partículas de impurezas que flutuam na superfície da água e têm densidade menor que a da água. A matéria suspensa são pequenas partículas de impurezas suspensas na água. Matéria sedimentável são impurezas que podem se depositar no fundo do corpo d'água após um período de tempo. Quase todo esgoto contém matéria sedimentável de composição complexa. A matéria sedimentável composta principalmente por matéria orgânica é chamada de lodo, e a matéria sedimentável composta principalmente por matéria inorgânica é chamada de resíduo. Objetos flutuantes são geralmente difíceis de quantificar, mas diversas outras substâncias sólidas podem ser medidas usando os seguintes indicadores.
O indicador que reflete o conteúdo total de sólidos na água é o total de sólidos, ou sólidos totais. De acordo com a solubilidade dos sólidos em água, os sólidos totais podem ser divididos em sólidos dissolvidos (Sólido Dissolvido, abreviado como DS) e sólidos suspensos (Sólido Suspenso, abreviado como SS). De acordo com as propriedades voláteis dos sólidos na água, os sólidos totais podem ser divididos em sólidos voláteis (VS) e sólidos fixos (FS, também chamados de cinzas). Entre eles, sólidos dissolvidos (DS) e sólidos suspensos (SS) podem ser subdivididos em sólidos dissolvidos voláteis, sólidos dissolvidos não voláteis, sólidos suspensos voláteis, sólidos suspensos não voláteis e outros indicadores.
Horário da postagem: 28 de setembro de 2023
