13.Каковы меры предосторожности при измерении CODCr?
При измерении CODCr используется дихромат калия в качестве окислителя, сульфат серебра в качестве катализатора в кислых условиях, кипячение и кипячение с обратным холодильником в течение 2 часов, а затем преобразуется в потребление кислорода (GB11914–89) путем измерения потребления дихромата калия. Для измерения CODCr используются такие химические вещества, как дихромат калия, сульфат ртути и концентрированная серная кислота, которые могут быть высокотоксичными или коррозионными и требуют нагрева и кипячения, поэтому операцию необходимо проводить в вытяжном шкафу и делать очень осторожно. Отработанная жидкость Должна быть переработана и утилизирована отдельно.
Чтобы способствовать полному окислению восстанавливающих веществ в воде, необходимо добавить сульфат серебра в качестве катализатора. Чтобы сульфат серебра распределился равномерно, его следует растворить в концентрированной серной кислоте. После его полного растворения (около 2 суток) начнется закисление. серной кислоты в колбу Эрленмейера. Национальный стандартный метод тестирования предусматривает, что для каждого измерения CODCr (20 мл пробы воды) следует добавлять 0,4gAg2SO4/30 мл H2SO4, но соответствующие данные показывают, что для обычных проб воды добавления 0,3gAg2SO4/30 млH2SO4 вполне достаточно, и нет необходимости используйте больше сульфата серебра. Для часто измеряемых проб сточных вод при наличии достаточного контроля данных количество сульфата серебра можно соответствующим образом уменьшить.
CODCr является индикатором содержания органических веществ в сточных водах, поэтому при измерении необходимо учитывать потребление кислорода ионами хлора и неорганическими восстановителями. Из-за помех со стороны неорганических восстановителей, таких как Fe2+ и S2-, измеренное значение CODCr можно скорректировать на основе теоретической потребности в кислороде, основанной на его измеренной концентрации. Влияние хлорид-ионов Cl-1 обычно устраняется сульфатом ртути. Когда количество добавляемого газа составляет 0,4 г HgSO4 на 20 мл пробы воды, влияние хлорид-ионов в концентрации 2000 мг/л можно устранить. Для часто измеряемых проб сточных вод с относительно фиксированными компонентами, если содержание хлорид-ионов невелико или для измерения используется проба воды с более высоким коэффициентом разбавления, количество сульфата ртути можно соответствующим образом уменьшить.
14. Каков каталитический механизм сульфата серебра?
Каталитический механизм сульфата серебра заключается в том, что соединения, содержащие гидроксильные группы в органическом веществе, сначала окисляются дихроматом калия до карбоновой кислоты в сильнокислой среде. Жирные кислоты, образующиеся из гидроксильных органических веществ, реагируют с сульфатом серебра с образованием жирных кислот серебра. Благодаря действию атомов серебра карбоксильная группа может легко генерировать углекислый газ и воду, а также генерировать новое серебро жирных кислот, но ее атом углерода на один меньше, чем у прежней. Этот цикл повторяется, постепенно окисляя все органические вещества в углекислый газ и воду.
15.Каковы меры предосторожности при измерении БПК5?
Для измерения БПК5 обычно используется стандартный метод разведения и инокуляции (GB 7488–87). Операция заключается в помещении пробы воды, нейтрализованной, удаленной из токсичных веществ и разбавленной (при необходимости с добавлением соответствующего количества инокулята, содержащего аэробные микроорганизмы). В культуральном флаконе инкубируйте в темноте при температуре 20°C в течение 5 дней. Измеряя содержание растворенного кислорода в пробах воды до и после культивирования, можно рассчитать потребление кислорода в течение 5 дней, а затем получить БПК5 на основе коэффициента разбавления.
Определение БПК5 является совместным результатом биологического и химического воздействия и должно проводиться в строгом соответствии с эксплуатационными условиями. Изменение любого условия повлияет на точность и сопоставимость результатов измерений. Условия, влияющие на определение БПК5, включают значение pH, температуру, тип и количество микробов, содержание неорганических солей, растворенный кислород и коэффициент разбавления и т. д.
Пробы воды для тестирования БПК5 должны быть заполнены и запечатаны в бутыли для отбора проб и храниться в холодильнике при температуре от 2 до 5°C до проведения анализа. Как правило, тест следует проводить в течение 6 часов после отбора проб. В любом случае время хранения проб воды не должно превышать 24 часов.
При измерении БПК5 промышленных сточных вод, поскольку промышленные сточные воды обычно содержат меньше растворенного кислорода и содержат в основном биоразлагаемые органические вещества, для поддержания аэробного состояния в культуральной бутыли пробу воды необходимо разбавлять (или инокулировать и разбавлять). Эта операция. Это самая большая особенность стандартного метода разбавления. Чтобы обеспечить надежность результатов измерений, потребление кислорода разбавленной пробы воды после культивирования в течение 5 дней должно быть более 2 мг/л, а остаточный растворенный кислород должен быть более 1 мг/л.
Целью добавления раствора инокулята является обеспечение того, чтобы определенное количество микроорганизмов разлагало органические вещества в воде. Количество раствора инокулята предпочтительно такое, чтобы потребление кислорода в течение 5 дней составляло менее 0,1 мг/л. При использовании в качестве воды для разбавления дистиллированной воды, приготовленной на металлодистилляторе, следует внимательно следить за содержанием в ней ионов металлов во избежание угнетения размножения и метаболизма микробов. Чтобы гарантировать, что растворенный кислород в разбавленной воде близок к насыщению, при необходимости можно ввести очищенный воздух или чистый кислород, а затем поместить его в инкубатор с температурой 20°C на определенный период времени, чтобы сбалансировать его с парциальным давлением кислорода в воздух.
Коэффициент разбавления определяют на основе того принципа, что потребление кислорода превышает 2 мг/л, а оставшийся растворенный кислород превышает 1 мг/л после 5 дней культивирования. Если коэффициент разбавления слишком велик или слишком мал, тест не пройден. А поскольку цикл анализа БПК5 длительный, как только возникает подобная ситуация, его нельзя протестировать повторно в исходном виде. При первоначальном измерении БПК5 определенных промышленных сточных вод вы можете сначала измерить ее CODCr, а затем обратиться к существующим данным мониторинга сточных вод с аналогичным качеством воды, чтобы первоначально определить значение BOD5/CODCr пробы воды, подлежащей измерению, и рассчитать на основе этого примерный диапазон БПК5. и определить коэффициент разбавления.
Для проб воды, содержащих вещества, подавляющие или убивающие метаболическую активность аэробных микроорганизмов, результаты прямого измерения БПК5 обычными методами будут отклоняться от фактического значения. Перед измерением необходимо провести соответствующую предварительную обработку. Эти вещества и факторы влияют на определение БПК5. В том числе тяжелые металлы и другие токсичные неорганические или органические вещества, остаточный хлор и другие окисляющие вещества, слишком высокое или слишком низкое значение pH и т. д.
16. Почему необходимо проводить инокуляцию при измерении БПК5 промышленных сточных вод? Как сделать прививку?
Определение БПК5 представляет собой биохимический процесс потребления кислорода. Микроорганизмы в пробах воды используют органические вещества в воде в качестве питательных веществ для роста и размножения. При этом они разлагают органику и потребляют растворенный в воде кислород. Поэтому проба воды должна содержать определенное количество микроорганизмов, способных разлагать содержащиеся в ней органические вещества. возможности микроорганизмов.
Промышленные сточные воды обычно содержат различное количество токсичных веществ, которые могут подавлять активность микроорганизмов. Поэтому количество микроорганизмов в промышленных сточных водах очень мало или даже отсутствует. Если используются обычные методы измерения городских сточных вод, богатых микроорганизмами, истинное содержание органических веществ в сточных водах может быть не обнаружено или, по крайней мере, может быть низким. Например, для проб воды, которые были обработаны высокой температурой и стерилизацией и уровень pH которых слишком высок или слишком низок, в дополнение к принятию мер предварительной обработки, таких как охлаждение, снижение содержания бактерицидов или корректировка значения pH, чтобы гарантировать точности измерения БПК5, необходимо также принять эффективные меры. Вакцинация.
При измерении БПК5 промышленных сточных вод, если содержание токсичных веществ слишком велико, для их удаления иногда применяют химические вещества; если сточные воды кислые или щелочные, их необходимо предварительно нейтрализовать; и обычно пробу воды необходимо разбавить, прежде чем можно будет использовать стандарт. Определение методом разбавления. Добавление соответствующего количества раствора инокулята, содержащего одомашненные аэробные микроорганизмы, к пробе воды (например, к смеси в аэротенках, используемой для очистки такого рода промышленных сточных вод) означает, что проба воды будет содержать определенное количество микроорганизмов, способных разлагать органические вещества. иметь значение. При условии соблюдения других условий для измерения БПК5 эти микроорганизмы используются для разложения органических веществ в промышленных сточных водах, а потребление кислорода пробы воды измеряется в течение 5 дней культивирования и может быть получено значение БПК5 промышленных сточных вод. .
Смешанная жидкость аэротенка или сточные воды вторичного отстойника очистных сооружений являются идеальным источником микроорганизмов для определения БПК5 сточных вод, поступающих на очистные сооружения. Прямая инокуляция бытовыми сточными водами, поскольку растворенный кислород мало или отсутствует, склонна к появлению анаэробных микроорганизмов и требует длительного периода культивирования и акклиматизации. Таким образом, этот акклиматизированный раствор инокулята подходит только для определенных промышленных сточных вод с особыми потребностями.
17. Каковы меры предосторожности при приготовлении воды для разбавления при измерении БПК5?
Качество воды для разбавления имеет большое значение для точности результатов измерения БПК5. Следовательно, необходимо, чтобы потребление кислорода в контрольной воде для разведения в течение 5 дней было менее 0,2 мг/л, и лучше всего контролировать его ниже 0,1 мг/л. Потребление кислорода инокулированной разбавляющей водой в течение 5 дней должно находиться в пределах 0,3–1,0 мг/л.
Залогом обеспечения качества воды разбавления является контроль наименьшего содержания органических веществ и наименьшего содержания веществ, подавляющих размножение микробов. Поэтому в качестве воды для разбавления лучше всего использовать дистиллированную воду. Не рекомендуется использовать чистую воду, полученную из ионообменной смолы, в качестве воды для разбавления, поскольку деионизированная вода часто содержит органические вещества, отделенные от смолы. Если водопроводная вода, используемая для приготовления дистиллированной воды, содержит некоторые летучие органические соединения, чтобы предотвратить их сохранение в дистиллированной воде, перед дистилляцией следует провести предварительную обработку для удаления органических соединений. В дистиллированной воде, полученной на установках для дистилляции металлов, следует уделять внимание проверке содержания в ней ионов металлов во избежание угнетения размножения и метаболизма микроорганизмов и влияния на точность результатов измерения БПК5.
Если используемая вода для разбавления не соответствует требованиям использования, поскольку она содержит органические вещества, эффект можно устранить, добавив соответствующее количество инокулята в аэротенк и храня его при комнатной температуре или 20°C в течение определенного периода времени. Количество прививки основано на том принципе, что потребление кислорода за 5 дней составляет около 0,1мг/л. Чтобы предотвратить размножение водорослей, хранение необходимо осуществлять в темном помещении. Если после хранения в разбавленной воде имеется осадок, можно использовать только надосадочную жидкость, а осадок можно удалить фильтрованием.
Чтобы гарантировать, что растворенный кислород в разбавляющей воде близок к насыщению, при необходимости можно использовать вакуумный насос или водоэжектор для вдыхания очищенного воздуха, микровоздушный компрессор также можно использовать для впрыскивания очищенного воздуха и кислородный насос. бутылку можно использовать для введения чистого кислорода, а затем насыщенной кислородом воды. Разбавленную воду помещают в инкубатор с температурой 20°C на определенный период времени, чтобы растворенный кислород достиг равновесия. Разбавляющая вода, помещенная зимой при более низкой комнатной температуре, может содержать слишком много растворенного кислорода, и наоборот в летние сезоны с высокими температурами. Поэтому, когда существует значительная разница между комнатной температурой и 20°C, его необходимо поместить в инкубатор на некоторое время, чтобы стабилизировать его и культуральную среду. баланс парциального давления кислорода.
18. Как определить коэффициент разбавления при измерении БПК5?
Если коэффициент разбавления слишком велик или слишком мал, потребление кислорода за 5 дней может быть слишком маленьким или слишком большим, что превысит нормальный диапазон потребления кислорода и приведет к провалу эксперимента. Поскольку цикл измерения БПК5 очень длинный, при возникновении такой ситуации повторное тестирование невозможно. Поэтому большое внимание необходимо уделять определению коэффициента разбавления.
Хотя состав промышленных сточных вод сложен, отношение их значения БПК5 к значению CODCr обычно составляет от 0,2 до 0,8. Доля сточных вод бумажной, полиграфической, красильной и химической промышленности ниже, а доля сточных вод пищевой промышленности выше. При измерении БПК5 некоторых сточных вод, содержащих гранулированные органические вещества, таких как сточные воды дистилляторов, это соотношение будет значительно ниже, поскольку твердые частицы осаждаются на дне культуральной бутылки и не могут участвовать в биохимической реакции.
Определение коэффициента разбавления основано на двух условиях: при измерении БПК5 потребление кислорода за 5 дней должно быть больше 2 мг/л, а оставшийся растворенный кислород должен быть больше 1 мг/л. DO в культуральном флаконе на следующий день после разведения составляет от 7 до 8,5 мг/л. Предполагая, что потребление кислорода за 5 дней составляет 4 мг/л, коэффициент разбавления представляет собой произведение значения CODCr и трех коэффициентов 0,05, 0,1125 и 0,175 соответственно. Например, при использовании культуральной бутылки емкостью 250 мл для измерения БПК5 образца воды с CODCr 200 мг/л три фактора разбавления составляют: ①200×0,005=10 раз, ②200×0,1125=22,5 раза и ③200×0,175= 35 раз. Если используется метод прямого разбавления, объемы взятых проб воды составляют: ①250÷10=25мл, ②250÷22,5≈11мл, ③250÷35≈7мл.
Если вы возьмете образцы и культивируете их таким образом, то от 1 до 2 результатов измерения растворенного кислорода будут соответствовать двум вышеуказанным принципам. Если имеются два коэффициента разбавления, соответствующие вышеуказанным принципам, при расчете результатов следует принимать их среднее значение. Если оставшийся растворенный кислород составляет менее 1 мг/л или даже равен нулю, степень разбавления следует увеличить. Если потребление растворенного кислорода во время культивирования составляет менее 2 мг/л, возможно, коэффициент разведения слишком велик; Другая возможность заключается в том, что микробные штаммы не подходят, имеют низкую активность или слишком высока концентрация токсичных веществ. В это время также могут возникнуть проблемы с большими коэффициентами разбавления. Бутылка с культурой потребляет больше растворенного кислорода.
Если вода для разбавления представляет собой воду для инокуляционного разведения, поскольку потребление кислорода контрольной пробы воды составляет 0,3–1,0 мг/л, коэффициенты разбавления составляют 0,05, 0,125 и 0,2 соответственно.
Если известно конкретное значение CODCr или приблизительный диапазон пробы воды, будет проще проанализировать ее значение БПК5 в соответствии с указанным выше коэффициентом разбавления. Если диапазон CODCr пробы воды неизвестен, чтобы сократить время анализа, его можно оценить в процессе измерения CODCr. Конкретный метод: сначала приготовьте стандартный раствор, содержащий 0,4251 г гидрофталата калия на литр (значение CODCr этого раствора составляет 500 мг/л), а затем разбавьте его пропорционально значениям CODCr 400 мг/л, 300 мг/л, и 200мг. /л, разбавленный раствор 100 мг/л. Отнесите пипеткой 20,0 мл стандартного раствора со значением CODCr от 100 до 500 мг/л, добавьте реагенты в соответствии с обычным методом и измерьте значение CODCr. После нагревания, кипячения и кипячения с обратным холодильником в течение 30 минут охладите естественным путем до комнатной температуры, затем накройте крышкой и храните для приготовления стандартной колориметрической серии. В процессе измерения значения CODCr пробы воды обычным методом, когда кипение с обратным холодильником продолжается в течение 30 минут, сравните ее с предварительно нагретой стандартной цветовой последовательностью значений CODCr, чтобы оценить значение CODCr пробы воды, и определите на основе этого коэффициент разбавления при тестировании БПК5. . Для полиграфических и красильных, бумажных, химических и других промышленных сточных вод, содержащих трудноперевариваемые органические вещества, при необходимости проводят колориметрическую оценку после кипячения и кипячения с обратным холодильником в течение 60 мин.
Время публикации: 21 сентября 2023 г.
