46.Ууссан хүчилтөрөгч гэж юу вэ?
Ууссан хүчилтөрөгчийн DO (англи хэлээр ууссан хүчилтөрөгчийн товчлол) нь усанд ууссан молекулын хүчилтөрөгчийн хэмжээг илэрхийлэх ба нэгж нь мг/л байна. Усан дахь ууссан хүчилтөрөгчийн ханасан агууламж нь усны температур, атмосферийн даралт, усны химийн найрлагатай холбоотой байдаг. Агаар мандлын нэг даралтад нэрмэл усанд ууссан хүчилтөрөгч ханалтад хүрэхэд хүчилтөрөгчийн агууламж 0оС-т 14.62мг/л, 20оС-т 9.17мг/л байна. Усны температур нэмэгдэх, давсны агууламж нэмэгдэх, атмосферийн даралт буурах зэрэг нь усанд ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж буурахад хүргэдэг.
Ууссан хүчилтөрөгч нь загас, аэробик бактерийн оршин тогтнох, үржихэд зайлшгүй шаардлагатай бодис юм. Хэрэв ууссан хүчилтөрөгч 4 мг/л-ээс бага байвал загас амьдрахад хэцүү болно. Ус нь органик бодисоор бохирдсон үед аэробик бичил биетүүдээр органик бодисыг исэлдүүлэх нь усанд ууссан хүчилтөрөгчийг зарцуулна. Хэрэв цаг хугацаанд нь агаараас нөхөж чадахгүй бол усанд ууссан хүчилтөрөгч 0-д ойртлоо аажмаар буурч, олон тооны агааргүй бичил биетүүд үржихэд хүргэдэг. Усыг хар, үнэртэй болго.
47. Ууссан хүчилтөрөгчийг хэмжихэд өргөн хэрэглэгддэг ямар аргууд байдаг вэ?
Ууссан хүчилтөрөгчийг хэмжихэд түгээмэл хэрэглэгддэг хоёр арга байдаг бөгөөд нэг нь иодометрийн арга ба түүнийг засах арга (GB 7489–87), нөгөө нь цахилгаан химийн датчик арга (GB11913–89) юм. Иодометрийн арга нь 0.2 мг/л-ээс их ууссан хүчилтөрөгчтэй усны дээжийг хэмжихэд тохиромжтой. Ерөнхийдөө иодометрийн арга нь зөвхөн цэвэр усанд ууссан хүчилтөрөгчийг хэмжихэд тохиромжтой. Үйлдвэрийн бохир ус эсвэл бохир ус цэвэрлэх байгууламжийн янз бүрийн процессын үе шатуудад ууссан хүчилтөрөгчийг хэмжихдээ залруулсан иодыг ашиглах шаардлагатай. тоон арга буюу цахилгаан химийн арга. Цахилгаан химийн датчикийн аргыг тодорхойлох доод хязгаар нь ашигласан багажтай холбоотой. Мембран электродын арга ба мембрангүй электродын арга гэсэн үндсэн хоёр төрөл байдаг. Эдгээр нь ихэвчлэн 0.1 мг/л-ээс их ууссан хүчилтөрөгчтэй усны дээжийг хэмжихэд тохиромжтой. Агааржуулалтын сав болон бохир ус цэвэрлэх байгууламжийн бусад газарт суурилуулж, ашигладаг онлайн DO хэмжигч нь мембран электродын арга эсвэл мембрангүй электродын аргыг ашигладаг.
Иодометрийн аргын үндсэн зарчим нь усны дээжинд манганы сульфат ба шүлтлэг калийн иодид нэмэх явдал юм. Усан дахь ууссан хүчилтөрөгч нь бага валенттай манганыг өндөр валенттай манганд исэлдүүлж, дөрвөн валенттай манганы гидроксидын хүрэн тунадас үүсгэдэг. Хүчил нэмсний дараа хүрэн тунадас уусч, иодид ионуудтай урвалд орж, чөлөөт иод үүсгэх ба дараа нь цардуулыг индикатор болгон ашиглаж, ууссан хүчилтөрөгчийн агууламжийг тооцоолохдоо чөлөөт иодыг натрийн тиосульфатаар титрлэнэ.
Усны дээж нь өнгөт эсвэл иодтой урвалд орох органик бодис агуулсан бол усанд ууссан хүчилтөрөгчийг хэмжихэд иодометрийн арга, түүнийг засах аргыг ашиглах нь тохиромжгүй. Үүний оронд хүчилтөрөгч мэдрэмтгий хальсан электрод эсвэл мембрангүй электродыг хэмжилт хийхэд ашиглаж болно. Хүчилтөрөгч мэдрэмтгий электрод нь тулгуур электролиттэй харьцах хоёр металл электрод ба сонгомол нэвчилттэй мембранаас бүрдэнэ. Мембран нь зөвхөн хүчилтөрөгч болон бусад хийгээр дамжин өнгөрч болох боловч доторх ус, уусдаг бодисууд нэвтэрч чадахгүй. Мембранаар дамжин өнгөрөх хүчилтөрөгч электрод дээр багасдаг. Сул тархалтын гүйдэл үүсч, гүйдлийн хэмжээ нь тодорхой температурт ууссан хүчилтөрөгчийн агууламжтай пропорциональ байна. Киногүй электрод нь тусгай мөнгөн хайлш катод ба төмөр (эсвэл цайр) анодоос бүрдэнэ. Энэ нь хальс, электролит ашигладаггүй бөгөөд хоёр туйлын хооронд туйлшралын хүчдэл нэмэгдэхгүй. Энэ нь зөвхөн хэмжсэн усан уусмалаар дамжуулан хоёр туйлтай холбогдож анхдагч батерей үүсгэдэг ба усан дахь хүчилтөрөгчийн молекулууд Ангиаруулах ажиллагааг шууд катод дээр гүйцэтгэдэг ба үүсэх бууралтын гүйдэл нь хэмжиж буй уусмал дахь хүчилтөрөгчийн агууламжтай пропорциональ байна. .
48. Ууссан хүчилтөрөгчийн индикатор нь яагаад бохир усыг биологийн цэвэрлэх системийн хэвийн үйл ажиллагааны гол үзүүлэлтүүдийн нэг вэ?
Усан дахь ууссан хүчилтөрөгчийг тодорхой хэмжээгээр хадгалах нь аэробик усны организмын оршин тогтнох, үржих үндсэн нөхцөл юм. Тиймээс ууссан хүчилтөрөгчийн индикатор нь бохир усны биологийн цэвэршүүлэх системийн хэвийн ажиллагааг хангах гол үзүүлэлтүүдийн нэг юм.
Аэробик биологийн цэвэрлэх төхөөрөмж нь усанд ууссан хүчилтөрөгчийг 2 мг/л-ээс дээш, агааргүй биологийн цэвэрлэх төхөөрөмжид ууссан хүчилтөрөгчийг 0.5 мг/л-ээс бага байлгахыг шаарддаг. Хэрэв та метаогенезийн хамгийн тохиромжтой үе шатанд орохыг хүсч байвал ууссан хүчилтөрөгч (0 хувьд) байхгүй байх нь хамгийн сайн арга бөгөөд A/O процессын А хэсэг нь исэлгүй төлөвт байх үед ууссан хүчилтөрөгч нь 0.5 ~ 1 мг/л байх нь дээр. . Аэробик биологийн аргын хоёрдогч тунаах савнаас гарах бохир ус нь шаардлага хангасан тохиолдолд түүний ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж ерөнхийдөө 1 мг/л-ээс багагүй байна. Хэрэв энэ нь хэтэрхий бага байвал (<0.5мг/л) эсвэл хэт өндөр (агааржуулах арга >2мг/л), энэ нь бохир ус үүсгэдэг. Усны чанар муудаж, эсвэл бүр стандартаас давж гардаг. Иймд биологийн цэвэрлэгээний төхөөрөмж доторх ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж, түүний тунадасжуулах савны хаягдал усыг хянахад бүх анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй.
Иодометрийн титрлэлт нь газар дээр нь туршилт хийхэд тохиромжгүй бөгөөд байнгын хяналт эсвэл ууссан хүчилтөрөгчийг газар дээр нь тодорхойлоход ашиглах боломжгүй. Ариутгах татуургын систем дэх ууссан хүчилтөрөгчийг тасралтгүй хянахдаа электрохимийн аргаар мембран электродын аргыг ашигладаг. Ариутгах татуургыг цэвэрлэх явцад агааржуулагч дахь холимог шингэний DO-ийн өөрчлөлтийг цаг тухайд нь олж мэдэхийн тулд онлайн цахилгаан химийн датчик DO хэмжигчийг ихэвчлэн ашигладаг. Үүний зэрэгцээ DO хэмжигч нь агааржуулалтын саванд ууссан хүчилтөрөгчийг автоматаар хянах, тохируулах системийн чухал хэсэг юм. Учир нь тохируулга, хяналтын систем нь түүний хэвийн үйл ажиллагаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүний зэрэгцээ энэ нь бохир усны биологийн цэвэрлэгээний хэвийн ажиллагааг тохируулах, хянах процессын операторуудад бас чухал үндэс суурь болдог.
49. Иодометрийн титрлэлтийн аргаар ууссан хүчилтөрөгчийг хэмжихэд ямар арга хэмжээ авах вэ?
Ууссан хүчилтөрөгчийг хэмжихийн тулд усны дээжийг цуглуулахдаа онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй. Усны дээжийг агаарт удаан хугацаагаар байлгаж, хутгаж болохгүй. Ус цуглуулах саванд дээж авахдаа 300 мл-ийн багтаамжтай шилэн савтай, ууссан хүчилтөрөгчийн савыг хэрэглэж, усны температурыг нэгэн зэрэг хэмжиж тэмдэглэнэ. Цаашилбал, иодометрийн титрлэлтийг ашиглахдаа дээж авсны дараа саад тотгорыг арилгах тодорхой аргыг сонгохоос гадна хадгалах хугацааг аль болох богиносгох шаардлагатай бөгөөд нэн даруй шинжилгээ хийх нь зүйтэй.
Технологи, тоног төхөөрөмжийг сайжруулж, багаж хэрэгслийн тусламжтайгаар иодометрийн титрлэлт нь ууссан хүчилтөрөгчийн шинжилгээний хамгийн нарийвчлалтай, найдвартай титрлэлтийн арга хэвээр байна. Усны дээжинд янз бүрийн хөндлөнгийн бодисуудын нөлөөллийг арилгахын тулд иодометрийн титрлэлтийг засах хэд хэдэн тусгай аргууд байдаг.
Усны дээжинд агуулагдах исэл, бууруулагч бодис, органик бодис зэрэг нь иодометрийн титрлэхэд саад болно. Зарим исэлдүүлэгчид иодыг иод (эерэг интерференц) болгон задалж, зарим бууруулагч бодис нь иодыг иодид (сөрөг интерференц) болгон бууруулж чаддаг. хөндлөнгийн оролцоо), исэлдсэн манганы тунадасыг хүчиллэгжүүлэх үед ихэнх органик бодисууд хэсэгчлэн исэлдэж, сөрөг алдаа үүсгэдэг. Азидын залруулгын арга нь нитритийн хөндлөнгийн оролцоог үр дүнтэй арилгах боломжтой бөгөөд усны дээж нь бага валенттай төмөр агуулсан бол калийн перманганатын залруулгын аргыг ашиглан интерференцийг арилгах боломжтой. Усны дээжинд өнгө, замаг, түдгэлзүүлсэн бодис агуулагдаж байвал хөнгөн цагааны флокуляцийг засах аргыг, идэвхижүүлсэн лагийн хольцын ууссан хүчилтөрөгчийг тодорхойлохдоо зэсийн сульфат-сульфамин хүчлийн флокуляцийг засах аргыг хэрэглэнэ.
50. Нимгэн хальсан электродын аргаар ууссан хүчилтөрөгчийг хэмжихэд ямар арга хэмжээ авах вэ?
Мембран электрод нь катод, анод, электролит, мембранаас бүрдэнэ. Электродын хөндийг KCl уусмалаар дүүргэнэ. Мембран нь хэмжих гэж буй усны дээжээс электролитийг салгаж, ууссан хүчилтөрөгч нь мембранаар нэвтэрч, тархдаг. Хоёр туйлын хооронд тогтмол гүйдлийн тогтсон туйлшралын хүчдэлийг 0.5-1.0V-ийн хооронд оруулсны дараа хэмжсэн усанд ууссан хүчилтөрөгч хальсаар дамжин катод дээр буурч, хүчилтөрөгчийн концентрацитай пропорциональ тархалтын гүйдэл үүсгэнэ.
Түгээмэл хэрэглэгддэг хальс нь хүчилтөрөгчийн молекулуудыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог полиэтилен ба фтор нүүрстөрөгчийн хальс бөгөөд харьцангуй тогтвортой шинж чанартай байдаг. Кино нь янз бүрийн хий нэвчдэг тул зарим хий (H2S, SO2, CO2, NH3 гэх мэт) заагч электрод дээр байдаг. Энэ нь деполяризаци хийхэд хялбар биш бөгөөд энэ нь электродын мэдрэмжийг бууруулж, хэмжилтийн үр дүнд хазайхад хүргэдэг. Хэмжсэн ус дахь тос, тос, агааржуулалтын саванд байгаа бичил биетүүд ихэвчлэн мембранд наалддаг бөгөөд хэмжилтийн нарийвчлалд ноцтой нөлөөлдөг тул тогтмол цэвэрлэгээ, шалгалт тохируулга хийх шаардлагатай байдаг.
Тиймээс бохир ус цэвэрлэх системд ашигладаг мембран электродын ууссан хүчилтөрөгчийн анализаторыг үйлдвэрлэгчийн тохируулгын аргачлалын дагуу ажиллуулах ёстой бөгөөд тогтмол цэвэрлэгээ, шалгалт тохируулга, электролитийн нөхөн сэргээлт, электродын мембраныг солих шаардлагатай. Киног солихдоо та үүнийг анхааралтай хийх хэрэгтэй. Эхлээд та мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бохирдуулахаас урьдчилан сэргийлэх хэрэгтэй. Хоёрдугаарт, хальсан дор жижиг бөмбөлөг үлдээхгүйн тулд болгоомжтой байгаарай. Үгүй бол үлдэгдэл гүйдэл нэмэгдэж, хэмжилтийн үр дүнд нөлөөлнө. Нарийвчлалтай өгөгдлийг баталгаажуулахын тулд мембраны электродын хэмжилтийн цэг дэх усны урсгал нь тодорхой хэмжээний турбуленттай байх ёстой, өөрөөр хэлбэл мембраны гадаргуугаар дамжин өнгөрөх туршилтын уусмал нь хангалттай урсгалын хурдтай байх ёстой.
Ерөнхийдөө DO концентрацитай агаар эсвэл дээж, DO-гүй дээжийг хяналтын шалгалт тохируулгад ашиглаж болно. Мэдээжийн хэрэг шалгалтанд хамрагдсан усны дээжийг шалгалт тохируулгад ашиглах нь хамгийн сайн арга юм. Үүнээс гадна температурын залруулгын өгөгдлийг шалгахын тулд нэг эсвэл хоёр цэгийг байнга шалгаж байх ёстой.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 11-р сарын 14-ний өдөр
