נקודות מפתח לפעולות בדיקת איכות מים במכוני טיהור שפכים חלק י'

51. מהם המדדים השונים המשקפים חומר אורגני רעיל ומזיק במים?
פרט למספר קטן של תרכובות אורגניות רעילות ומזיקות בשפכים נפוצים (כגון פנולים נדיפים וכו'), רובם קשים לפירוק ביולוגי ומזיקים מאוד לגוף האדם, כגון נפט, חומרים פעילי שטח אניונים (LAS), חומרי הדברה אורגניים של כלור וזרחן אורגני, ביפנילים פולי-כלוריים (PCBs), פחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAH), פולימרים סינתטיים בעלי מולקולריות גבוהה (כגון פלסטיק, גומי סינטטי, סיבים מלאכותיים וכו'), דלקים וחומרים אורגניים אחרים.
לתקן ההזרמה הלאומי המקיף GB 8978-1996 יש תקנות מחמירות לגבי ריכוזי ביוב המכילים את החומרים האורגניים הרעילים והמזיקים הנ"ל המופלטים על ידי תעשיות שונות.מדדי איכות מים ספציפיים כוללים בנזו(א)פירן, נפט, פנולים נדיפים וחומרי הדברה אורגנו-זרחן (מחושבים ב-P), טטרכלורומתאן, טטרכלורואתילן, בנזן, טולואן, m-cresol ו-36 פריטים נוספים.לתעשיות שונות יש אינדיקטורים שונים להזרמת שפכים שיש לשלוט בהם.יש לנטר אם מדדי איכות המים עומדים בתקני ההזרמה הלאומיים בהתבסס על ההרכב הספציפי של השפכים המוזרמים על ידי כל ענף.
52. כמה סוגים של תרכובות פנוליות יש במים?
פנול הוא נגזרת הידרוקסיל של בנזן, כאשר קבוצת ההידרוקסיל שלו מחוברת ישירות לטבעת הבנזן.על פי מספר קבוצות ההידרוקסיל הכלולות בטבעת הבנזן, ניתן לחלק אותה לפנולים יחידתיים (כגון פנול) ופוליפנולים.לפי האם הוא יכול להנדיף עם אדי מים, הוא מחולק לפנול נדיף ופנול לא נדיף.לכן, פנולים לא רק מתייחסים לפנול, אלא כוללים גם את השם הכללי של הפנולטים המוחלפים על ידי הידרוקסיל, הלוגן, ניטרו, קרבוקסיל וכו' בעמדות האורתו, המטה והפארא.
תרכובות פנוליות מתייחסות לבנזן ולנגזרות ההידרוקסיל הטבעתיות שלו.יש הרבה סוגים.נהוג לחשוב שאלו עם נקודת רתיחה מתחת ל-230oC הם פנולים נדיפים, בעוד שבעלי נקודת רתיחה מעל 230oC הם פנולים לא נדיפים.פנולים נדיפים בתקני איכות מים מתייחסים לתרכובות פנוליות שעלולות להנדיף יחד עם אדי מים במהלך הזיקוק.
53.מהן השיטות הנפוצות למדידת פנול נדיף?
מכיוון שפנולים נדיפים הם סוג של תרכובת ולא תרכובת בודדת, גם אם נעשה שימוש בפנול כסטנדרט, התוצאות יהיו שונות אם נעשה שימוש בשיטות ניתוח שונות.על מנת להפוך את התוצאות להשוואות, יש להשתמש בשיטה המאוחדת שצוינה על ידי המדינה.שיטות המדידה הנפוצות עבור פנול נדיף הן ספקטרופוטומטריית 4-aminoantipyrine המצוינת ב-GB 7490-87 ויכולת הברומיציה המצוינת ב-GB 7491-87.חוֹק.
לשיטה ספקטרופוטומטרית 4-Aminoantipyrine יש פחות גורמי הפרעה ורגישות גבוהה יותר, והיא מתאימה למדידת דגימות מים נקיות יותר עם תכולת פנול נדיף<5mg>שיטת הנפח הברומינציה פשוטה וקלה לתפעול, ומתאימה לקביעת כמות הפנולים הנדיפים בשפכים תעשייתיים >10 מ"ג/ליטר או שפכים ממפעלי טיהור שפכים תעשייתיים.העיקרון הבסיסי הוא שבתמיסה עם עודף ברום, פנול וברום יוצרים טריברומופנול, ומייצרים עוד ברומוטריברומופנול.לאחר מכן הברום הנותר מגיב עם אשלגן יודיד כדי לשחרר יוד חופשי, בעוד שברום-טריברומופנול מגיב עם יודיד אשלגן ליצירת טריברומופנול ויוד חופשי.היוד החופשי עובר טיטרציה עם תמיסת נתרן תיוסולפט, וניתן לחשב את תכולת הפנול הנדיף במונחים של פנול על סמך צריכתו.
54. מהם אמצעי הזהירות למדידת פנול נדיף?
מכיוון שחמצן מומס וחומרי חמצון ומיקרואורגניזמים אחרים יכולים לחמצן או לפרק תרכובות פנוליות, מה שהופך את התרכובות הפנוליות במים למאוד לא יציבות, בדרך כלל משתמשים בשיטת הוספת חומצה (H3PO4) והורדת הטמפרטורה כדי לעכב את פעולתם של מיקרואורגניזמים. כמות חומצה גופרתית מתווספת.שיטת הברזל מבטלת את השפעות החמצון.גם אם ננקטים האמצעים הנ"ל, יש לנתח ולבדוק דגימות מים תוך 24 שעות, ויש לאחסן דגימות מים בבקבוקי זכוכית ולא במיכלי פלסטיק.
ללא קשר לשיטת הנפח הברומינציה או השיטה הספקטרופוטומטרית 4-aminoantipyrine, כאשר דגימת המים מכילה חומרים מחמצנים או מפחיתים, יוני מתכת, אמינים ארומטיים, שמנים וזפתים וכו', תהיה לכך השפעה על דיוק המדידה.התערבות, יש לנקוט באמצעים הדרושים כדי לחסל את השפעותיה.לדוגמה, ניתן להסיר חומרים מחמצנים על ידי הוספת ברזל סולפט או סודיום ארסניט, סולפידים ניתן להסיר על ידי הוספת גופרת נחושת בתנאים חומציים, שמן וזפת ניתן להסיר על ידי מיצוי והפרדה עם ממיסים אורגניים בתנאים אלקליים חזקים.חומרים מצמצמים כמו סולפט ופורמלדהיד מוסרים על ידי מיצוי שלהם בממיסים אורגניים בתנאים חומציים והשארת החומרים המצמצמים במים.בניתוח שפכים עם רכיב קבוע יחסית, לאחר צבירת ניסיון מסוים, ניתן לברר את סוגי החומרים המפריעים, ולאחר מכן ניתן לסלק את סוגי החומרים המפריעים על ידי הגדלה או הקטנה ולפשט את שלבי הניתוח עד כמה. ככל האפשר.
פעולת הזיקוק היא שלב מרכזי בקביעת פנול נדיף.על מנת לאדות לחלוטין את הפנול הנדיף, יש להתאים את ערך ה-pH של הדגימה לזיקוק לכ-4 (טווח שינוי הצבע של מתיל כתום).בנוסף, מאחר שתהליך הנידוף של פנול נדיף הוא איטי יחסית, נפח התזקיק שנאסף צריך להיות שווה ערך לנפח הדגימה המקורית לזיקוק, אחרת תוצאות המדידה יושפעו.אם נמצא שהתזקיק לבן ועכור, יש לאדות אותו שוב בתנאים חומציים.אם התזקיק עדיין לבן ועכור בפעם השנייה, יכול להיות שיש שמן וזפת בדגימת המים ויש לבצע טיפול מתאים.
הכמות הכוללת הנמדדת בשיטת הנפח הברומינציה היא ערך יחסי, ויש להקפיד על תנאי ההפעלה המפורטים בסטנדרטים הלאומיים, לרבות כמות הנוזל הנוספת, טמפרטורת התגובה וזמן התגובה וכו'. בנוסף, משקעי טריברומופנול עוטפים בקלות את I2, אז יש לנער אותו במרץ כאשר מתקרבים לנקודת הטיטרציה.
55. מהם אמצעי הזהירות לשימוש בספקטרופוטומטריה של 4-aminoantipyrine לקביעת פנולים נדיפים?
בעת שימוש בספקטרופוטומטריית 4-aminoantipyrine (4-AAP), יש לבצע את כל הפעולות במנדף, ויש להשתמש בשאיבה המכנית של המנדף כדי למנוע את ההשפעות השליליות של בנזן רעיל על המפעיל..
העלייה בערך ריאגנט ריאגנט נובעת בעיקר מגורמים כמו זיהום במים מזוקקים, כלי זכוכית ומכשירי בדיקה אחרים, כמו גם הנידוף של ממס המיצוי עקב עליית טמפרטורת החדר, והיא נובעת בעיקר מהריאגנט 4-AAP , אשר נוטה לספיגת לחות, התגבשות וחמצון., לכן יש לנקוט באמצעים הדרושים כדי להבטיח את הטוהר של 4-AAP.התפתחות הצבע של התגובה מושפעת בקלות מערך ה-pH, ויש לשלוט בקפדנות על ערך ה-pH של תמיסת התגובה בין 9.8 ל-10.2.
התמיסה הסטנדרטית המדוללת של פנול אינה יציבה.את התמיסה הסטנדרטית המכילה 1 מ"ג פנול למ"ל יש להכניס למקרר ולא ניתן להשתמש בה יותר מ-30 יום.יש להשתמש בתמיסה הסטנדרטית המכילה 10 מיקרוגרם פנול למ"ל ביום ההכנה.יש להשתמש בתמיסה הסטנדרטית המכילה 1 מיקרוגרם פנול למ"ל לאחר ההכנה.השתמש תוך 2 שעות.
הקפד להוסיף ריאגנטים לפי סדר לפי נהלי ההפעלה הסטנדרטיים, ולנער היטב לאחר הוספת כל ריאגנט.אם המאגר לא מנער באופן שווה לאחר הוספתו, ריכוז האמוניה בתמיסת הניסוי יהיה לא אחיד, מה שישפיע על התגובה.אמוניה לא טהורה יכולה להגדיל את הערך הריק ביותר מפי 10.אם האמוניה לא מנוצלת במשך זמן רב לאחר פתיחת הבקבוק, יש לזקק אותה לפני השימוש.
הצבע האדום aminoantipyrine שנוצר יציב רק למשך כ-30 דקות בתמיסה מימית, ויכול להיות יציב למשך 4 שעות לאחר מיצוי לכלורופורם.אם הזמן ארוך מדי, הצבע ישתנה מאדום לצהוב.אם הצבע הריק כהה מדי בגלל הטומאה של 4-aminoantipyrine, ניתן להשתמש במדידת אורך הגל של 490nm כדי לשפר את דיוק המדידה.4-כאשר האמינו-אנטיבי אינו טהור, ניתן להמיס אותו במתנול, ולאחר מכן לסנן ולגבש מחדש עם פחם פעיל כדי לעדן אותו.