נקודות מפתח לפעולות בדיקת איכות מים במכוני טיהור שפכים חלק שלישי

19. כמה שיטות דילול דגימת מים קיימות בעת מדידת BOD5?מהם אמצעי הזהירות בהפעלה?
בעת מדידת BOD5, שיטות דילול דגימות מים מתחלקות לשני סוגים: שיטת דילול כללית ושיטת דילול ישירה.שיטת הדילול הכללית דורשת כמות גדולה יותר של מי דילול או מי דילול חיסון.
שיטת הדילול הכללית היא להוסיף כ-500 מ"ל של מי דילול או מי דילול חיסון לגליל מדורג של 1 ליטר או 2 ליטר, לאחר מכן להוסיף נפח מסוים מחושב של דגימת מים, להוסיף עוד מי דילול או מי דילול חיסון לקנה המידה המלא, ולהשתמש ב גומי בקצה אל מוט הזכוכית העגול בוחשים באיטיות למעלה או למטה מתחת לפני המים.לבסוף, השתמשו בסיפון כדי להכניס את תמיסת דגימת המים המעורבבת באופן שווה לתוך בקבוק התרבית, מלאו אותו במעט גלישה, מכסה בזהירות את פקק הבקבוק ואטום אותו במים.פה בקבוק.עבור דגימות מים עם יחס הדילול השני או השלישי, ניתן להשתמש בתמיסה המעורבת שנותרה.לאחר החישוב, ניתן להוסיף כמות מסוימת של מי דילול או מי דילול מחוסנים, לערבב ולהכניס לבקבוק התרבית באותו אופן.
שיטת הדילול הישיר היא להכניס תחילה כמחצית מנפח מי הדילול או מי דילול החיסון לבקבוק תרבית בנפח ידוע על ידי סיפון, ולאחר מכן להזריק את נפח דגימת המים שיש להוסיף לכל בקבוק תרבית מחושב על סמך הדילול. גורם לאורך דופן הבקבוק., לאחר מכן הכנס מי דילול או חיסון מי דילול לצוואר הבקבוק, סגור בזהירות את פקק הבקבוק ואטום את פיית הבקבוק במים.
בעת שימוש בשיטת הדילול הישיר, יש לשים לב במיוחד לא להכניס את מי הדילול או לחסן את מי הדילול מהר מדי בסיום.יחד עם זאת, יש צורך לחקור את כללי ההפעלה להכנסת הנפח האופטימלי כדי למנוע שגיאות הנגרמות על ידי הצפת יתר.
לא משנה באיזו שיטה משתמשים, כאשר מכניסים את דגימת המים לבקבוק התרבית, הפעולה חייבת להיות עדינה כדי למנוע בועות, התמוססות אוויר למים או בריחת חמצן מהמים.יחד עם זאת, הקפד להיות זהיר כאשר מכסים את הבקבוק היטב כדי למנוע בועות אוויר שנותרו בבקבוק, מה שעלול להשפיע על תוצאות המדידה.כאשר תרבית את בקבוק התרבית באינקובטור, יש לבדוק את אטם המים מדי יום ולמלא אותו במים בזמן כדי למנוע ממי האיטום להתאדות ולאפשר לאוויר להיכנס לבקבוק.בנוסף, הנפחים של שני בקבוקי התרבית בשימוש לפני ואחרי 5 ימים חייבים להיות זהים כדי להפחית שגיאות.
20. מהן הבעיות האפשריות שעלולות להתעורר בעת מדידת BOD5?
כאשר ה-BOD5 נמדד על שפכים של מערכת טיפול בשפכים עם ניטריפיקציה, מכיוון שהוא מכיל חיידקים מחנקים רבים, תוצאות המדידה כוללות את דרישת החמצן של חומרים המכילים חנקן כמו חנקן אמוניה.כאשר יש צורך להבחין בין דרישת החמצן של חומרים פחמניים לבין דרישת החמצן של חומרים חנקניים בדגימות מים, ניתן להשתמש בשיטה של ​​הוספת מעכבי ניטריפיקציה למי הדילול כדי לחסל את הניטריפיקציה במהלך תהליך קביעת BOD5.לדוגמה, הוספת 10 מ"ג 2-כלורו-6-(טריכלורומתיל) פירידין או 10 מ"ג פרופניל תיאוריאה וכו'.
BOD5/CODCr קרוב ל-1 או אפילו יותר מ-1, מה שמצביע לרוב על שגיאה בתהליך הבדיקה.יש לסקור כל קישור של הבדיקה, ולהקדיש תשומת לב מיוחדת לשאלה האם דגימת המים נלקחת באופן שווה.זה עשוי להיות נורמלי ש-BOD5/CODMn יהיה קרוב ל-1 או אפילו יותר מ-1, מכיוון שמידת החמצון של רכיבים אורגניים בדגימות מים על ידי אשלגן פרמנגנט נמוכה בהרבה מזו של אשלגן דיכרומט.ערך CODMn של אותה דגימת מים לפעמים נמוך מערך CODCr.הרבה.
כאשר ישנה תופעה קבועה שככל שגורם הדילול גדול יותר וערך BOD5 גבוה יותר, הסיבה היא לרוב שדגימת המים מכילה חומרים המעכבים גדילה ורבייה של מיקרואורגניזמים.כאשר מקדם הדילול נמוך, שיעור החומרים המעכבים הכלולים בדגימת המים גדול יותר, מה שלא מאפשר לחיידקים לבצע פירוק ביולוגי יעיל, וכתוצאה מכך תוצאות מדידת BOD5 נמוכות.בשלב זה, יש למצוא את המרכיבים או הגורמים הספציפיים לחומרים האנטי-בקטריאליים, ולבצע טיפול מקדים יעיל כדי להעלים או להסוות אותם לפני המדידה.
כאשר BOD5/CODCr נמוך, כגון מתחת ל-0.2 או אפילו מתחת ל-0.1, אם דגימת המים הנמדדת היא שפכים תעשייתיים, ייתכן שהסיבה לכך היא שלחומר האורגני בדגימת המים מתכלות ביולוגית גרועה.עם זאת, אם דגימת המים הנמדדת היא שפכים עירוניים או מעורבבים עם שפכים תעשייתיים מסוימים, שהם חלק מהביוב הביתי, זה לא רק בגלל שדגימת המים מכילה חומרים רעילים כימיים או אנטיביוטיקה, אלא שהסיבות השכיחות יותר הן ערך pH לא ניטרלי. ונוכחות של קוטלי כלור שיוריים.על מנת למנוע טעויות, במהלך תהליך מדידת BOD5, יש להתאים את ערכי ה-pH של דגימת המים ומי הדילול ל-7 ו-7.2 בהתאמה.יש לערוך בדיקות שגרתיות בדגימות מים שעלולות להכיל חומרים מחמצנים כגון שאריות כלור.
21. מהם האינדיקטורים המצביעים על חומרי הזנה מהצומח בשפכים?
חומרי הזנה מהצמחים כוללים חנקן, זרחן וחומרים נוספים הדרושים לצמיחה והתפתחות של צמחים.חומרים מזינים מתונים יכולים לקדם את הצמיחה של אורגניזמים ומיקרואורגניזמים.עודף של חומרי הזנה צמחיים שנכנסים לגוף המים יגרום להתרבות של אצות בגוף המים, וכתוצאה מכך תופעת ה"אאוטרופיקציה" המכונה "איטרופיקציה", שתדרדר עוד יותר את איכות המים, תשפיע על ייצור הדגה ותפגע בבריאות האדם.אאוטרופיקציה חמורה של אגמים רדודים עלולה להוביל לטיפת אגמים ולמוות.
יחד עם זאת, חומרי הזנה מהצומח הם מרכיבים חיוניים לגידול ורבייה של מיקרואורגניזמים בבוצה פעילה, ומהווים גורם מפתח הקשור לפעילות תקינה של תהליך הטיפול הביולוגי.לכן, מדדי תזונה צמחיים במים משמשים כאינדיקטור בקרה חשוב בפעולות טיהור שפכים קונבנציונליות.
מדדי איכות המים המצביעים על חומרי הזנה צמחיים בביוב הם בעיקר תרכובות חנקן (כגון חנקן אורגני, חנקן אמוניה, ניטריט וחנקה ועוד) ותרכובות זרחן (כגון זרחן כולל, פוספט ועוד).בפעולות טיהור שפכים קונבנציונליות, הם בדרך כלל ניטור אמוניה חנקן ופוספט במים נכנסים ויוצאים.מצד אחד, זה לשמור על פעילות תקינה של הטיפול הביולוגי, ומצד שני, לזהות האם השפכים עומדים בתקני ההזרמה הלאומיים.
22. מהם מדדי איכות המים של תרכובות חנקן נפוצות?איך הם קשורים?
מדדי איכות המים הנפוצים המייצגים תרכובות חנקן במים כוללים חנקן כולל, חנקן Kjeldahl, חנקן אמוניה, ניטריט וניטראט.
חנקן אמוניה הוא חנקן הקיים בצורה של NH3 ו-NH4+ במים.זהו תוצר הצעד הראשון של פירוק חמצוני של תרכובות חנקן אורגניות והוא סימן לזיהום מים.ניתן לחמצן חנקן אמוניה לניטריט (מתבטא כ-NO2-) בפעולת חיידקי ניטריט, וניתן לחמצן ניטריט לחנקתי (בביטוי כ-NO3-) בפעולת חיידקי חנקתי.ניתן להפחית את הניטראט לניטריט תחת פעולתם של מיקרואורגניזמים בסביבה נטולת חמצן.כאשר החנקן במים הוא בעיקר בצורת חנקה, זה יכול להצביע על כך שתכולת החומר האורגני המכיל חנקן במים קטנה מאוד וגוף המים הגיע לטיהור עצמי.
ניתן למדוד את הסכום של חנקן אורגני וחנקן אמוניה בשיטת Kjeldahl (GB 11891–89).תכולת החנקן של דגימות מים הנמדדות בשיטת Kjeldahl נקראת גם Kjeldahl חנקן, ולכן החנקן Kjeldahl הידוע בדרך כלל הוא חנקן אמוניה.וחנקן אורגני.לאחר הסרת חנקן אמוניה מדגימת המים, הוא נמדד בשיטת Kjeldahl.הערך הנמדד הוא חנקן אורגני.אם חנקן Kjeldahl וחנקן אמוניה נמדדים בנפרד בדגימות מים, ההבדל הוא גם חנקן אורגני.חנקן Kjeldahl יכול לשמש כאינדיקטור בקרה לתכולת החנקן של המים הנכנסים של ציוד לטיפול בשפכים, ויכול לשמש גם כאינדיקטור ייחוס לבקרת האאוטרופיקה של גופי מים טבעיים כגון נהרות, אגמים וימים.
חנקן כולל הוא הסכום של חנקן אורגני, חנקן אמוניה, חנקן ניטריט וחנקן חנקתי במים, שהוא הסכום של חנקן Kjeldahl וחנקן תחמוצת הכולל.ניתן למדוד את סך החנקן, חנקן ניטריט וחנקן חנקתי באמצעות ספקטרופוטומטריה.לשיטת הניתוח של חנקן ניטריט, ראה GB7493-87, לשיטת הניתוח של חנקן חנקתי, ראה GB7480-87, ולשיטת ניתוח החנקן הכולל, ראה GB 11894- -89.החנקן הכולל מייצג את סכום תרכובות החנקן במים.זהו מדד חשוב לבקרת זיהום מים טבעי ופרמטר בקרה חשוב בתהליך הטיפול בשפכים.
23. מהם אמצעי הזהירות למדידת חנקן אמוניה?
השיטות הנפוצות לקביעת חנקן אמוניה הן שיטות קולורימטריות, כלומר השיטה הקולורימטרית של ריאגנט של נסלר (GB 7479-87) ושיטת חומצה סליצילית-היפוכלוריט (GB 7481-87).ניתן לשמר דגימות מים על ידי החמצה עם חומצה גופרתית מרוכזת.השיטה הספציפית היא להשתמש בחומצה גופרתית מרוכזת כדי להתאים את ערך ה-pH של דגימת המים בין 1.5 ל-2, ולאחסן אותה בסביבה של 4oC.ריכוזי הזיהוי המינימליים של השיטה הקולורימטרית של ריאגנט Nessler ושיטת ההיפוכלוריט של חומצה סליצילית הם 0.05mg/L ו-0.01mg/L (מחושב ב-N) בהתאמה.בעת מדידת דגימות מים בריכוז מעל 0.2mg/L When , ניתן להשתמש בשיטה הנפחית (CJ/T75–1999).על מנת לקבל תוצאות מדויקות, לא משנה באיזו שיטת ניתוח משתמשים, יש לזקק מראש את דגימת המים בעת מדידת חנקן אמוניה.
לערך ה-pH של דגימות מים יש השפעה רבה על קביעת האמוניה.אם ערך ה-pH גבוה מדי, חלק מהתרכובות האורגניות המכילות חנקן יומרו לאמוניה.אם ערך ה-pH נמוך מדי, חלק מהאמוניה יישאר במים במהלך החימום והזיקוק.על מנת לקבל תוצאות מדויקות, יש להתאים את דגימת המים לנייטרלי לפני הניתוח.אם דגימת המים חומצית או בסיסית מדי, ניתן להתאים את ערך ה-pH לנייטרלי עם תמיסת 1מול/L נתרן הידרוקסיד או 1mol/L חומצה גופרתית.לאחר מכן הוסף תמיסת חיץ פוספט כדי לשמור על ערך ה-pH ב-7.4, ולאחר מכן בצע זיקוק.לאחר החימום, האמוניה מתאדה מהמים במצב גזי.בשלב זה, 0.01~0.02 מול/ליטר חומצה גופרתית מדוללת (שיטת פנול-היפוכלוריט) או חומצה בורית מדוללת 2% (שיטת הריאגנט של נסלר) משמשת לספיגתה.
עבור כמה דגימות מים עם תכולת Ca2+ גדולה, לאחר הוספת תמיסת חיץ פוספט, Ca2+ ו-PO43- מייצרים משקע Ca3(PO43-)2 בלתי מסיס ומשחררים H+ בפוספט, מה שמוריד את ערך ה-pH.ברור, יונים אחרים שיכולים לזרז עם פוספט יכולים גם להשפיע על ערך ה-pH של דגימות מים במהלך זיקוק מחומם.במילים אחרות, עבור דגימת מים כזו, גם אם ערך ה-pH מותאם לנייטרלי ומוסיפים תמיסת חיץ פוספט, ערך ה-pH עדיין יהיה נמוך בהרבה מהערך הצפוי.לכן, עבור דגימות מים לא ידועות, מדדו שוב את ערך ה-pH לאחר הזיקוק.אם ערך ה-pH אינו בין 7.2 ל-7.6, יש להגדיל את כמות תמיסת המאגר.בדרך כלל, יש להוסיף 10 מ"ל של תמיסת חיץ פוספט לכל 250 מ"ג סידן.
24. מהם מדדי איכות המים המשקפים את תכולת התרכובות המכילות זרחן במים?איך הם קשורים?
זרחן הוא אחד המרכיבים הדרושים לצמיחה של אורגניזמים מימיים.רוב הזרחן במים קיים בצורות שונות של פוספטים, וכמות קטנה קיימת בצורה של תרכובות זרחן אורגניות.ניתן לחלק את הפוספטים במים לשתי קטגוריות: אורתופוספט ופוספט מעובה.אורתופוספט מתייחס לפוספטים הקיימים בצורה של PO43-, HPO42-, H2PO4- וכו', בעוד שפוספט מעובה כולל פירופוספט וחומצה מטפוספורית.מלחים ופוספטים פולימריים, כגון P2O74-, P3O105-, HP3O92-, (PO3)63- ועוד. תרכובות אורגניות כוללות בעיקר פוספטים, פוספיטים, פירופוספטים, היפופוספיטים ואמינים פוספטים.סכום הפוספטים והזרחן האורגני נקרא זרחן כולל והוא גם מדד חשוב לאיכות המים.
שיטת הניתוח של זרחן כולל (ראה GB 11893-89 לשיטות ספציפיות) מורכבת משני שלבים בסיסיים.הצעד הראשון הוא להשתמש בחומרים חמצוניים כדי להמיר צורות שונות של זרחן בדגימת המים לפוספטים.השלב השני הוא למדוד אורתופוספט, ולאחר מכן הפוך חשב את תכולת הזרחן הכוללת.במהלך פעולות טיהור שפכים שגרתיות, יש לנטר ולמדוד את תכולת הפוספטים של הביוב הנכנס למכשיר הטיפול הביוכימי ושפכי מיכל השקיעה המשני.אם תכולת הפוספט במים הנכנסים אינה מספקת, יש להוסיף כמות מסוימת של דשן פוספט כדי להשלים אותו;אם תכולת הפוספט בשפכים של מיכל השקיעה המשני עולה על תקן ההזרמה הלאומי ברמה הראשונה של 0.5mg/L, יש לשקול אמצעים להסרת זרחן.
25. מהם אמצעי הזהירות לקביעת פוספט?
השיטה למדידת פוספט היא שבתנאים חומציים, פוספט ואמוניום מוליבדאט מייצרים חומצה הטרופולית של פוספומוליבדן, המופחתת לקומפלקס כחול (המכונה כחול מוליבדן) באמצעות חומר ההפחתה סטאנו כלוריד או חומצה אסקורבית.שיטה CJ/T78–1999), אתה יכול גם להשתמש בדלק אלקליין כדי ליצור קומפלקסים צבעוניים מרובי רכיבים למדידה ספקטרופוטומטרית ישירה.
דגימות מים המכילות זרחן אינן יציבות ועדיף לנתח אותן מיד לאחר האיסוף.אם לא ניתן לבצע את הניתוח מיד, הוסף 40 מ"ג כספית כלוריד או 1 מ"ל חומצה גופרתית מרוכזת לכל ליטר דגימת מים לשימור, ולאחר מכן אחסן אותו בבקבוק זכוכית חום והנח אותו במקרר 4oC.אם דגימת המים משמשת רק לניתוח של כלל זרחן, אין צורך בטיפול משמר.
מכיוון שניתן לספוח פוספט על דפנות בקבוקי פלסטיק, לא ניתן להשתמש בבקבוקי פלסטיק לאחסון דגימות מים.יש לשטוף את כל בקבוקי הזכוכית בהם נעשה שימוש בחומצה הידרוכלורית חמה מדוללת או חומצה חנקתית מדוללת, ולאחר מכן לשטוף מספר פעמים במים מזוקקים.
26. מהם המדדים השונים המשקפים את תכולת החומר המוצק במים?
חומר מוצק בביוב כולל חומר צף על פני המים, חומר מרחף במים, חומר משקע השוקע לקרקעית וחומר מוצק המומס במים.חפצים צפים הם חתיכות גדולות או חלקיקים גדולים של זיהומים הצפים על פני המים וצפיפותם פחותה ממים.חומר מרחף הוא זיהומים חלקיקים קטנים התלויים במים.חומר משקעים הוא זיהומים שיכולים להתיישב בתחתית גוף המים לאחר פרק זמן.כמעט כל הביוב מכיל חומר שניתן לשקוע עם הרכב מורכב.החומר הניתן לשקיעה המורכב בעיקר מחומר אורגני נקרא בוצה, והחומר הניתן לשקיעה המורכב בעיקר מחומר לא אורגני נקרא שאריות.בדרך כלל קשה לכמת עצמים צפים, אך ניתן למדוד מספר חומרים מוצקים אחרים באמצעות האינדיקטורים הבאים.
המדד המשקף את סך תכולת המוצקים במים הוא סך מוצקים, או סך מוצקים.על פי מסיסות המוצקים במים, ניתן לחלק את סך המוצקים למוצקים מומסים (Dissolved Solid, בקיצור DS) ולמוצקים מרחפים (Suspend Solid, בקיצור SS).על פי תכונות הנדיפות של מוצקים במים, ניתן לחלק את סך המוצקים למוצקים נדיפים (VS) ומוצקים קבועים (FS, הנקראים גם אפר).ביניהם, מוצקים מומסים (DS) ומוצקים מרחפים (SS) ניתנים לחלוקה נוספת למוצקים מומסים נדיפים, מוצקים מומסים לא נדיפים, מוצקים מרחפים נדיפים, מוצקים מרחפים לא נדיפים ואינדיקטורים אחרים.