46.Oksijeni iliyoyeyushwa ni nini?
Oksijeni iliyoyeyushwa DO (kifupi cha Oksijeni Iliyoyeyushwa kwa Kiingereza) inawakilisha kiasi cha oksijeni ya molekuli inayoyeyushwa katika maji, na kitengo ni mg/L. Maudhui yaliyojaa ya oksijeni iliyoyeyushwa katika maji yanahusiana na joto la maji, shinikizo la anga na muundo wa kemikali wa maji. Katika shinikizo moja la angahewa, kiwango cha oksijeni wakati oksijeni ikiyeyushwa katika maji yaliyoyeyushwa hufikia kueneza kwa 0oC ni 14.62mg/L, na kwa 20oC ni 9.17mg/L. Kuongezeka kwa joto la maji, ongezeko la maudhui ya chumvi, au kupungua kwa shinikizo la anga itasababisha maudhui ya oksijeni yaliyofutwa katika maji kupungua.
Oksijeni iliyoyeyushwa ni dutu muhimu kwa maisha na uzazi wa samaki na bakteria ya aerobic. Ikiwa oksijeni iliyoyeyushwa iko chini ya 4mg/L, itakuwa vigumu kwa samaki kuishi. Maji yanapochafuliwa na vitu vya kikaboni, uoksidishaji wa vitu vya kikaboni na vijidudu vya aerobic vitatumia oksijeni iliyoyeyushwa ndani ya maji. Ikiwa haiwezi kujazwa tena kutoka kwa hewa kwa wakati, oksijeni iliyoyeyushwa ndani ya maji itapungua hatua kwa hatua hadi iko karibu na 0, na kusababisha idadi kubwa ya microorganisms anaerobic kuzidisha. Fanya maji kuwa nyeusi na yenye harufu.
47. Je, ni njia zipi zinazotumiwa sana kupima oksijeni iliyoyeyushwa?
Kuna njia mbili zinazotumiwa kwa kawaida za kupima oksijeni iliyoyeyushwa, moja ni njia ya iodometri na njia yake ya kusahihisha (GB 7489–87), na nyingine ni njia ya uchunguzi wa electrochemical (GB11913–89). Mbinu ya iodometri inafaa kwa kupima sampuli za maji na oksijeni iliyoyeyushwa zaidi ya 0.2 mg/L. Kwa ujumla, njia ya iodometri inafaa tu kwa kupima oksijeni iliyoyeyushwa katika maji safi. Wakati wa kupima oksijeni iliyoyeyushwa katika maji machafu ya viwandani au hatua mbalimbali za mchakato wa mitambo ya kusafisha maji taka, iodini iliyorekebishwa lazima itumike. njia ya kiasi au njia ya electrochemical. Kikomo cha chini cha uamuzi wa njia ya uchunguzi wa electrochemical ni kuhusiana na chombo kilichotumiwa. Kuna hasa aina mbili: njia ya electrode ya membrane na njia ya electrode isiyo na membrane. Kwa ujumla zinafaa kwa kupima sampuli za maji na oksijeni iliyoyeyushwa zaidi ya 0.1mg/L. Mita ya mtandaoni ya DO iliyosakinishwa na kutumika katika mizinga ya uingizaji hewa na maeneo mengine katika mitambo ya kusafisha maji taka hutumia mbinu ya elektrodi ya utando au njia ya elektrodi isiyo na utando.
Kanuni ya msingi ya njia ya iodometri ni kuongeza sulfate ya manganese na iodidi ya potasiamu ya alkali kwenye sampuli ya maji. Oksijeni iliyoyeyushwa majini huweka oksidi ya manganese ya hali ya chini hadi manganese ya hali ya juu, na hivyo kutoa mvua ya hudhurungi ya hidroksidi ya manganese ya tetravalent. Baada ya kuongeza asidi, maji ya hudhurungi huyeyuka na Humenyuka pamoja na ioni za iodidi ili kutoa iodini bila malipo, na kisha hutumia wanga kama kiashirio na kuelekeza iodini isiyolipishwa na thiosulfate ya sodiamu ili kukokotoa maudhui ya oksijeni iliyoyeyushwa.
Sampuli ya maji inapokuwa na rangi au ina vitu vya kikaboni vinavyoweza kuguswa na iodini, haifai kutumia njia ya iodometri na njia yake ya kusahihisha kupima oksijeni iliyoyeyushwa ndani ya maji. Badala yake, elektrodi ya filamu isiyohisi oksijeni au elektrodi isiyo na utando inaweza kutumika kwa kipimo. Electrodi inayohisi oksijeni ina elektrodi mbili za chuma zinazogusana na elektroliti inayounga mkono na utando unaoweza kupenyeka. Utando unaweza tu kupitia oksijeni na gesi nyingine, lakini maji na vitu vyenye mumunyifu ndani yake haviwezi kupita. Oksijeni inayopita kwenye membrane imepunguzwa kwenye electrode. Usambazaji dhaifu wa sasa huzalishwa, na ukubwa wa sasa ni sawia na maudhui ya oksijeni iliyoyeyushwa kwa joto fulani. Electrode isiyo na filamu inaundwa na cathode maalum ya aloi ya fedha na anode ya chuma (au zinki). Haitumii filamu au electrolyte, na hakuna voltage ya polarization inaongezwa kati ya miti miwili. Inawasiliana tu na nguzo hizo mbili kwa njia ya mmumunyo wa maji uliopimwa ili kuunda betri ya msingi, na molekuli za oksijeni katika maji ni Kupunguza hufanywa moja kwa moja kwenye cathode, na upunguzaji wa sasa unaozalishwa ni sawia na maudhui ya oksijeni katika suluhisho linalopimwa. .
48. Kwa nini kiashiria cha oksijeni kilichofutwa ni mojawapo ya viashiria muhimu vya uendeshaji wa kawaida wa mfumo wa matibabu ya kibaolojia ya maji machafu?
Kudumisha kiasi fulani cha oksijeni iliyoyeyushwa ndani ya maji ni hali ya msingi ya kuishi na kuzaliana kwa viumbe vya majini vya aerobic. Kwa hiyo, kiashiria cha oksijeni kufutwa pia ni moja ya viashiria muhimu kwa ajili ya uendeshaji wa kawaida wa mfumo wa matibabu ya kibiolojia ya maji taka.
Kifaa cha matibabu ya kibayolojia cha aerobiki kinahitaji oksijeni iliyoyeyushwa ndani ya maji kuwa zaidi ya 2 mg/L, na kifaa cha matibabu ya kibayolojia ya anaerobic kinahitaji oksijeni iliyoyeyushwa kuwa chini ya 0.5 mg/L. Ikiwa unataka kuingia katika hatua bora ya methanojenesisi, ni bora kutokuwa na oksijeni iliyoyeyushwa inayoweza kutambulika (kwa 0), na wakati sehemu A ya mchakato wa A/O iko katika hali ya anoksia, oksijeni iliyoyeyushwa ni bora zaidi 0.5~1mg/L. . Wakati maji taka kutoka kwa tanki ya pili ya mchanga wa mbinu ya kibayolojia ya aerobic inapohitimu, maudhui yake ya oksijeni yaliyoyeyushwa kwa ujumla si chini ya 1mg/L. Ikiwa ni chini sana (<0.5mg/L) au juu sana (njia ya uingizaji hewa wa hewa >2mg/L), itasababisha maji machafu. Ubora wa maji huharibika au hata kuzidi viwango. Kwa hiyo, tahadhari kamili inapaswa kulipwa kwa ufuatiliaji wa maudhui ya oksijeni iliyoyeyushwa ndani ya kifaa cha matibabu ya kibiolojia na maji taka ya tank yake ya mchanga.
Uwekaji alama wa iodometri haufai kwa majaribio ya tovuti, wala hauwezi kutumika kwa ufuatiliaji unaoendelea au ubainishaji wa oksijeni ulioyeyushwa kwenye tovuti. Katika ufuatiliaji unaoendelea wa oksijeni iliyoharibika katika mifumo ya matibabu ya maji taka, njia ya electrode ya membrane katika njia ya electrochemical hutumiwa. Ili kuendelea kufahamu mabadiliko ya DO ya kioevu kilichochanganyika kwenye tanki la uingizaji hewa wakati wa mchakato wa matibabu ya maji taka kwa wakati halisi, mita ya mtandaoni ya uchunguzi wa electrochemical DO hutumiwa kwa ujumla. Wakati huo huo, mita ya DO pia ni sehemu muhimu ya udhibiti wa moja kwa moja na mfumo wa marekebisho ya oksijeni iliyoharibika katika tank ya aeration. Kwa mfumo wa marekebisho na udhibiti una jukumu muhimu katika uendeshaji wake wa kawaida. Wakati huo huo, pia ni msingi muhimu kwa waendeshaji wa mchakato kurekebisha na kudhibiti uendeshaji wa kawaida wa matibabu ya kibiolojia ya maji taka.
49. Je, ni tahadhari gani za kupima oksijeni iliyoyeyushwa kwa titration ya iodometri?
Uangalifu maalum unapaswa kuchukuliwa wakati wa kukusanya sampuli za maji kwa ajili ya kupima oksijeni iliyoyeyushwa. Sampuli za maji hazipaswi kuwasiliana na hewa kwa muda mrefu na hazipaswi kuchochewa. Unapochukua sampuli kwenye tanki la kukusanyia maji, tumia chupa ya oksijeni iliyoyeyushwa yenye kioo yenye kioo 300 ml, na kupima na kurekodi joto la maji kwa wakati mmoja. Zaidi ya hayo, wakati wa kutumia titration ya iodometric, pamoja na kuchagua njia maalum ya kuondokana na kuingiliwa baada ya sampuli, muda wa kuhifadhi lazima ufupishwe iwezekanavyo, na ni bora kuchambua mara moja.
Kupitia uboreshaji wa teknolojia na vifaa na kwa usaidizi wa vifaa, titration ya iodometri inabakia njia sahihi zaidi na ya kuaminika ya uchanganuzi wa oksijeni iliyoyeyushwa. Ili kuondokana na ushawishi wa vitu mbalimbali vinavyoingilia katika sampuli za maji, kuna mbinu kadhaa maalum za kurekebisha titration ya iodometric.
Vioksidishaji, viboreshaji, vitu vya kikaboni, nk. vilivyopo kwenye sampuli za maji vitatatiza mpangilio wa iodometriki. Baadhi ya vioksidishaji vinaweza kutenganisha iodidi kuwa iodini (uingiliano mzuri), na baadhi ya vinakisishaji vinaweza kupunguza iodini hadi iodidi (uingiliano hasi). mwingiliano), wakati mvua ya manganese iliyooksidishwa imetiwa tindikali, mabaki mengi ya kikaboni yanaweza kuoksidishwa kwa kiasi, na hivyo kutoa makosa hasi. Njia ya kusahihisha ya azide inaweza kuondoa kwa ufanisi kuingiliwa kwa nitriti, na wakati sampuli ya maji ina chuma cha chini cha valent, njia ya kusahihisha ya pamanganeti ya potasiamu inaweza kutumika kuondokana na kuingiliwa. Wakati sampuli ya maji ina rangi, mwani, na vitu vikali vilivyoahirishwa, mbinu ya kusahihisha michirizi ya alum inapaswa kutumika, na njia ya kusahihisha michirizi ya salfati-sulfami ya shaba hutumiwa kubainisha oksijeni iliyoyeyushwa ya mchanganyiko wa tope ulioamilishwa.
50. Je, ni tahadhari gani za kupima oksijeni iliyoyeyushwa kwa kutumia njia ya elektrodi ya filamu nyembamba?
Electrode ya membrane ina cathode, anode, electrolyte na membrane. Cavity ya electrode imejaa ufumbuzi wa KCl. Utando hutenganisha elektroliti kutoka kwa sampuli ya maji ya kupimwa, na oksijeni iliyoyeyushwa hupenya na kuenea kupitia utando. Baada ya voltage ya polarization iliyowekwa ya DC ya 0.5 hadi 1.0V inatumiwa kati ya miti miwili, oksijeni iliyoyeyushwa katika maji yaliyopimwa hupita kupitia filamu na kupunguzwa kwenye cathode, na kuzalisha sasa ya kuenea kwa uwiano wa mkusanyiko wa oksijeni.
Filamu zinazotumiwa kwa kawaida ni polyethilini na filamu za fluorocarbon ambazo zinaweza kuruhusu molekuli za oksijeni kupita na kuwa na mali thabiti. Kwa sababu filamu inaweza kupenyeza aina mbalimbali za gesi, baadhi ya gesi (kama vile H2S, SO2, CO2, NH3, n.k.) ziko kwenye elektrodi inayoonyesha. Si rahisi kufuta, ambayo itapunguza unyeti wa electrode na kusababisha kupotoka katika matokeo ya kipimo. Mafuta na grisi katika maji yaliyopimwa na vijidudu kwenye tank ya aeration mara nyingi hufuatana na utando, na kuathiri sana usahihi wa kipimo, kwa hivyo kusafisha mara kwa mara na hesabu inahitajika.
Kwa hivyo, wachambuzi wa oksijeni wa membrane iliyoyeyushwa inayotumiwa katika mifumo ya matibabu ya maji taka lazima ifanyike kwa kufuata madhubuti na mbinu za urekebishaji za mtengenezaji, na kusafisha mara kwa mara, kurekebisha, kujaza tena elektroliti, na uingizwaji wa membrane ya elektroni inahitajika. Wakati wa kuchukua nafasi ya filamu, lazima uifanye kwa uangalifu. Kwanza, lazima uzuie uchafuzi wa vipengele nyeti. Pili, kuwa mwangalifu usiondoke Bubbles ndogo chini ya filamu. Vinginevyo, sasa ya mabaki itaongezeka na kuathiri matokeo ya kipimo. Ili kuhakikisha data sahihi, mtiririko wa maji kwenye hatua ya kipimo cha electrode ya membrane lazima iwe na kiwango fulani cha turbulens, yaani, ufumbuzi wa mtihani unaopita kwenye uso wa membrane lazima uwe na kiwango cha kutosha cha mtiririko.
Kwa ujumla, hewa au sampuli zilizo na mkusanyiko wa DO na sampuli zinazojulikana bila DO zinaweza kutumika kwa urekebishaji wa udhibiti. Bila shaka, ni bora kutumia sampuli ya maji chini ya ukaguzi kwa calibration. Kwa kuongeza, pointi moja au mbili zinapaswa kuchunguzwa mara kwa mara ili kuthibitisha data ya kurekebisha hali ya joto.
Muda wa kutuma: Nov-14-2023
