Wichtige Punkte für Wasserqualitätstests in Kläranlagen, Teil drei

19. Wie viele Methoden zur Verdünnung von Wasserproben gibt es bei der Messung des BSB5? Welche Vorsichtsmaßnahmen gelten für den Betrieb?
Bei der Messung des BSB5 werden die Verdünnungsmethoden für Wasserproben in zwei Arten unterteilt: die allgemeine Verdünnungsmethode und die direkte Verdünnungsmethode. Die allgemeine Verdünnungsmethode erfordert eine größere Menge Verdünnungswasser oder Impfverdünnungswasser.
Die allgemeine Verdünnungsmethode besteht darin, etwa 500 ml Verdünnungswasser oder Impfverdünnungswasser in einen 1-Liter- oder 2-Liter-Messzylinder zu geben, dann ein berechnetes bestimmtes Volumen der Wasserprobe hinzuzufügen, mehr Verdünnungswasser oder Impfverdünnungswasser bis zur vollen Skala hinzuzufügen und a zu verwenden Gummi am Ende, um den runden Glasstab langsam unter der Wasseroberfläche nach oben oder unten zu bewegen. Abschließend geben Sie die gleichmäßig gemischte Wasserprobenlösung mit einem Siphon in die Kulturflasche, füllen diese mit einem kleinen Überlauf auf, verschließen den Flaschenstopfen sorgfältig und verschließen ihn mit Wasser. Flaschenmund. Bei Wasserproben mit dem zweiten oder dritten Verdünnungsverhältnis kann die restliche Mischlösung verwendet werden. Nach der Berechnung kann eine bestimmte Menge Verdünnungswasser bzw. beimpftes Verdünnungswasser zugegeben, gemischt und auf die gleiche Weise in die Kulturflasche gegeben werden.
Bei der direkten Verdünnungsmethode wird zunächst etwa die Hälfte des Verdünnungswasser- oder Impfverdünnungswasservolumens durch Absaugen in eine Kulturflasche mit bekanntem Volumen eingeführt und anschließend das auf der Grundlage der Verdünnung berechnete Volumen der Wasserprobe in jede Kulturflasche injiziert Faktor entlang der Flaschenwand. Geben Sie dann Verdünnungswasser hinzu oder beimpfen Sie Verdünnungswasser in den Flaschenhals, schließen Sie den Flaschenverschluss sorgfältig und verschließen Sie die Flaschenmündung mit Wasser.
Bei der Direktverdünnungsmethode ist besonders darauf zu achten, dass das Verdünnungswasser nicht zu schnell zugeführt oder am Ende beimpft wird. Gleichzeitig ist es notwendig, die Betriebsregeln für die Einführung des optimalen Volumens zu untersuchen, um Fehler durch übermäßigen Überlauf zu vermeiden.
Unabhängig von der verwendeten Methode muss beim Einbringen der Wasserprobe in die Kulturflasche vorsichtig vorgegangen werden, um Blasen, das Auflösen von Luft im Wasser oder das Entweichen von Sauerstoff aus dem Wasser zu vermeiden. Achten Sie gleichzeitig beim festen Verschließen der Flasche darauf, dass keine Luftblasen in der Flasche verbleiben, die die Messergebnisse beeinträchtigen könnten. Wenn die Kulturflasche im Inkubator kultiviert wird, sollte der Wasserverschluss jeden Tag überprüft und rechtzeitig mit Wasser gefüllt werden, um zu verhindern, dass das Sperrwasser verdunstet und Luft in die Flasche eindringen kann. Darüber hinaus müssen die Volumina der beiden Kulturflaschen, die vor und nach 5 Tagen verwendet werden, gleich sein, um Fehler zu reduzieren.
20. Welche möglichen Probleme können bei der BSB5-Messung auftreten?
Bei der Messung des BSB5 am Ablauf einer Kläranlage mit Nitrifikation wird in den Messergebnissen der Sauerstoffbedarf stickstoffhaltiger Stoffe wie Ammoniakstickstoff berücksichtigt, da dieser viele nitrifizierende Bakterien enthält. Wenn es notwendig ist, den Sauerstoffbedarf kohlenstoffhaltiger Substanzen und den Sauerstoffbedarf stickstoffhaltiger Substanzen in Wasserproben zu unterscheiden, kann die Methode der Zugabe von Nitrifikationsinhibitoren zum Verdünnungswasser verwendet werden, um die Nitrifikation während des BSB5-Bestimmungsprozesses zu eliminieren. Zum Beispiel die Zugabe von 10 mg 2-Chlor-6-(trichlormethyl)pyridin oder 10 mg Propenylthioharnstoff usw.
BSB5/CODCr liegt nahe bei 1 oder sogar über 1, was häufig auf einen Fehler im Testprozess hinweist. Jeder Teil der Untersuchung muss überprüft werden, wobei besonders darauf geachtet werden muss, ob die Wasserprobe gleichmäßig entnommen wird. Es kann normal sein, dass BSB5/CODMn nahe bei 1 oder sogar größer als 1 liegt, da der Oxidationsgrad organischer Bestandteile in Wasserproben durch Kaliumpermanganat viel geringer ist als der von Kaliumdichromat. Der CODMn-Wert derselben Wasserprobe ist manchmal niedriger als der CODCr-Wert. viel.
Wenn es regelmäßig vorkommt, dass je größer der Verdünnungsfaktor und desto höher der BSB5-Wert ist, liegt die Ursache meist darin, dass die Wasserprobe Stoffe enthält, die das Wachstum und die Vermehrung von Mikroorganismen hemmen. Bei einem niedrigen Verdünnungsfaktor ist der Anteil der in der Wasserprobe enthaltenen Hemmstoffe größer, sodass Bakterien keinen wirksamen biologischen Abbau durchführen können, was zu niedrigen BSB5-Messergebnissen führt. Zu diesem Zeitpunkt sollten die spezifischen Bestandteile oder Ursachen der antibakteriellen Substanzen gefunden und eine wirksame Vorbehandlung durchgeführt werden, um sie vor der Messung zu beseitigen oder zu maskieren.
Wenn BSB5/CODCr niedrig ist, beispielsweise unter 0,2 oder sogar unter 0,1, und es sich bei der gemessenen Wasserprobe um Industrieabwasser handelt, kann dies daran liegen, dass die organische Substanz in der Wasserprobe schlecht biologisch abbaubar ist. Wenn es sich bei der gemessenen Wasserprobe jedoch um städtisches Abwasser oder eine Mischung mit bestimmtem Industrieabwasser handelt, das einen Teil des häuslichen Abwassers ausmacht, liegt dies nicht nur daran, dass die Wasserprobe chemisch giftige Substanzen oder Antibiotika enthält, sondern die häufigsten Gründe sind ein nicht neutraler pH-Wert und das Vorhandensein von restlichen Chlorfungiziden. Um Fehler zu vermeiden, müssen während der BSB5-Messung die pH-Werte der Wasserprobe und des Verdünnungswassers auf 7 bzw. 7,2 eingestellt werden. Es müssen routinemäßige Kontrollen an Wasserproben durchgeführt werden, die Oxidationsmittel wie Restchlor enthalten können.
21. Welche Indikatoren weisen auf Pflanzennährstoffe im Abwasser hin?
Zu den Pflanzennährstoffen zählen Stickstoff, Phosphor und andere Stoffe, die für das Pflanzenwachstum und die Pflanzenentwicklung erforderlich sind. Moderate Nährstoffe können das Wachstum von Organismen und Mikroorganismen fördern. Überschüssige Pflanzennährstoffe, die in das Gewässer gelangen, führen zur Vermehrung von Algen im Gewässer, was zum sogenannten „Eutrophierung“-Phänomen führt, das die Wasserqualität weiter verschlechtert, die Fischereiproduktion beeinträchtigt und die menschliche Gesundheit schädigt. Eine starke Eutrophierung flacher Seen kann zur Überflutung und zum Tod von Seen führen.
Gleichzeitig sind Pflanzennährstoffe wesentliche Bestandteile für das Wachstum und die Vermehrung von Mikroorganismen im Belebtschlamm und ein Schlüsselfaktor für den normalen Betrieb des biologischen Klärprozesses. Daher werden Pflanzennährstoffindikatoren im Wasser als wichtiger Kontrollindikator in konventionellen Abwasserbehandlungsbetrieben eingesetzt.
Wasserqualitätsindikatoren, die Pflanzennährstoffe im Abwasser anzeigen, sind hauptsächlich Stickstoffverbindungen (wie organischer Stickstoff, Ammoniakstickstoff, Nitrit und Nitrat usw.) und Phosphorverbindungen (wie Gesamtphosphor, Phosphat usw.). Bei konventionellen Abwasserbehandlungsbetrieben werden im Allgemeinen Ammoniak, Stickstoff und Phosphat im ein- und ausgehenden Wasser überwacht. Einerseits dient es der Aufrechterhaltung des normalen Betriebs der biologischen Behandlung und andererseits der Feststellung, ob das Abwasser den nationalen Einleitungsstandards entspricht.
22.Was sind die Wasserqualitätsindikatoren für häufig verwendete Stickstoffverbindungen? Wie hängen sie zusammen?
Zu den häufig verwendeten Wasserqualitätsindikatoren für Stickstoffverbindungen im Wasser gehören Gesamtstickstoff, Kjeldahl-Stickstoff, Ammoniakstickstoff, Nitrit und Nitrat.
Ammoniakstickstoff ist Stickstoff, der in Wasser in Form von NH3 und NH4+ vorliegt. Es ist das erste Schrittprodukt der oxidativen Zersetzung organischer Stickstoffverbindungen und ein Zeichen für Wasserverschmutzung. Ammoniakstickstoff kann unter der Wirkung von Nitritbakterien zu Nitrit (ausgedrückt als NO2-) oxidiert werden, und Nitrit kann unter der Wirkung von Nitratbakterien zu Nitrat (ausgedrückt als NO3-) oxidiert werden. Nitrat kann auch unter Einwirkung von Mikroorganismen in einer sauerstofffreien Umgebung zu Nitrit reduziert werden. Wenn der Stickstoff im Wasser hauptsächlich in Form von Nitrat vorliegt, kann dies darauf hindeuten, dass der Gehalt an stickstoffhaltiger organischer Substanz im Wasser sehr gering ist und der Wasserkörper die Selbstreinigung erreicht hat.
Die Summe aus organischem Stickstoff und Ammoniakstickstoff kann mit der Kjeldahl-Methode (GB 11891–89) gemessen werden. Der Stickstoffgehalt von Wasserproben, der mit der Kjeldahl-Methode gemessen wird, wird auch Kjeldahl-Stickstoff genannt, daher ist der allgemein bekannte Kjeldahl-Stickstoff Ammoniakstickstoff. und organischer Stickstoff. Nach der Entfernung von Ammoniakstickstoff aus der Wasserprobe wird dieser anschließend mit der Kjeldahl-Methode gemessen. Der Messwert ist organischer Stickstoff. Wenn Kjeldahl-Stickstoff und Ammoniakstickstoff getrennt in Wasserproben gemessen werden, ist der Unterschied auch organischer Stickstoff. Kjeldahl-Stickstoff kann als Kontrollindikator für den Stickstoffgehalt des Zulaufwassers von Kläranlagen verwendet werden und kann auch als Referenzindikator für die Kontrolle der Eutrophierung natürlicher Gewässer wie Flüsse, Seen und Meere verwendet werden.
Der Gesamtstickstoff ist die Summe aus organischem Stickstoff, Ammoniakstickstoff, Nitritstickstoff und Nitratstickstoff im Wasser, was der Summe aus Kjeldahl-Stickstoff und dem gesamten Oxidstickstoff entspricht. Gesamtstickstoff, Nitritstickstoff und Nitratstickstoff können alle spektrophotometrisch gemessen werden. Zur Analysemethode für Nitritstickstoff siehe GB7493-87, zur Analysemethode für Nitratstickstoff siehe GB7480-87 und zur Analysemethode für Gesamtstickstoff siehe GB 11894-89. Der Gesamtstickstoff stellt die Summe der Stickstoffverbindungen im Wasser dar. Es ist ein wichtiger Indikator für den natürlichen Gewässerschutz und ein wichtiger Kontrollparameter im Abwasseraufbereitungsprozess.
23. Welche Vorsichtsmaßnahmen sind bei der Messung von Ammoniakstickstoff zu beachten?
Die am häufigsten verwendeten Methoden zur Bestimmung von Ammoniakstickstoff sind kolorimetrische Methoden, nämlich die kolorimetrische Methode nach Nessler-Reagenz (GB 7479–87) und die Salicylsäure-Hypochlorit-Methode (GB 7481–87). Wasserproben können durch Ansäuern mit konzentrierter Schwefelsäure konserviert werden. Die spezifische Methode besteht darin, den pH-Wert der Wasserprobe mit konzentrierter Schwefelsäure auf 1,5 bis 2 einzustellen und sie in einer Umgebung bei 4 °C zu lagern. Die minimalen Nachweiskonzentrationen der kolorimetrischen Nessler-Reagenzmethode und der Salicylsäure-Hypochlorit-Methode betragen 0,05 mg/L bzw. 0,01 mg/L (berechnet in N). Bei der Messung von Wasserproben mit einer Konzentration über 0,2 mg/L kann die volumetrische Methode (CJ/T75–1999) verwendet werden. Um genaue Ergebnisse zu erhalten, muss bei der Messung von Ammoniak-Stickstoff die Wasserprobe unabhängig von der verwendeten Analysemethode vordestilliert werden.
Der pH-Wert von Wasserproben hat großen Einfluss auf die Bestimmung von Ammoniak. Bei einem zu hohen pH-Wert werden einige stickstoffhaltige organische Verbindungen in Ammoniak umgewandelt. Bei einem zu niedrigen pH-Wert bleibt beim Erhitzen und Destillieren ein Teil des Ammoniaks im Wasser. Um genaue Ergebnisse zu erhalten, sollte die Wasserprobe vor der Analyse auf Neutral eingestellt werden. Sollte die Wasserprobe zu sauer oder alkalisch sein, kann der pH-Wert mit 1mol/L Natronlauge oder 1mol/L Schwefelsäurelösung auf neutral eingestellt werden. Fügen Sie dann Phosphatpufferlösung hinzu, um den pH-Wert bei 7,4 zu halten, und führen Sie dann eine Destillation durch. Nach dem Erhitzen verdampft Ammoniak in gasförmigem Zustand aus dem Wasser. Zu diesem Zeitpunkt werden 0,01 bis 0,02 mol/L verdünnte Schwefelsäure (Phenol-Hypochlorit-Methode) oder 2 % verdünnte Borsäure (Nessler-Reagenzmethode) verwendet, um es zu absorbieren.
Bei einigen Wasserproben mit einem hohen Ca2+-Gehalt erzeugen Ca2+ und PO43- nach Zugabe von Phosphatpufferlösung einen unlöslichen Ca3(PO43-)2-Niederschlag und setzen H+ im Phosphat frei, was den pH-Wert senkt. Offensichtlich können auch andere Ionen, die mit Phosphat ausfallen können, den pH-Wert von Wasserproben während der Heißdestillation beeinflussen. Mit anderen Worten: Selbst wenn der pH-Wert einer solchen Wasserprobe auf neutral eingestellt und eine Phosphatpufferlösung hinzugefügt wird, liegt der pH-Wert immer noch weit unter dem erwarteten Wert. Messen Sie daher bei unbekannten Wasserproben den pH-Wert nach der Destillation erneut. Liegt der pH-Wert nicht zwischen 7,2 und 7,6, sollte die Menge der Pufferlösung erhöht werden. Im Allgemeinen sollten pro 250 mg Kalzium 10 ml Phosphatpufferlösung hinzugefügt werden.
24. Welche Wasserqualitätsindikatoren geben den Gehalt an phosphorhaltigen Verbindungen im Wasser an? Wie hängen sie zusammen?
Phosphor ist eines der Elemente, die für das Wachstum von Wasserorganismen notwendig sind. Der größte Teil des Phosphors im Wasser liegt in verschiedenen Formen von Phosphaten vor und ein kleiner Teil liegt in Form organischer Phosphorverbindungen vor. Phosphate im Wasser können in zwei Kategorien unterteilt werden: Orthophosphat und kondensiertes Phosphat. Orthophosphat bezieht sich auf Phosphate, die in Form von PO43-, HPO42-, H2PO4- usw. vorliegen, während kondensiertes Phosphat Pyrophosphat und Metaphosphorsäure umfasst. Salze und polymere Phosphate wie P2O74-, P3O105-, HP3O92-, (PO3)63- usw. Organophosphorverbindungen umfassen hauptsächlich Phosphate, Phosphite, Pyrophosphate, Hypophosphite und Aminphosphate. Die Summe aus Phosphaten und organischem Phosphor wird als Gesamtphosphor bezeichnet und ist ebenfalls ein wichtiger Indikator für die Wasserqualität.
Die Analysemethode für Gesamtphosphor (spezifische Methoden siehe GB 11893–89) besteht aus zwei grundlegenden Schritten. Der erste Schritt besteht darin, mithilfe von Oxidationsmitteln verschiedene Formen von Phosphor in der Wasserprobe in Phosphate umzuwandeln. Der zweite Schritt besteht darin, Orthophosphat zu messen und anschließend den Gesamtphosphorgehalt zu berechnen. Bei routinemäßigen Abwasserbehandlungsvorgängen muss der Phosphatgehalt des Abwassers, das in die biochemische Behandlungseinrichtung gelangt, und des Abflusses aus dem Nachklärbecken überwacht und gemessen werden. Reicht der Phosphatgehalt des Zulaufwassers nicht aus, muss ergänzend eine bestimmte Menge Phosphatdünger zugegeben werden; Wenn der Phosphatgehalt des Abwassers des Nachklärbeckens den nationalen Einleitungsstandard der ersten Ebene von 0,5 mg/L überschreitet, müssen Maßnahmen zur Phosphorentfernung in Betracht gezogen werden.
25. Welche Vorsichtsmaßnahmen sind bei der Phosphatbestimmung zu beachten?
Die Methode zur Messung von Phosphat besteht darin, dass Phosphat und Ammoniummolybdat unter sauren Bedingungen Phosphomolybdänheteropolysäure erzeugen, die unter Verwendung des Reduktionsmittels Zinnchlorid oder Ascorbinsäure zu einem blauen Komplex (sogenanntes Molybdänblau) reduziert wird. Methode CJ/T78–1999) können Sie auch alkalischen Brennstoff verwenden, um farbige Mehrkomponentenkomplexe für die direkte spektrophotometrische Messung zu erzeugen.
Phosphorhaltige Wasserproben sind instabil und sollten am besten direkt nach der Entnahme analysiert werden. Wenn die Analyse nicht sofort durchgeführt werden kann, geben Sie zur Konservierung 40 mg Quecksilberchlorid oder 1 ml konzentrierte Schwefelsäure zu jedem Liter Wasserprobe, lagern Sie sie dann in einer braunen Glasflasche und stellen Sie sie in einen Kühlschrank bei 4 °C. Wenn die Wasserprobe nur zur Analyse des Gesamtphosphors verwendet wird, ist keine konservierende Behandlung erforderlich.
Da Phosphat an den Wänden von Plastikflaschen adsorbiert werden kann, können Plastikflaschen nicht zur Aufbewahrung von Wasserproben verwendet werden. Alle verwendeten Glasflaschen müssen mit verdünnter heißer Salzsäure oder verdünnter Salpetersäure und anschließend mehrmals mit destilliertem Wasser gespült werden.
26. Welche verschiedenen Indikatoren spiegeln den Feststoffgehalt im Wasser wider?
Zu den Feststoffen im Abwasser gehören Schwebstoffe auf der Wasseroberfläche, Schwebstoffe im Wasser, sedimentierbare Stoffe, die auf den Boden sinken, und im Wasser gelöste Feststoffe. Schwimmende Objekte sind große Stücke oder große Partikel von Verunreinigungen, die auf der Wasseroberfläche schwimmen und eine geringere Dichte als Wasser haben. Schwebstoffe sind im Wasser suspendierte kleine Partikelverunreinigungen. Bei sedimentierbaren Stoffen handelt es sich um Verunreinigungen, die sich nach einiger Zeit am Grund des Gewässers absetzen können. Fast alle Abwässer enthalten sedimentierbare Stoffe mit komplexer Zusammensetzung. Die sedimentierbaren Stoffe, die hauptsächlich aus organischen Stoffen bestehen, werden als Schlamm bezeichnet, und die sedimentierbaren Stoffe, die hauptsächlich aus anorganischen Stoffen bestehen, werden als Rückstände bezeichnet. Schwimmende Objekte sind im Allgemeinen schwer zu quantifizieren, aber mehrere andere feste Substanzen können mithilfe der folgenden Indikatoren gemessen werden.
Der Indikator, der den Gesamtfeststoffgehalt im Wasser widerspiegelt, ist Gesamtfeststoff oder Gesamtfeststoff. Entsprechend der Löslichkeit von Feststoffen in Wasser kann der Gesamtfeststoffgehalt in gelöste Feststoffe (Dissolved Solid, abgekürzt DS) und suspendierte Feststoffe (Suspend Solid, abgekürzt SS) unterteilt werden. Entsprechend den flüchtigen Eigenschaften von Feststoffen in Wasser kann der Gesamtfeststoffgehalt in flüchtige Feststoffe (VS) und feste Feststoffe (FS, auch Asche genannt) unterteilt werden. Unter diesen können gelöste Feststoffe (DS) und suspendierte Feststoffe (SS) weiter in flüchtige gelöste Feststoffe, nichtflüchtige gelöste Feststoffe, flüchtige suspendierte Feststoffe, nichtflüchtige suspendierte Feststoffe und andere Indikatoren unterteilt werden.