46.Apa yang dimaksud dengan oksigen terlarut?
Oksigen terlarut DO (singkatan dari Oksigen Terlarut dalam bahasa Inggris) menyatakan jumlah molekul oksigen yang terlarut dalam air, dan satuannya adalah mg/L. Kandungan oksigen terlarut jenuh dalam air berhubungan dengan suhu air, tekanan atmosfer dan komposisi kimia air. Pada satu tekanan atmosfer, kandungan oksigen ketika oksigen terlarut dalam air suling mencapai saturasi pada suhu 0oC adalah 14,62mg/L, dan pada suhu 20oC adalah 9,17mg/L. Peningkatan suhu air, peningkatan kadar garam, atau penurunan tekanan atmosfer akan menyebabkan kandungan oksigen terlarut dalam air menurun.
Oksigen terlarut merupakan zat penting untuk kelangsungan hidup dan reproduksi ikan dan bakteri aerob. Jika oksigen terlarut lebih rendah dari 4mg/L maka ikan akan sulit bertahan hidup. Ketika air terkontaminasi oleh bahan organik, maka oksidasi bahan organik oleh mikroorganisme aerobik akan menghabiskan oksigen terlarut dalam air. Jika tidak dapat diisi ulang dari udara pada waktunya, oksigen terlarut dalam air akan berkurang secara bertahap hingga mendekati 0, menyebabkan berkembang biaknya sejumlah besar mikroorganisme anaerobik. Membuat air menjadi hitam dan berbau.
47. Metode apa yang umum digunakan untuk mengukur oksigen terlarut?
Ada dua metode yang umum digunakan untuk mengukur oksigen terlarut, satu adalah metode iodometri dan metode koreksinya (GB 7489–87), dan yang lainnya adalah metode pemeriksaan elektrokimia (GB11913–89). Metode iodometri cocok untuk mengukur sampel air dengan oksigen terlarut lebih besar dari 0,2 mg/L. Umumnya metode iodometri hanya cocok untuk mengukur oksigen terlarut dalam air bersih. Saat mengukur oksigen terlarut dalam air limbah industri atau berbagai tahapan proses instalasi pengolahan limbah, yodium yang dikoreksi harus digunakan. metode kuantitatif atau metode elektrokimia. Batas bawah penentuan metode probe elektrokimia berkaitan dengan instrumen yang digunakan. Ada dua jenis utama: metode elektroda membran dan metode elektroda tanpa membran. Mereka umumnya cocok untuk mengukur sampel air dengan oksigen terlarut lebih besar dari 0,1mg/L. DO meter online yang dipasang dan digunakan di tangki aerasi dan tempat lain di instalasi pengolahan limbah menggunakan metode elektroda membran atau metode elektroda tanpa membran.
Prinsip dasar metode iodometri adalah menambahkan mangan sulfat dan basa kalium iodida ke dalam sampel air. Oksigen terlarut dalam air mengoksidasi mangan bervalensi rendah menjadi mangan bervalensi tinggi, menghasilkan endapan coklat mangan hidroksida tetravalen. Setelah menambahkan asam, endapan coklat larut dan bereaksi dengan ion iodida menghasilkan yodium bebas, kemudian menggunakan pati sebagai indikator dan mentitrasi yodium bebas dengan natrium tiosulfat untuk menghitung kandungan oksigen terlarut.
Apabila sampel air berwarna atau mengandung bahan organik yang dapat bereaksi dengan yodium, maka tidak cocok menggunakan metode iodometri dan metode koreksinya untuk mengukur oksigen terlarut dalam air. Sebagai gantinya, elektroda film yang peka terhadap oksigen atau elektroda tanpa membran dapat digunakan untuk pengukuran. Elektroda peka oksigen terdiri dari dua elektroda logam yang bersentuhan dengan elektrolit pendukung dan membran permeabel selektif. Membran hanya dapat melewati oksigen dan gas lainnya, tetapi air dan zat terlarut di dalamnya tidak dapat melewatinya. Oksigen yang melewati membran direduksi pada elektroda. Arus difusi yang lemah dihasilkan, dan besarnya arus sebanding dengan kandungan oksigen terlarut pada suhu tertentu. Elektroda tanpa film terdiri dari katoda paduan perak khusus dan anoda besi (atau seng). Itu tidak menggunakan film atau elektrolit, dan tidak ada tegangan polarisasi yang ditambahkan antara kedua kutub. Ia hanya berkomunikasi dengan dua kutub melalui larutan berair yang diukur untuk membentuk baterai primer, dan molekul oksigen dalam air Reduksi dilakukan langsung pada katoda, dan arus reduksi yang dihasilkan sebanding dengan kandungan oksigen dalam larutan yang diukur. .
48. Mengapa indikator oksigen terlarut merupakan salah satu indikator utama pengoperasian normal sistem pengolahan biologis air limbah?
Mempertahankan sejumlah oksigen terlarut dalam air merupakan syarat dasar bagi kelangsungan hidup dan reproduksi organisme akuatik aerobik. Oleh karena itu, indikator oksigen terlarut juga merupakan salah satu indikator kunci untuk pengoperasian normal sistem pengolahan biologis limbah.
Alat pengolahan biologis aerobik memerlukan oksigen terlarut dalam air di atas 2 mg/L, dan alat pengolahan biologis anaerobik memerlukan oksigen terlarut di bawah 0,5 mg/L. Jika Anda ingin memasuki tahap metanogenesis yang ideal, yang terbaik adalah tidak ada oksigen terlarut yang terdeteksi (untuk 0), dan ketika bagian A dari proses A/O berada dalam keadaan anoksik, oksigen terlarut sebaiknya 0,5~1mg/L . Jika limbah dari tangki sedimentasi sekunder dengan metode biologi aerobik memenuhi syarat, kandungan oksigen terlarutnya umumnya tidak kurang dari 1mg/L. Jika terlalu rendah (<0,5mg/L) atau terlalu tinggi (metode aerasi udara >2mg/L), akan menyebabkan limbah air. Kualitas air memburuk atau bahkan melebihi standar. Oleh karena itu, perhatian penuh harus diberikan untuk memantau kandungan oksigen terlarut di dalam perangkat pengolahan biologis dan limbah dari tangki sedimentasinya.
Titrasi iodometri tidak cocok untuk pengujian di tempat, juga tidak dapat digunakan untuk pemantauan berkelanjutan atau penentuan oksigen terlarut di tempat. Dalam pemantauan terus menerus oksigen terlarut dalam sistem pengolahan limbah, metode elektroda membran dalam metode elektrokimia digunakan. Untuk terus memahami perubahan DO dari cairan campuran di tangki aerasi selama proses pengolahan limbah secara real time, biasanya digunakan pengukur DO pemeriksaan elektrokimia online. Pada saat yang sama, DO meter juga merupakan bagian penting dari sistem kontrol otomatis dan penyesuaian oksigen terlarut dalam tangki aerasi. Untuk sistem penyesuaian dan kontrol memainkan peran penting dalam operasi normalnya. Pada saat yang sama, ini juga merupakan dasar penting bagi operator proses untuk menyesuaikan dan mengendalikan operasi normal pengolahan biologis limbah.
49. Apa saja tindakan pencegahan dalam mengukur oksigen terlarut dengan titrasi iodometri?
Perhatian khusus harus diberikan saat mengumpulkan sampel air untuk mengukur oksigen terlarut. Sampel air tidak boleh bersentuhan dengan udara dalam waktu lama dan tidak boleh diaduk. Saat pengambilan sampel di tangki pengumpul air, gunakan botol oksigen terlarut bermulut sempit berukuran 300 ml yang dilengkapi gelas, dan ukur serta catat suhu air pada saat yang bersamaan. Selain itu, ketika menggunakan titrasi iodometri, selain memilih metode tertentu untuk menghilangkan gangguan setelah pengambilan sampel, waktu penyimpanan harus dipersingkat semaksimal mungkin, dan sebaiknya segera dianalisis.
Melalui peningkatan teknologi dan peralatan serta bantuan instrumentasi, titrasi iodometri tetap menjadi metode titrasi yang paling tepat dan andal untuk analisis oksigen terlarut. Untuk menghilangkan pengaruh berbagai zat pengganggu dalam sampel air, ada beberapa metode khusus untuk koreksi titrasi iodometri.
Oksida, reduktor, bahan organik, dll yang ada dalam sampel air akan mengganggu titrasi iodometri. Beberapa oksidan dapat memisahkan iodida menjadi iodida (interferensi positif), dan beberapa zat pereduksi dapat mereduksi iodium menjadi iodida (interferensi negatif). gangguan), ketika endapan mangan teroksidasi diasamkan, sebagian besar bahan organik dapat teroksidasi sebagian, menghasilkan kesalahan negatif. Metode koreksi azida dapat secara efektif menghilangkan gangguan nitrit, dan bila sampel air mengandung besi bervalensi rendah, metode koreksi kalium permanganat dapat digunakan untuk menghilangkan gangguan tersebut. Jika sampel air mengandung warna, alga, dan padatan tersuspensi, metode koreksi flokulasi tawas harus digunakan, dan metode koreksi flokulasi asam sulfat-tembaga sulfat digunakan untuk menentukan oksigen terlarut dari campuran lumpur aktif.
50. Apa tindakan pencegahan untuk mengukur oksigen terlarut menggunakan metode elektroda film tipis?
Elektroda membran terdiri dari katoda, anoda, elektrolit dan membran. Rongga elektroda diisi dengan larutan KCl. Membran memisahkan elektrolit dari sampel air yang akan diukur, dan oksigen terlarut menembus dan berdifusi melalui membran. Setelah tegangan polarisasi tetap DC sebesar 0,5 hingga 1,0V diterapkan di antara kedua kutub, oksigen terlarut dalam air yang diukur melewati film dan direduksi di katoda, menghasilkan arus difusi yang sebanding dengan konsentrasi oksigen.
Film yang umum digunakan adalah film polietilen dan fluorokarbon yang dapat melewati molekul oksigen dan memiliki sifat yang relatif stabil. Karena film dapat menembus berbagai macam gas, beberapa gas (seperti H2S, SO2, CO2, NH3, dll.) berada pada elektroda penunjuk. Tidak mudah mengalami depolarisasi, yang akan mengurangi sensitivitas elektroda dan menyebabkan penyimpangan pada hasil pengukuran. Minyak dan lemak dalam air yang diukur serta mikroorganisme di tangki aerasi sering kali menempel pada membran, sehingga sangat mempengaruhi keakuratan pengukuran, sehingga diperlukan pembersihan dan kalibrasi secara teratur.
Oleh karena itu, penganalisis oksigen terlarut elektroda membran yang digunakan dalam sistem pengolahan limbah harus dioperasikan sesuai dengan metode kalibrasi pabrikan, dan pembersihan rutin, kalibrasi, pengisian elektrolit, dan penggantian membran elektroda diperlukan. Saat mengganti film, Anda harus melakukannya dengan hati-hati. Pertama, Anda harus mencegah kontaminasi komponen sensitif. Kedua, berhati-hatilah agar tidak meninggalkan gelembung kecil di bawah film. Jika tidak, arus sisa akan bertambah dan mempengaruhi hasil pengukuran. Untuk menjamin keakuratan data, aliran air pada titik pengukuran elektroda membran harus mempunyai derajat turbulensi tertentu, yaitu larutan uji yang melewati permukaan membran harus mempunyai laju aliran yang cukup.
Secara umum, udara atau sampel dengan konsentrasi DO yang diketahui dan sampel tanpa DO dapat digunakan untuk kalibrasi kontrol. Tentu saja, yang terbaik adalah menggunakan sampel air yang sedang diperiksa untuk kalibrasi. Selain itu, satu atau dua titik harus sering diperiksa untuk memverifikasi data koreksi suhu.
Waktu posting: 14 November 2023
