13. Apa saja tindakan pencegahan untuk mengukur CODCr?
Pengukuran CODCr menggunakan kalium dikromat sebagai oksidan, perak sulfat sebagai katalis dalam kondisi asam, dididihkan dan direfluks selama 2 jam, kemudian diubah menjadi konsumsi oksigen (GB11914–89) dengan mengukur konsumsi kalium dikromat. Bahan kimia seperti kalium dikromat, merkuri sulfat, dan asam sulfat pekat digunakan dalam pengukuran CODCr, yang mungkin sangat beracun atau korosif, dan memerlukan pemanasan dan refluks, sehingga pengoperasiannya harus dilakukan di lemari asam dan harus dilakukan dengan sangat hati-hati. Limbah cair Harus didaur ulang dan dibuang secara terpisah.
Untuk mendorong oksidasi penuh zat pereduksi dalam air, perak sulfat perlu ditambahkan sebagai katalis. Agar perak sulfat merata, perak sulfat harus dilarutkan dalam asam sulfat pekat. Setelah larut sempurna (sekitar 2 hari), pengasaman akan dimulai. asam sulfat ke dalam labu Erlenmeyer. Metode pengujian standar nasional menetapkan bahwa 0,4gAg2SO4/30mLH2SO4 harus ditambahkan untuk setiap pengukuran CODCr (20mL sampel air), tetapi data yang relevan menunjukkan bahwa untuk sampel air umum, penambahan 0,3gAg2SO4/30mLH2SO4 sudah cukup, dan tidak perlu gunakan lebih banyak Perak sulfat. Untuk sampel air limbah yang sering diukur, jika terdapat kontrol data yang memadai, jumlah perak sulfat dapat dikurangi dengan tepat.
CODCr merupakan indikator kandungan bahan organik dalam air limbah, sehingga konsumsi oksigen ion klorida dan zat pereduksi anorganik harus dihilangkan selama pengukuran. Untuk interferensi dari zat pereduksi anorganik seperti Fe2+ dan S2-, nilai CODCr yang terukur dapat dikoreksi berdasarkan kebutuhan oksigen teoritis berdasarkan konsentrasi terukurnya. Interferensi ion klorida Cl-1 umumnya dihilangkan dengan merkuri sulfat. Jika jumlah penambahannya adalah 0,4gHgSO4 per 20mL sampel air, interferensi ion klorida 2000mg/L dapat dihilangkan. Untuk sampel air limbah yang sering diukur dengan komponen yang relatif tetap, jika kandungan ion klorida kecil atau sampel air dengan faktor pengenceran lebih tinggi digunakan untuk pengukuran, jumlah merkuri sulfat dapat dikurangi dengan tepat.
14. Bagaimana mekanisme katalitik perak sulfat?
Mekanisme katalitik perak sulfat adalah senyawa yang mengandung gugus hidroksil dalam bahan organik terlebih dahulu dioksidasi oleh kalium dikromat menjadi asam karboksilat dalam media asam kuat. Asam lemak yang dihasilkan dari bahan organik hidroksil bereaksi dengan perak sulfat menghasilkan asam lemak perak. Karena aksi atom perak, gugus karboksil dapat dengan mudah menghasilkan karbon dioksida dan air, dan pada saat yang sama menghasilkan perak asam lemak baru, tetapi atom karbonnya lebih sedikit dari yang sebelumnya. Siklus ini berulang, secara bertahap mengoksidasi semua bahan organik menjadi karbon dioksida dan air.
15.Apa saja tindakan pencegahan dalam pengukuran BOD5?
Pengukuran BOD5 biasanya menggunakan metode pengenceran dan inokulasi standar (GB 7488–87). Pengoperasiannya adalah dengan menempatkan sampel air yang telah dinetralkan, dihilangkan zat beracunnya, dan diencerkan (jika perlu, tambahkan inokulum yang mengandung mikroorganisme aerobik dalam jumlah yang sesuai). Dalam botol kultur, inkubasi dalam gelap pada suhu 20°C selama 5 hari. Dengan mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel air sebelum dan sesudah budidaya, maka dapat dihitung konsumsi oksigen dalam waktu 5 hari, kemudian dapat diperoleh BOD5 berdasarkan faktor pengenceran.
Penentuan BOD5 merupakan hasil gabungan dari pengaruh biologis dan kimia dan harus dilakukan sesuai dengan spesifikasi operasi. Mengubah kondisi apa pun akan mempengaruhi keakuratan dan komparabilitas hasil pengukuran. Kondisi yang mempengaruhi penentuan BOD5 meliputi nilai pH, suhu, jenis dan kuantitas mikroba, kandungan garam anorganik, oksigen terlarut dan faktor pengenceran, dll.
Sampel air untuk pengujian BOD5 harus diisi dan disegel dalam botol pengambilan sampel, dan disimpan dalam lemari es pada suhu 2 hingga 5°C hingga dianalisis. Umumnya, pengujian harus dilakukan dalam waktu 6 jam setelah pengambilan sampel. Bagaimanapun, waktu penyimpanan sampel air tidak boleh lebih dari 24 jam.
Saat mengukur BOD5 air limbah industri, karena air limbah industri biasanya mengandung lebih sedikit oksigen terlarut dan sebagian besar mengandung bahan organik yang dapat terbiodegradasi, untuk mempertahankan keadaan aerobik dalam botol kultur, sampel air harus diencerkan (atau diinokulasi dan diencerkan). Operasi ini Ini adalah fitur terbesar dari metode pengenceran standar. Untuk memastikan keandalan hasil pengukuran, konsumsi oksigen sampel air encer setelah kultur selama 5 hari harus lebih besar dari 2 mg/L, dan sisa oksigen terlarut harus lebih besar dari 1 mg/L.
Tujuan penambahan larutan inokulum adalah untuk memastikan bahwa sejumlah mikroorganisme dapat mendegradasi bahan organik yang ada di dalam air. Jumlah larutan inokulum sebaiknya sedemikian rupa sehingga konsumsi oksigen dalam 5 hari kurang dari 0,1 mg/L. Saat menggunakan air suling yang dibuat dengan penyuling logam sebagai air pengenceran, perhatian harus diberikan untuk memeriksa kandungan ion logam di dalamnya untuk menghindari penghambatan reproduksi dan metabolisme mikroba. Untuk memastikan bahwa oksigen terlarut dalam air encer mendekati saturasi, udara murni atau oksigen murni dapat dimasukkan jika perlu, dan kemudian ditempatkan dalam inkubator 20oC selama jangka waktu tertentu untuk menyeimbangkannya dengan tekanan parsial oksigen dalam air. udara.
Faktor pengenceran ditentukan berdasarkan prinsip bahwa konsumsi oksigen lebih besar dari 2 mg/L dan sisa oksigen terlarut lebih besar dari 1 mg/L setelah 5 hari pembiakan. Jika faktor pengenceran terlalu besar atau terlalu kecil, pengujian akan gagal. Dan karena siklus analisis BOD5 panjang, sekali situasi serupa terjadi, maka tidak dapat diuji ulang sebagaimana adanya. Saat pertama kali mengukur BOD5 suatu air limbah industri tertentu, Anda dapat mengukur CODCrnya terlebih dahulu, kemudian mengacu pada data pemantauan air limbah yang ada dengan kualitas air yang serupa untuk terlebih dahulu menentukan nilai BOD5/CODCr dari sampel air yang akan diukur, dan menghitungnya. kisaran perkiraan BOD5 berdasarkan ini. dan tentukan faktor pengencerannya.
Untuk sampel air yang mengandung zat yang menghambat atau mematikan aktivitas metabolisme mikroorganisme aerob, hasil pengukuran BOD5 secara langsung dengan metode umum akan menyimpang dari nilai sebenarnya. Perlakuan awal yang sesuai harus dilakukan sebelum pengukuran. Zat dan faktor tersebut berdampak pada penentuan BOD5. Termasuk logam berat dan zat anorganik atau organik beracun lainnya, sisa klorin dan zat pengoksidasi lainnya, nilai pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah, dll.
16. Mengapa perlu dilakukan inokulasi saat mengukur BOD5 air limbah industri? Bagaimana cara mendapatkan vaksinasi?
Penentuan BOD5 merupakan proses konsumsi oksigen biokimia. Mikroorganisme dalam sampel air menggunakan bahan organik di dalam air sebagai nutrisi untuk tumbuh dan berkembang biak. Pada saat yang sama, mereka menguraikan bahan organik dan mengonsumsi oksigen terlarut di dalam air. Oleh karena itu, sampel air harus mengandung mikroorganisme dalam jumlah tertentu yang dapat mendegradasi bahan organik di dalamnya. kemampuan mikroorganisme.
Air limbah industri umumnya mengandung zat beracun dalam jumlah yang bervariasi, yang dapat menghambat aktivitas mikroorganisme. Oleh karena itu, jumlah mikroorganisme dalam air limbah industri sangat sedikit atau bahkan tidak ada sama sekali. Jika metode biasa untuk mengukur limbah perkotaan yang kaya mikroba digunakan, kandungan organik sebenarnya dalam air limbah mungkin tidak terdeteksi, atau setidaknya rendah. Misalnya, untuk sampel air yang telah diolah dengan suhu tinggi dan sterilisasi serta memiliki pH terlalu tinggi atau terlalu rendah, selain melakukan tindakan pra-perawatan seperti pendinginan, pengurangan bakterisida, atau penyesuaian nilai pH, untuk memastikan keakuratan pengukuran BOD5, tindakan efektif juga harus diambil. Vaksinasi.
Saat mengukur BOD5 air limbah industri, jika kandungan zat beracun terlalu tinggi, terkadang digunakan bahan kimia untuk menghilangkannya; jika air limbah bersifat asam atau basa harus dinetralkan terlebih dahulu; dan biasanya sampel air harus diencerkan terlebih dahulu sebelum standar dapat digunakan. Penentuan dengan metode pengenceran. Menambahkan larutan inokulum yang mengandung mikroorganisme aerob peliharaan dalam jumlah yang sesuai ke dalam sampel air (seperti campuran tangki aerasi yang digunakan untuk mengolah air limbah industri semacam ini) akan membuat sampel air mengandung sejumlah mikroorganisme yang memiliki kemampuan untuk mendegradasi bahan organik. urusan. Dengan syarat terpenuhinya syarat lain untuk mengukur BOD5, mikroorganisme tersebut digunakan untuk menguraikan bahan organik dalam air limbah industri, dan konsumsi oksigen sampel air diukur selama 5 hari budidaya, maka nilai BOD5 air limbah industri dapat diperoleh. .
Cairan campuran tangki aerasi atau limbah tangki sedimentasi sekunder instalasi pengolahan limbah merupakan sumber mikroorganisme yang ideal untuk menentukan BOD5 air limbah yang masuk ke instalasi pengolahan limbah. Inokulasi langsung dengan limbah rumah tangga, karena oksigen terlarut sedikit atau tidak ada sama sekali, rentan terhadap munculnya mikroorganisme anaerobik, serta memerlukan masa budidaya dan aklimatisasi yang lama. Oleh karena itu, larutan inokulum teraklimatisasi ini hanya cocok untuk air limbah industri tertentu dengan kebutuhan tertentu.
17. Apa saja tindakan pencegahan dalam menyiapkan air pengenceran saat mengukur BOD5?
Kualitas air pengenceran sangat menentukan keakuratan hasil pengukuran BOD5. Oleh karena itu, konsumsi oksigen blanko air pengenceran selama 5 hari harus kurang dari 0,2 mg/L, dan sebaiknya dikontrol di bawah 0,1 mg/L. Konsumsi oksigen dari air pengenceran yang diinokulasi selama 5 hari harus antara 0,3~1,0mg/L.
Kunci untuk memastikan kualitas air pengenceran adalah dengan mengontrol kandungan bahan organik terendah dan kandungan zat penghambat reproduksi mikroba terendah. Oleh karena itu, yang terbaik adalah menggunakan air suling sebagai air pengenceran. Tidak disarankan menggunakan air murni yang terbuat dari resin penukar ion sebagai air pengenceran, karena air deionisasi sering kali mengandung bahan organik yang terpisah dari resin. Jika air keran yang digunakan untuk membuat air sulingan mengandung senyawa organik tertentu yang mudah menguap, agar senyawa tersebut tidak tertinggal di dalam air sulingan, sebaiknya dilakukan perlakuan awal untuk menghilangkan senyawa organik tersebut sebelum distilasi. Pada air suling yang dihasilkan dari penyuling logam, perhatian harus diberikan pada pemeriksaan kandungan ion logam di dalamnya agar tidak menghambat reproduksi dan metabolisme mikroorganisme serta mempengaruhi keakuratan hasil pengukuran BOD5.
Jika air pengenceran yang digunakan tidak memenuhi syarat pemakaian karena mengandung bahan organik, maka pengaruhnya dapat dihilangkan dengan menambahkan inokulum tangki aerasi dalam jumlah yang sesuai dan menyimpannya pada suhu kamar atau 20oC dalam jangka waktu tertentu. Jumlah inokulasi didasarkan pada prinsip bahwa konsumsi oksigen dalam 5 hari adalah sekitar 0,1mg/L. Untuk mencegah reproduksi alga, penyimpanan harus dilakukan di ruangan gelap. Jika ada sedimen dalam air encer setelah penyimpanan, hanya supernatan yang dapat digunakan dan sedimen dapat dihilangkan dengan penyaringan.
Untuk memastikan bahwa oksigen terlarut dalam air pengenceran mendekati saturasi, jika perlu, pompa vakum atau ejektor air dapat digunakan untuk menghirup udara murni, kompresor udara mikro juga dapat digunakan untuk menyuntikkan udara murni, dan oksigen botol dapat digunakan untuk memasukkan oksigen murni, dan kemudian air teroksigenasi. Air encer ditempatkan dalam inkubator 20oC selama jangka waktu tertentu agar oksigen terlarut mencapai kesetimbangan. Air pengenceran yang ditempatkan pada suhu ruangan lebih rendah di musim dingin mungkin mengandung terlalu banyak oksigen terlarut, dan sebaliknya terjadi pada musim bersuhu tinggi di musim panas. Oleh karena itu, bila terdapat perbedaan yang signifikan antara suhu ruangan dan 20oC, maka harus ditempatkan di dalam inkubator dalam jangka waktu tertentu untuk menstabilkannya dan lingkungan budidaya. keseimbangan tekanan parsial oksigen.
18. Bagaimana cara menentukan faktor pengenceran saat mengukur BOD5?
Jika faktor pengenceran terlalu besar atau terlalu kecil, konsumsi oksigen dalam 5 hari mungkin terlalu sedikit atau terlalu banyak, melebihi kisaran konsumsi oksigen normal dan menyebabkan percobaan gagal. Karena siklus pengukuran BOD5 sangat panjang, jika situasi seperti ini terjadi, maka tidak dapat diuji ulang sebagaimana adanya. Oleh karena itu, perhatian besar harus diberikan pada penentuan faktor pengenceran.
Meskipun komposisi air limbah industri rumit, namun rasio nilai BOD5 terhadap nilai CODCr biasanya antara 0,2 dan 0,8. Rasio air limbah dari industri pembuatan kertas, percetakan dan pencelupan, serta kimia lebih rendah, sedangkan rasio air limbah dari industri makanan lebih tinggi. Saat mengukur BOD5 dari beberapa air limbah yang mengandung bahan organik granular, seperti air limbah butiran penyulingan, rasionya akan jauh lebih rendah karena bahan partikulat diendapkan di bagian bawah botol kultur dan tidak dapat berpartisipasi dalam reaksi biokimia.
Penentuan faktor pengenceran didasarkan pada dua kondisi yaitu pada saat pengukuran BOD5, konsumsi oksigen dalam 5 hari harus lebih besar dari 2mg/L dan sisa oksigen terlarut harus lebih besar dari 1mg/L. DO dalam botol kultur pada hari setelah pengenceran adalah 7 hingga 8,5 mg/L. Dengan asumsi konsumsi oksigen dalam 5 hari adalah 4 mg/L, faktor pengenceran merupakan hasil kali nilai CODCr dan tiga koefisien masing-masing sebesar 0,05, 0,1125, dan 0,175. Misalnya, saat menggunakan botol kultur 250mL untuk mengukur BOD5 sampel air dengan CODCr 200mg/L, tiga faktor pengencerannya adalah: ①200×0,005=10 kali, ②200×0,1125=22,5 kali, dan ③200×0,175= 35 kali. Jika menggunakan metode pengenceran langsung, maka volume sampel air yang diambil adalah: ①250±10=25mL, ②250±22.5≈11mL, ③250±35≈7mL.
Jika Anda mengambil sampel dan membiakkannya seperti ini, akan ada 1 hingga 2 hasil pengukuran oksigen terlarut yang memenuhi dua prinsip di atas. Jika ada dua rasio pengenceran yang memenuhi prinsip di atas, maka nilai rata-ratanya harus diambil saat menghitung hasilnya. Jika sisa oksigen terlarut kurang dari 1 mg/L atau bahkan nol, rasio pengenceran harus ditingkatkan. Jika konsumsi oksigen terlarut selama kultur kurang dari 2mg/L, salah satu kemungkinannya adalah faktor pengenceran terlalu besar; kemungkinan lainnya adalah strain mikroba tersebut tidak cocok, aktivitasnya buruk, atau konsentrasi zat toksiknya terlalu tinggi. Pada saat ini, mungkin juga terdapat masalah dengan faktor pengenceran yang besar. Botol kultur mengkonsumsi lebih banyak oksigen terlarut.
Jika air pengenceran adalah air pengenceran inokulasi, karena konsumsi oksigen sampel air kosong adalah 0,3~1,0mg/L, koefisien pengencerannya masing-masing adalah 0,05, 0,125, dan 0,2.
Jika nilai CODCr spesifik atau kisaran perkiraan sampel air diketahui, maka akan lebih mudah untuk menganalisis nilai BOD5 berdasarkan faktor pengenceran di atas. Apabila rentang CODCr suatu sampel air tidak diketahui, maka untuk mempersingkat waktu analisis dapat diperkirakan pada saat proses pengukuran CODCr. Cara spesifiknya adalah: pertama-tama siapkan larutan standar yang mengandung 0,4251g kalium hidrogen ftalat per liter (nilai CODCr larutan ini adalah 500mg/L), lalu encerkan sesuai dengan nilai CODCr 400mg/L, 300mg/L, dan 200 mg. /L, larutan encer 100mg/L. Pipet 20,0 mL larutan standar dengan nilai CODCr 100 mg/L sampai dengan 500 mg/L, tambahkan reagen sesuai cara biasa, dan ukur nilai CODCr. Setelah pemanasan, perebusan dan refluks selama 30 menit, dinginkan secara alami hingga suhu kamar lalu tutup dan simpan untuk menyiapkan rangkaian kolorimetri standar. Dalam proses pengukuran nilai CODCr sampel air menurut cara biasa, bila refluks perebusan dilanjutkan selama 30 menit, bandingkan dengan urutan warna nilai CODCr standar yang telah dipanaskan sebelumnya untuk memperkirakan nilai CODCr sampel air, dan tentukan faktor pengenceran saat menguji BOD5 berdasarkan ini. . Untuk pencetakan dan pencelupan, pembuatan kertas, bahan kimia dan air limbah industri lainnya yang mengandung bahan organik yang sulit dicerna, bila perlu dilakukan evaluasi kolorimetri setelah direbus dan direfluks selama 60 menit.
Waktu posting: 21 Sep-2023
