19. Combien de méthodes de dilution des échantillons d’eau existe-t-il pour mesurer la DBO5 ? Quelles sont les précautions d'utilisation ?
Lors de la mesure de la DBO5, les méthodes de dilution des échantillons d'eau sont divisées en deux types : la méthode de dilution générale et la méthode de dilution directe. La méthode de dilution générale nécessite une plus grande quantité d’eau de dilution ou d’eau de dilution d’inoculation.
La méthode de dilution générale consiste à ajouter environ 500 ml d'eau de dilution ou d'eau de dilution d'inoculation à un cylindre gradué de 1 L ou 2 L, puis d'ajouter un certain volume calculé d'échantillon d'eau, d'ajouter plus d'eau de dilution ou d'eau de dilution d'inoculation jusqu'à la pleine échelle et d'utiliser un caoutchouc à l'extrémité de la tige de verre ronde est lentement agitée vers le haut ou vers le bas sous la surface de l'eau. Enfin, utilisez un siphon pour introduire la solution d’échantillon d’eau uniformément mélangée dans le flacon de culture, remplissez-le d’un peu de trop-plein, bouchez soigneusement le bouchon du flacon et scellez-le avec de l’eau. Bouche de bouteille. Pour les échantillons d’eau présentant le deuxième ou le troisième taux de dilution, la solution mélangée restante peut être utilisée. Après calcul, une certaine quantité d'eau de dilution ou d'eau de dilution inoculée peut être ajoutée, mélangée et introduite dans le flacon de culture de la même manière.
La méthode de dilution directe consiste à introduire d'abord environ la moitié du volume d'eau de dilution ou d'eau de dilution d'inoculation dans un flacon de culture de volume connu par siphonnage, puis à injecter le volume d'échantillon d'eau qui doit être ajouté à chaque flacon de culture calculé en fonction de la dilution. facteur le long de la paroi de la bouteille. , puis introduisez de l'eau de dilution ou inoculez de l'eau de dilution dans le goulot de la bouteille, fermez soigneusement le bouchon de la bouteille et scellez le goulot de la bouteille avec de l'eau.
Lors de l'utilisation de la méthode de dilution directe, il convient de veiller particulièrement à ne pas introduire l'eau de dilution ni à inoculer l'eau de dilution trop rapidement à la fin. Parallèlement, il est nécessaire d'explorer les règles de fonctionnement pour introduire le volume optimal afin d'éviter les erreurs provoquées par un débordement excessif.
Quelle que soit la méthode utilisée, lors de l’introduction de l’échantillon d’eau dans le flacon de culture, l’action doit être douce pour éviter les bulles, la dissolution de l’air dans l’eau ou la fuite d’oxygène de l’eau. Dans le même temps, veillez à bien fermer le flacon pour éviter que des bulles d'air ne restent dans le flacon, ce qui pourrait affecter les résultats de mesure. Lorsque le flacon de culture est cultivé dans l'incubateur, le joint hydraulique doit être vérifié quotidiennement et rempli d'eau à temps pour empêcher l'eau de scellage de s'évaporer et permettre à l'air de pénétrer dans le flacon. De plus, les volumes des deux flacons de culture utilisés avant et après 5 jours doivent être les mêmes pour réduire les erreurs.
20. Quels sont les problèmes qui peuvent survenir lors de la mesure de la DBO5 ?
Lorsque la DBO5 est mesurée sur l'effluent d'un système de traitement des eaux usées avec nitrification, étant donné qu'il contient de nombreuses bactéries nitrifiantes, les résultats de mesure incluent la demande en oxygène des substances contenant de l'azote comme l'azote ammoniacal. Lorsqu'il est nécessaire de distinguer la demande en oxygène des substances carbonées et la demande en oxygène des substances azotées dans les échantillons d'eau, la méthode d'ajout d'inhibiteurs de nitrification à l'eau de dilution peut être utilisée pour éliminer la nitrification pendant le processus de détermination de la DBO5. Par exemple, ajouter 10 mg de 2-chloro-6-(trichlorométhyl)pyridine ou 10 mg de propénylthiourée, etc.
DBO5/CODCr est proche de 1, voire supérieur à 1, ce qui indique souvent qu'il y a une erreur dans le processus de test. Chaque maillon du test doit être examiné et une attention particulière doit être accordée à la question de savoir si l'échantillon d'eau est prélevé uniformément. Il peut être normal que la DBO5/CODMn soit proche de 1, voire supérieure à 1, car le degré d'oxydation des composants organiques des échantillons d'eau par le permanganate de potassium est bien inférieur à celui du bichromate de potassium. La valeur CODMn du même échantillon d’eau est parfois inférieure à la valeur CODCr. beaucoup de.
Lorsqu'il y a un phénomène régulier selon lequel plus le facteur de dilution est élevé et plus la valeur DBO5 est élevée, la raison en est généralement que l'échantillon d'eau contient des substances qui inhibent la croissance et la reproduction des micro-organismes. Lorsque le facteur de dilution est faible, la proportion de substances inhibitrices contenues dans l'échantillon d'eau est plus grande, ce qui empêche les bactéries d'effectuer une biodégradation efficace, ce qui entraîne des résultats de mesure de DBO5 faibles. À ce stade, les composants ou causes spécifiques des substances antibactériennes doivent être trouvés et un prétraitement efficace doit être effectué pour les éliminer ou les masquer avant la mesure.
Lorsque la DBO5/CODCr est faible, par exemple inférieure à 0,2 ou même inférieure à 0,1, si l'échantillon d'eau mesuré est des eaux usées industrielles, cela peut être dû au fait que la matière organique présente dans l'échantillon d'eau a une faible biodégradabilité. Cependant, si l'échantillon d'eau mesuré est constitué d'eaux usées urbaines ou mélangé à certaines eaux usées industrielles, qui représentent une proportion d'eaux usées domestiques, ce n'est pas seulement parce que l'échantillon d'eau contient des substances chimiques toxiques ou des antibiotiques, mais les raisons les plus courantes sont une valeur de pH non neutre. et la présence de fongicides chlorés résiduels. Afin d'éviter les erreurs, pendant le processus de mesure de la DBO5, les valeurs de pH de l'échantillon d'eau et de l'eau de dilution doivent être ajustées respectivement à 7 et 7,2. Des inspections de routine doivent être effectuées sur des échantillons d’eau pouvant contenir des oxydants tels que du chlore résiduel.
21. Quels sont les indicateurs indiquant les éléments nutritifs des plantes dans les eaux usées ?
Les éléments nutritifs des plantes comprennent l’azote, le phosphore et d’autres substances nécessaires à la croissance et au développement des plantes. Des nutriments modérés peuvent favoriser la croissance des organismes et des micro-organismes. Un excès de nutriments végétaux pénétrant dans le plan d'eau entraînera la multiplication des algues dans le plan d'eau, ce qui entraînera le phénomène dit d'« eutrophisation », qui détériorera encore davantage la qualité de l'eau, affectera la production halieutique et nuira à la santé humaine. Une eutrophisation sévère des lacs peu profonds peut entraîner l'inondation des lacs et la mort.
Dans le même temps, les éléments nutritifs des plantes sont des composants essentiels à la croissance et à la reproduction des micro-organismes dans les boues activées et constituent un facteur clé lié au fonctionnement normal du processus de traitement biologique. Par conséquent, les indicateurs de nutriments végétaux dans l’eau sont utilisés comme indicateur de contrôle important dans les opérations conventionnelles de traitement des eaux usées.
Les indicateurs de qualité de l'eau indiquant les éléments nutritifs des plantes dans les eaux usées sont principalement des composés azotés (tels que l'azote organique, l'azote ammoniacal, les nitrites et nitrates, etc.) et des composés phosphorés (tels que le phosphore total, le phosphate, etc.). Dans les opérations conventionnelles de traitement des eaux usées, ils surveillent généralement l’azote ammoniacal et le phosphate dans les eaux entrantes et sortantes. Il s'agit d'une part de maintenir le fonctionnement normal du traitement biologique, et d'autre part de détecter si l'effluent répond aux normes nationales de rejet.
22.Quels sont les indicateurs de qualité de l'eau pour les composés azotés couramment utilisés ? Comment sont-ils liés ?
Les indicateurs de qualité de l'eau couramment utilisés représentant les composés azotés dans l'eau comprennent l'azote total, l'azote Kjeldahl, l'azote ammoniacal, les nitrites et les nitrates.
L’azote ammoniacal est l’azote qui existe sous forme de NH3 et NH4+ dans l’eau. C'est le produit de la première étape de la décomposition oxydative des composés organiques azotés et est un signe de pollution de l'eau. L'azote ammoniacal peut être oxydé en nitrite (exprimé en NO2-) sous l'action de bactéries nitrites, et le nitrite peut être oxydé en nitrate (exprimé en NO3-) sous l'action de bactéries nitrates. Le nitrate peut également être réduit en nitrite sous l'action de micro-organismes dans un environnement sans oxygène. Lorsque l'azote dans l'eau est principalement sous forme de nitrate, cela peut indiquer que la teneur en matière organique contenant de l'azote dans l'eau est très faible et que le plan d'eau a atteint l'auto-épuration.
La somme de l'azote organique et de l'azote ammoniacal peut être mesurée à l'aide de la méthode Kjeldahl (GB 11891–89). La teneur en azote des échantillons d'eau mesurée par la méthode Kjeldahl est également appelée azote Kjeldahl, de sorte que l'azote Kjeldahl communément connu est l'azote ammoniacal. et de l'azote organique. Après avoir éliminé l’azote ammoniacal de l’échantillon d’eau, il est ensuite mesuré par la méthode Kjeldahl. La valeur mesurée est l'azote organique. Si l’azote Kjeldahl et l’azote ammoniacal sont mesurés séparément dans des échantillons d’eau, la différence concerne également l’azote organique. L'azote Kjeldahl peut être utilisé comme indicateur de contrôle de la teneur en azote de l'eau entrante des équipements de traitement des eaux usées, et peut également être utilisé comme indicateur de référence pour contrôler l'eutrophisation des masses d'eau naturelles telles que les rivières, les lacs et les mers.
L'azote total est la somme de l'azote organique, de l'azote ammoniacal, de l'azote nitrite et de l'azote nitrate dans l'eau, qui est la somme de l'azote Kjeldahl et de l'azote oxydé total. L'azote total, l'azote nitrique et l'azote nitrate peuvent tous être mesurés par spectrophotométrie. Pour la méthode d'analyse de l'azote nitrique, voir GB7493-87, pour la méthode d'analyse de l'azote nitrique, voir GB7480-87, et pour la méthode d'analyse de l'azote total, voir GB 11894- -89. L'azote total représente la somme des composés azotés présents dans l'eau. Il s'agit d'un indicateur important du contrôle naturel de la pollution de l'eau et d'un paramètre de contrôle important dans le processus de traitement des eaux usées.
23. Quelles sont les précautions à prendre pour mesurer l’azote ammoniacal ?
Les méthodes couramment utilisées pour la détermination de l'azote ammoniacal sont les méthodes colorimétriques, à savoir la méthode colorimétrique au réactif de Nessler (GB 7479-87) et la méthode à l'acide salicylique-hypochlorite (GB 7481-87). Les échantillons d'eau peuvent être conservés par acidification avec de l'acide sulfurique concentré. La méthode spécifique consiste à utiliser de l'acide sulfurique concentré pour ajuster la valeur du pH de l'échantillon d'eau entre 1,5 et 2 et à le stocker dans un environnement à 4 °C. Les concentrations minimales de détection de la méthode colorimétrique au réactif Nessler et de la méthode acide salicylique-hypochlorite sont respectivement de 0,05 mg/L et 0,01 mg/L (calculées en N). Lors de la mesure d'échantillons d'eau avec une concentration supérieure à 0,2 mg/L Quand , la méthode volumétrique (CJ/T75-1999) peut être utilisée. Afin d'obtenir des résultats précis, quelle que soit la méthode d'analyse utilisée, l'échantillon d'eau doit être pré-distillé lors de la mesure de l'azote ammoniacal.
La valeur du pH des échantillons d'eau a une grande influence sur la détermination de l'ammoniac. Si la valeur du pH est trop élevée, certains composés organiques contenant de l'azote seront transformés en ammoniac. Si le pH est trop bas, une partie de l'ammoniac restera dans l'eau pendant le chauffage et la distillation. Afin d'obtenir des résultats précis, l'échantillon d'eau doit être ajusté à neutre avant l'analyse. Si l'échantillon d'eau est trop acide ou alcalin, la valeur du pH peut être ajustée à neutre avec une solution d'hydroxyde de sodium à 1 mol/L ou une solution d'acide sulfurique à 1 mol/L. Ajoutez ensuite une solution tampon phosphate pour maintenir la valeur du pH à 7,4, puis effectuez une distillation. Après chauffage, l'ammoniac s'évapore de l'eau à l'état gazeux. À ce stade, 0,01 ~ 0,02 mol/L d'acide sulfurique dilué (méthode phénol-hypochlorite) ou 2 % d'acide borique dilué (méthode du réactif de Nessler) sont utilisés pour l'absorber.
Pour certains échantillons d'eau à forte teneur en Ca2+, après avoir ajouté une solution tampon phosphate, Ca2+ et PO43- génèrent un précipité de Ca3(PO43-)2 insoluble et libèrent du H+ dans le phosphate, ce qui abaisse la valeur du pH. Évidemment, d’autres ions qui peuvent précipiter avec le phosphate peuvent également affecter la valeur du pH des échantillons d’eau lors d’une distillation chauffée. En d’autres termes, pour un tel échantillon d’eau, même si la valeur du pH est ajustée à neutre et qu’une solution tampon phosphate est ajoutée, la valeur du pH sera toujours bien inférieure à la valeur attendue. Par conséquent, pour les échantillons d’eau inconnus, mesurez à nouveau la valeur du pH après distillation. Si la valeur du pH n'est pas comprise entre 7,2 et 7,6, la quantité de solution tampon doit être augmentée. Généralement, 10 ml de solution tampon phosphate doivent être ajoutés pour 250 mg de calcium.
24. Quels sont les indicateurs de qualité de l'eau qui reflètent la teneur en composés contenant du phosphore dans l'eau ? Comment sont-ils liés ?
Le phosphore est l'un des éléments nécessaires à la croissance des organismes aquatiques. La majeure partie du phosphore présent dans l’eau existe sous diverses formes de phosphates, et une petite quantité existe sous forme de composés organiques du phosphore. Les phosphates présents dans l’eau peuvent être divisés en deux catégories : les orthophosphates et les phosphates condensés. L'orthophosphate fait référence aux phosphates qui existent sous forme de PO43-, HPO42-, H2PO4-, etc., tandis que le phosphate condensé comprend le pyrophosphate et l'acide métaphosphorique. Sels et phosphates polymères, tels que P2O74-, P3O105-, HP3O92-, (PO3)63-, etc. Les composés organophosphorés comprennent principalement les phosphates, les phosphites, les pyrophosphates, les hypophosphites et les phosphates d'amine. La somme des phosphates et du phosphore organique est appelée phosphore total et constitue également un indicateur important de la qualité de l’eau.
La méthode d'analyse du phosphore total (voir GB 11893-89 pour les méthodes spécifiques) comprend deux étapes de base. La première étape consiste à utiliser des oxydants pour convertir différentes formes de phosphore présent dans l’échantillon d’eau en phosphates. La deuxième étape consiste à mesurer l'orthophosphate, puis à inverser le calcul de la teneur totale en phosphore. Lors des opérations courantes de traitement des eaux usées, la teneur en phosphate des eaux usées entrant dans le dispositif de traitement biochimique et des effluents du bassin de décantation secondaire doit être surveillée et mesurée. Si la teneur en phosphate de l'eau entrante est insuffisante, une certaine quantité d'engrais phosphaté doit être ajoutée pour la compléter ; si la teneur en phosphate des effluents du bassin de décantation secondaire dépasse la norme nationale de rejet de premier niveau de 0,5 mg/L, des mesures d'élimination du phosphore doivent être envisagées.
25. Quelles sont les précautions à prendre pour la détermination du phosphate ?
La méthode de mesure du phosphate est que dans des conditions acides, le phosphate et le molybdate d'ammonium génèrent de l'hétéropolyacide phosphomolybdène, qui est réduit en un complexe bleu (appelé bleu de molybdène) à l'aide de l'agent réducteur chlorure stanneux ou acide ascorbique. Méthode CJ/T78–1999), vous pouvez également utiliser un combustible alcalin pour générer des complexes colorés à plusieurs composants pour une mesure spectrophotométrique directe.
Les échantillons d’eau contenant du phosphore sont instables et il est préférable de les analyser immédiatement après leur prélèvement. Si l'analyse ne peut pas être effectuée immédiatement, ajoutez 40 mg de chlorure de mercure ou 1 ml d'acide sulfurique concentré à chaque litre d'échantillon d'eau pour le conserver, puis conservez-le dans une bouteille en verre brun et placez-le au réfrigérateur à 4 °C. Si l’échantillon d’eau est utilisé uniquement pour l’analyse du phosphore total, aucun traitement de conservation n’est requis.
Étant donné que le phosphate peut être adsorbé sur les parois des bouteilles en plastique, celles-ci ne peuvent pas être utilisées pour conserver des échantillons d’eau. Toutes les bouteilles en verre utilisées doivent être rincées avec de l'acide chlorhydrique chaud dilué ou de l'acide nitrique dilué, puis rincées plusieurs fois avec de l'eau distillée.
26. Quels sont les différents indicateurs qui reflètent la teneur en matières solides de l'eau ?
Les matières solides présentes dans les eaux usées comprennent les matières flottantes à la surface de l'eau, les matières en suspension dans l'eau, les matières sédimentables coulant au fond et les matières solides dissoutes dans l'eau. Les objets flottants sont de gros morceaux ou de grosses particules d'impuretés qui flottent à la surface de l'eau et ont une densité inférieure à celle de l'eau. Les matières en suspension sont de petites particules d'impuretés en suspension dans l'eau. Les matières sédimentaires sont des impuretés qui peuvent se déposer au fond du plan d'eau après un certain temps. Presque toutes les eaux usées contiennent des matières sédimentables de composition complexe. La matière sédimentable composée principalement de matière organique est appelée boue, et la matière sédimentable composée principalement de matière inorganique est appelée résidu. Les objets flottants sont généralement difficiles à quantifier, mais plusieurs autres substances solides peuvent être mesurées à l'aide des indicateurs suivants.
L'indicateur qui reflète la teneur totale en solides de l'eau est le total des solides, ou total des solides. Selon la solubilité des solides dans l'eau, les solides totaux peuvent être divisés en solides dissous (Dissolved Solid, en abrégé DS) et en matières en suspension (Suspend Solid, en abrégé SS). Selon les propriétés volatiles des solides dans l'eau, les solides totaux peuvent être divisés en solides volatils (VS) et solides fixes (FS, également appelés cendres). Parmi eux, les solides dissous (DS) et les solides en suspension (SS) peuvent être subdivisés en solides dissous volatils, solides dissous non volatils, solides volatils en suspension, solides en suspension non volatils et autres indicateurs.
Heure de publication : 28 septembre 2023
