МЕТОДЫ АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СТОЧНЫХ И

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОД

Жуков Б.Д. (zhub@mail.ru)

На основе предварительных лабораторных исследований в было показано, что для оптимальной работы блоков автономной очистки стоков по раздельной схеме желательно поддерживать состав воды по компонентам и характеристикам, приведенным в табл. 5.1.
Методы определения этих веществ должны быть экспрессными, надежными и пригодными для использования в автоматизированных системах.

Т а б л и ц а  5.1
Компоненты и характеристики, по которым следует регулировать составы воды в блоках системы водоочистки

Блок

Компоненты и характеристики

Частота анализов

Фильтр-усреднитель

Органическое вещество, рН, общая минерализация, редокс-потенциал

1 - 2 раза в сутки

Аэробный биофильтр

Редокс-потенциал, pH, NO3–

По потребности

Кондиционер воды для орошения

рН, NO3–, Ca2+, органическое вещество

По потребности

Блок очистки ПАВ

ПАВ

По потребности

Анализ литературных данных показывает, что для оценок концентраций ионов наиболее перспективны методы потенциометрии , а для контроля содержания органических веществ и ПАВ метод измерения флуоресценции этих веществ с использованием проточных измерительных ячеек.
В табл. 5.2 сопоставлены нормативы ПДК для воды разного качества и интервалы ионометрических определений некоторых ионов с помощью аттестованных методик. Табл. 5.2 представляет собой фрагмент таблицы из работы.
Выбор флуоресцентных методов определения сумму органических веществ связан с тем, что широко применяемые в настоящее время косвенные методы определения суммарного содержания органических веществ по химическому и биологическому потреблению кислорода (ХПК и БПК) не могут быть автоматизированы из-за многостадийности операций, являются трудоемкими, субъективными и требуют большого расхода реактивов. Кроме того, эти методы не полностью обеспечивают контроль загрязнения сточных вод ввиду неполноты и неоднозначности окисления различных органических веществ.

Т а б л и ц а  5.2
Нормативы ПДК и интервалы ионометрических определений

Ион, pH

Интервал для очищенной

ПДК, мг/л для воды

 

сточной воды*, мг/л

питьевой

сточной

рыбохоз. назнач.

Аммоний

0,4 - 180

0,5

8,0

0,5

Медь

1,0 - 100

 

0,1

0,001

Нитрат

0,14 - 1400

10

10,4

40,0

рН

1 - 12

6,0 - 9,0

-

-

Фторид

0,1 - 1900

0,7 - 1,5

3,3

0,05

*ПДК для сточных вод Новосибирской области.

Но применение этих методов сталкивается с определенными трудностями, связанными с адсорбцией на рабочих поверхностях электродов и кювет отдельных компонентов сточных вод. Особенно значительные нарушения возникают при ионометрических измерениях, поскольку электроды находятся в прямом контакте с исследуемой средой. В этом случае на поверхности индикаторных электродов часто протекают процессы, меняющие электродные характеристики и прежде всего крутизну электродной функции S. Это способно существенно изменить градуировку электрода.
Чтобы избежать значимые ошибки в результатах измерений индикаторные электроды следует эпизодически калибровать. Особенно важен контроль величины S при работе со старыми электродами или электродами, долго находящимися в сточной воде, содержащей потенциальные яды для электродов, например гуматы и фульваты, основной поток которых поступает в очистные устройства из почвенно-растительного фильтра.
Для использования в системе автоматизации представляет интерес методика калибровки ионоселективных электродов путем титрования исследуемой пробы с концентрацией определяемого вещества Cx добавками титранта с много большим содержанием определяемых ионов и обработкой данных по уравнению:

ΔE = S lgΔC - S lgCx.

Уравнение выполняется при условии, что ΔC >> Cx.
Здесь ΔE = E (исходный раствор + добавка) - E (исходный раствор) - изменение потенциала индикаторного электрода при внесении добавки определяемого иона;
DC - изменение концентрации определяемого иона при внесении добавки;
S - крутизна электродной функции, равная RT/nF.
Погрешность определения S рассчитывается по формуле

δ =Cx/(Cx + ΔC).

Следует отметить, что в данном методе вполне сохраняются преимущества техники стандартных добавок, делающие ненужными моделирование состава контролируемого раствора.

 

 


ООО «Сибирские водные технологии »
www.water-tec.ru