Gehalte aan zwevende stoffen in afvalwater. Analyse en zuivering van afvalwater uit zwevende stoffen
Zwevende vaste stoffen in natuurlijke wateren bestaan uit deeltjes klei, zand, slib, zwevende organische en anorganische stoffen, plankton en verschillende micro-organismen. Zwevende stoffen komen samen met smelt- of regenwater, als gevolg van erosie van rivierbeddingen, en met afvalwater in open water terecht. In grote watermassa's neemt de troebelheid van het water nabij de kust toe als gevolg van sedimentagitatie tijdens harde wind. Zwevende deeltjes verminderen de transparantie van water, waardoor de penetratie van licht erin wordt verminderd, wat op zijn beurt de fotosynthese van waterplanten en de beluchting van het watermilieu vermindert. Zwevende stoffen beïnvloeden de temperatuur en samenstelling van opgeloste componenten van oppervlaktewater, dragen bij aan verzanding van de bodem in gebieden met lage stroomsnelheden en hebben een negatief effect op het leven van waterorganismen. Op zwevende deeltjes kunnen verschillende verontreinigende stoffen worden geadsorbeerd; Als ze zich op de bodem nestelen, kunnen ze een bron van secundaire watervervuiling worden.
In welke groepen kunnen waterverontreinigende stoffen worden ingedeeld?
Er zijn verschillende groepen waterverontreinigende stoffen. De eerste zijn pathogene stoffen zoals bacteriën, virussen, protozoa en parasieten die worden aangetroffen in rioolsystemen. De tweede categorie is zuurstofconsumerend afval, dat wordt afgebroken door zuurstofconsumerende bacteriën. Als grote aantallen van deze bacteriën actief zijn, kan het zuurstofgehalte van het waterlichaam aanzienlijk worden verminderd, wat negatieve gevolgen heeft voor waterorganismen.
De derde categorie bestaat uit in water oplosbare anorganische verontreinigende stoffen zoals zuren, zouten en giftige metalen zoals zware metalen. Het water kan door deze ingrediënten ongeschikt worden voor menselijke consumptie en kan zelfs leiden tot de dood van waterorganismen.
De concentratie van zwevende deeltjes hangt samen met seizoensfactoren en het stromingsregime, is afhankelijk van de rotsen waaruit de rivierbedding bestaat, maar ook van antropogene factoren zoals landbouw, mijnbouw, enz.
De concentratie van zwevende stoffen in oppervlaktewaterlopen kan aanzienlijke waarden bereiken - tot 3000-10.000 mg/dm 3, het gebruikelijke gehalte is 100-1500 mg/dm 3.
Een andere categorie zijn voedingsstoffen zoals in water oplosbare nitraten en fosfaten, die de groei van algen en andere waterplanten versnellen, wat op zijn beurt zuurstofgebrek in het water veroorzaakt. Dit kan op verschillende manieren gebeuren: de algen verbruiken meer zuurstof dan ze produceren, of de algen worden door bacteriën gemetaboliseerd terwijl ze zuurstof verbruiken. Dit proces wordt eutrofiëring genoemd. De dood van de vis is het resultaat van dit proces.
Een andere groep - organisch materiaal, zoals oliën, kunststoffen en pesticiden, die schadelijk zijn voor de mens of in het algemeen voor het waterleven. Ook het vermelden waard zijn de zogenaamde zwevende stoffen. Ze kunnen worden gebruikt om gevaarlijke aquatische componenten zoals pesticiden in water te consumeren.
In overeenstemming met de eisen voor de samenstelling en eigenschappen van water water lichamen op punten voor huishoudelijke, drink- en culturele doeleinden, het gehalte aan zwevende stoffen als gevolg van de afdaling Afvalwater mag niet met respectievelijk meer dan 0,25 mg/dm 3 en 0,75 mg/dm 3 toenemen.
Bepaling van de concentratie opgeloste stoffen
De methode voor het meten van de massaconcentratie van opgeloste stoffen is gebaseerd op het droogdampen van 5-1000 cm3 van een gefilterd watermonster in een voorgecalcineerde en gewogen porseleinen beker, waarbij het droge residu gedurende 3 uur wordt gedroogd bij een temperatuur van 105 ° C en het afwegen op een analytische balans. De massa van het droge residu moet in het bereik van 50-500 mg liggen, anders wordt een groter volume water voor analyse genomen.
Ten slotte kunnen in water oplosbare radioactieve stoffen kanker, geboorteafwijkingen en genetische veranderingen veroorzaken. Waar komt watervervuiling vandaan? Watervervuiling wordt meestal veroorzaakt door menselijke activiteiten. Over het algemeen kunnen ze worden onderverdeeld in punctuele watervervuiling en grootschalige watervervuiling. Spotvervuiling is gelokaliseerd op een specifieke verontreinigende stof, zoals industriële lozingen uit een fabriek, olietankers of behandelfaciliteiten in water. Watervervuiling groot gebied mag niet het gevolg zijn van een directe verontreinigende stof, zoals vervuiling die via het grondwater in het water terechtkomt of zelfs giftige emissies in de lucht, zoals zure regen.
Droog residugewicht ofopgeloste concentratiekarakteriseert het totale gehalte aan mineralen in water; meestal uitgedrukt in mg/dm 3 (tot 1000 mg/dm 3) en ‰ (ppm of duizendste voor mineralisatie boven 1000 mg/dm 3). MPC – niet meer dan 1000 mg/dm3.
Water met een hoog zoutgehalte heeft een negatieve invloed op plantaardige en dierlijke organismen, productietechnologie en productkwaliteit, veroorzaakt kalkvorming op de wanden van ketels, corrosie en verzilting van de bodem.
Deze oppervlakteverontreinigingen zijn daardoor moeilijker te controleren. Hoe wordt waterverontreiniging gedetecteerd? Dit gebeurt in laboratoria waar een watermonster wordt getest op verschillende verontreinigingen. Levende organismen zoals vissen of waterplanten kunnen ook worden gebruikt om vervuiling op te sporen: in dit geval wordt rekening gehouden met eventuele veranderingen in hun gedrag of groei, evenals met conclusies over de waterkwaliteit.
Wat zijn de risico's van het opwarmen van water en hoe gebeurt dit? In veel productieprocessen koelwater nodig. Met het oog hierop oppervlaktewater Er kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van rivieren, wat de goedkoopste manier is om koelwater te gebruiken. Bij het koelproces komt warmte vrij in het water en wordt opnieuw in de stroom gebracht, die zo wordt verwarmd. Deze opwarming heeft negatieve impact op het rivierecosysteem. Dit vermindert de oplosbaarheid van zuurstof in water en vermindert daarmee het zuurstofgehalte van water.
Hardheid van water
Hardheid van water- dit is een reeks eigenschappen van water die worden veroorzaakt door de aanwezigheid van meervoudig geladen kationen daarin, voornamelijk Ca 2+ en Mg 2+ kationen. Er zijn algemene, tijdelijke en permanente waterhardheden.
De totale hardheid bestaat uit koolwaterstofhardheid (tijdelijk of verwijderbaar) en niet-carbonaatwaterhardheid (permanent). De eerste wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van calcium- en magnesiumbicarbonaten in water, de tweede door de aanwezigheid van in water oplosbare sulfaten, chloriden, silicaten, nitraten en hydrofosfaten van deze metalen. Kwantitatief wordt de totale hardheid van water uitgedrukt als het totale aantal millimol equivalenten Ca 2+ en Mg 2+ ionen in 1 liter water (mmol equivalent/dm 3). Om de waterhardheid te bepalen, wordt de titrimetrische (complexometrische) methode gebruikt.
Dit is problematisch voor in het water levende organismen. Wat is eutrofiëring, hoe wordt het veroorzaakt en wat zijn de gevaren van eutrofiëring? Eutrofiëring verwijst naar de ophoping van voedingsstoffen in rivieren en meren, vaak veroorzaakt door menselijk handelen, waarbij fosfaten en nitraten een grote rol spelen. Dit versnelt de groei van algen en andere waterplanten, waardoor er zuurstofgebrek in het water ontstaat.
Normaal regenwater heeft een pH van 5 of 6 en is daarom een lichtzure vloeistof. Als het regent, lost water gassen zoals kooldioxide of zuurstof op. Industriële gassen zoals koolmonoxide en zwaveloxiden lossen ook op in regenwater, waardoor de pH van regenwater zuur wordt. Zelfs pH-waarden onder pH 4 zijn mogelijk.
Onder natuurlijke omstandigheden komen calcium- en magnesiumionen in het water terecht als gevolg van de interactie van opgelost koolstofdioxide met carbonaatmineralen en andere processen van oplossing en chemische verwering van gesteenten. De bron van deze ionen zijn ook microbiologische processen die plaatsvinden in de bodem van het stroomgebied, in bodemsedimenten, evenals in afvalwater van verschillende bedrijven.
Waarom ruikt water soms naar rotte eieren? Wanneer het water verrijkt is voedingsstoffen kunnen anaërobe bacteriën zeer actief worden. Deze bacteriën kunnen gassen produceren zoals waterstofsulfide, dat een typische rotte eierengeur heeft. Deze geur duidt op het waterstofgehalte van het water, wat duidt op een afname van het zuurstofgehalte van het water.
Wat veroorzaakt witte aanslag in douches en badkamers? Water bevat bijvoorbeeld veel ingrediënten, waaronder calcium en carbonaten. Wanneer deze twee stoffen reageren, wordt calciumcarbonaat gevormd. Dit slaat neer als een wit neerslag. Dit kan verwijderd worden met speciale reinigingsvloeistoffen, maar ook met zwakke zuren zoals citroensap.
Hydrocarbonaat hardheid wordt gemakkelijk verwijderd door kokend water, en daarom wordt het genoemd tijdelijke stijfheid: Calcium- en magnesiumbicarbonaten veranderen bij het koken in calcium- en magnesiumcarbonaten en zetten zich in de vorm van kalk op de wanden van het vat af
Ca(HCO 3) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O,
Mg(HCO3) 2 
MgCO 3 + CO 2 + H 2 O
als je hebt bijkomende vragen, Aarzel niet om contact met ons op te nemen. Vaste stoffen kunnen de waterkwaliteit of -voorziening negatief beïnvloeden verschillende manieren. Sterk gemineraliseerd water is voor veel industriële toepassingen ongeschikt of zelfs esthetisch onbevredigend om in te baden. Solide analyses zijn belangrijk voor het monitoren van de biologische en fysische behandeling van afvalwater en voor het beoordelen van de naleving van de beperkingen die gelden voor de lozing ervan. Het gehalte aan zwevende stoffen is sterk afhankelijk van de waterlopen.
Voor elk van hen is het een functie van de aard van het ruige terrein, het station, de regenval, de werkzaamheden, de vertimento, enz. Voor elk van hen is het een functie van de aard van het ruige terrein, het station, de regenval, de werkzaamheden, de vertimento, enz. De totale waarde voor vaste stoffen omvat opgeloste en onopgeloste vaste stoffen. Het verlies aan organisch materiaal door vervluchtiging zal doorgaans zeer klein zijn. De resultaten voor residuen die rijk zijn aan oliën en vetten kunnen twijfelachtig zijn vanwege de moeilijkheid om binnen een redelijke tijd bij een constant gewicht te drogen.
De hardheid van het hydrocarbonaat kan worden geëlimineerd door gebluste kalk toe te voegen
Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 2CaCO 3 + 2H 2 O
Mg(HCO 3) 2 + 2Ca(OH) 2 Mg(OH) 2 + 2CaCO 3 + 2H 2 O.
Constante hardheid kan niet door koken worden geëlimineerd. In dit geval wordt natriumcarbonaat of natriumfosfaat aan het water toegevoegd om Ca 2+- en Mg 2+-ionen te verwijderen. In dit geval zullen de volgende reacties optreden:
Analyses van vaste stoffen zijn belangrijk voor het monitoren van de biologische en fysische behandelingsprocessen van afvalwater en het beoordelen van de naleving van de beperkingen die gelden voor de lozing ervan. Hanteer de capsule niet met de hand. Markeer elke capsule met een nummer, zodat u de capsule altijd kunt identificeren met een permanente marker. Dit zorgt voor een constant aanvankelijk capsulegewicht voor analyse, en het herhalen van de cyclus van drogen, afkoelen en drogen van capsules wordt onnodig. Weeg en noteer het gewicht van de capsule. Monsterverwerking Verwijder de droogdop van de exsiccator die overeenkomt met het monster dat wordt verwerkt.
CaCl 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2NaCl,
Een karakteristiek kenmerk van aquatische ecosystemen is de aanwezigheid van een structurele en functionele component – seston. Zoals opgemerkt door A.P. Ostapenya, zwevende stof (seston) is een verzameling deeltjes die in de waterkolom zweven. Seston is uiterst heterogeen en omvat microscopische vormen van levende organismen, hun overblijfselen, intravitale afscheidingen en afstoting van fyto-, zoö- en bacterioplankton. De samenstelling van seston omvat organische en minerale deeltjes gevormd als gevolg van fysische en chemische processen in de waterkolom, afkomstig van bodemsedimenten en uit het stroomgebied van het reservoir. Een aanzienlijk deel van de stoffen die ontstaan bij de afbraak van grote bodem- en nektonische (zoals vis) organismen wordt eveneens omgezet in een fijnverdeelde suspensie. Het hele Seston-complex heeft een aanzienlijke impact op de cyclus van materie- en energiestromen in ecosystemen. Omdat seston levende organismen bevat, zijn alle aspecten van het metabolisme van verschillende soorten nauw verwant aan dit structurele blok van aquatische ecosystemen. milieubewegingen hydrobionten. Tijdens de levensactiviteit van plankton komen dus metabolische producten in het water terecht, wat een aanzienlijke invloed kan hebben op de kwaliteit van het water, de structuur van de biota en zijn componenten, dat wil zeggen een milieuvormende rol speelt. Zwevende materie beïnvloedt actief de vernietigingsprocessen en de vitale activiteit van de microbiële gemeenschap. Opschorting bepaalt volledig de mogelijkheid van het bestaan van het belangrijkste en meest specifieke onderdeel van aquatische ecosystemen: een gemeenschap met een filtratievoedingsmethode. Via sedimentatiemechanismen wordt seston geassocieerd met de levensactiviteit van benthische gemeenschappen en is het een belangrijke functionele schakel in het waterbodemsedimentensysteem. De structuur en werkingspatronen van aquatische ecosystemen kunnen niet worden beschreven zonder rekening te houden met seston als geheel en zonder de rol ervan in de biotische cyclus, transformatie en mineralisatie van organisch materiaal te analyseren.
Schud het monster door de kom meerdere keren te draaien. Neem snel een aliquot van 100 ml uit het vers gezette monster, gemeten met het monster, breng het kwantitatief over in de juiste capsule en noteer het volume in het gegevensregistratieformaat. Plaats de droger in een voorverwarmd waterbad met kokende watertemperatuur. Haal de capsule uit het bad als deze volledig droog is. Breng de capsule naar een exsiccator en laat deze ongeveer 2 uur afkoelen kamertemperatuur. Een droging van 2 uur zorgt ervoor dat het monster als geheel uit het monster wordt verwijderd en de cyclus van drogen, afkoelen en wegen wordt vermeden.
De belangrijkste factor die het gehalte aan seston in waterlichamen bepaalt en controleert, is de intensiteit en verhouding van productie-vernietigingsprocessen. Afhankelijk van het niveau van de waterproductiviteit kan het gehalte aan zwevende stof variëren met 2-3 ordes van grootte - van tienden van een milligram in 1 dm 3 (droge massa) in oligotroof tot tientallen milligrammen in eutroof en honderden milligrammen in hypereutroof. reservoirs. De verspreiding van seston in waterlichamen is seizoensgebonden, en de seizoensdynamiek van de concentratie van zwevende stoffen hangt af van de trofische status van het waterlichaam. In oligotrofe en mesotrofe waterlichamen worden dus stijgingen in de lente en de herfst waargenomen, en in eutrofe waterlichamen wordt een zomermaximum in sestonconcentratie waargenomen. De concentratie van seston in waterlichamen houdt verband met hun vervuiling en neemt toe naarmate het vervuilingsniveau toeneemt.
Materiaal in de lucht in de vorm van deeltjesvervuiling wordt gedefinieerd als een verandering in de natuurlijke samenstelling van de atmosfeer als gevolg van de introductie van een suspensie van deeltjes, hetzij door natuurlijke redenen, of menselijke activiteit. De effecten van fijnstofvervuiling zijn op verschillende gebieden aangetoond, waaronder de menselijke gezondheid, het klimaat en ecosystemen.
Atmosferische deeltjes omvatten een aantal verbindingen die sterk variëren wat betreft zowel hun fysisch-chemische kenmerken, zowel wat betreft hun oorsprong als hun vormingsproces, en bijgevolg wat betreft hun impact op de gezondheid en het milieu.
Membraanfilters worden veel gebruikt om zwevende stoffen op te vangen. Er worden ook nucleaire filters (nucleofilters) gebruikt, dit zijn dunne geperforeerde films waarin protonen doordringen kernreactor. Ze zijn niet hygroscopisch, chemisch stabiel, hun poriegrootte is strikt gekalibreerd en varieert van 0,1 tot 10-15 micron. Voor het verzamelen van seston worden ook glasvezelfilters gebruikt: dit is dunne, samengeperste glasvezel. Dergelijke filters zijn chemisch inert.
Regulatie- en bemonsteringsmethoden zijn gericht op de deeltjesgrootte, omdat deze de belangrijkste factor lijkt te zijn die de mate van penetratie in de luchtwegen beperkt. Bovendien gedragen deeltjes zich, afhankelijk van hun grootte, anders in de atmosfeer: kleinere deeltjes kunnen lange tijd blijven hangen en honderden kilometers worden getransporteerd, terwijl grotere deeltjes niet lang in de lucht blijven en de neiging hebben dichter bij hun plaats te worden losgemaakt. van oorsprong.
Emissienormen zijn vastgelegd in een reeks geleidelijk geïmplementeerde richtlijnen van de Europese Unie die steeds strenger worden. Bepaal de totale hoeveelheid gesuspendeerde vaste stoffen die in het watermonster aanwezig is. De toename van het filtergewicht vertegenwoordigt de totale hoeveelheid gesuspendeerde vaste stoffen. Het verschil tussen de totale hoeveelheid vaste stoffen en de totale hoeveelheid opgeloste vaste stoffen kan worden gebruikt als een schatting van de totale hoeveelheid zwevende stoffen.
Bij het bepalen van het zwevendestofgehalte is de meest gebruikelijke methode gravimetrisch (gewicht). Met deze methode kan echter een klein volume water door filters worden gefilterd, waarbij een monster van 2 à 3 mg wordt verzameld. Het wegen van de op filters verzamelde en tot constant gewicht gedroogde suspensie gebeurt op een analytische balans, nauwkeurig tot op tienden van een milligram. Wegen geeft een idee van de totale massa van een stof. De concentratie van bepaalde componenten van de suspensie (zoals stikstof, fosfor, waarmee het gehalte aan eiwitstoffen kan worden beoordeeld) kan worden bepaald chemische methoden. Een van de gebruikelijke methoden om de concentratie zwevende stoffen chemisch te bepalen is de natte verbrandingsmethode, waarbij kaliumdichromaat als sterk oxidatiemiddel wordt gebruikt. De microscopische methode is gebaseerd op het analyseren van een suspensie onder een microscoop. Bij automatische deeltjestelling wordt de suspensie door een strikt gekalibreerd capillair geleid. Wanneer er deeltjes doorheen gaan, wordt er een puls (signaal) gegenereerd, die door het apparaat wordt geregistreerd. De grootte van de deeltjes kan worden beoordeeld aan de hand van de grootte van de lading.
Toepassingsgebied De methode is toepasbaar op alle soorten water. De resultaten die worden verkregen door het drogen van het slib hebben een aanzienlijke invloed op de resultaten, aangezien deze kleiner of groter kunnen zijn als gevolg van wateropsluiting. Verwijder drijvende grove deeltjes of ondergedompelde agglomeraten van heterogene materialen uit monsters. Overmatige filterkoek kan een hydrofiele korst vormen, dus de monstergrootte moet beperkt worden om te proberen een residu van niet meer dan 200 mg te verkrijgen. Resultaten van monsters die rijk zijn aan vetten en drijvende oliën kunnen twijfelachtig zijn vanwege de moeilijkheid om ze binnen een redelijke tijd tot een constant gewicht te drogen. Type filterondersteuning, poriegrootte, porositeit, filteroppervlak en -dikte, en fysieke aard zowel de deeltjesgrootte als de hoeveelheid materiaal die in het filter wordt afgezet, zijn de belangrijkste factoren die de scheiding van gesuspendeerde vaste stoffen van opgeloste vaste stoffen beïnvloeden. Lange filtratietijden veroorzaakt door verstopping van het filter kunnen resulteren in hoge resultaten als gevolg van overmatige vaste stoffen die in het afgedichte filter vastzitten. Beschrijving van analytische methodologie.
Seston is traditioneel verdeeld in "levende componenten" en een "dood deel" - afval. Het kan echter voorwaardelijk een hele uitdaging zijn om dit laatste niet-levend te noemen, omdat het geassocieerd is met micro-organismen en de zogenaamde “microbiocenose” vormt. Wanneer organismen afsterven en materie uiteenvalt, wordt er een fijne suspensie gevormd waarop bacteriën, protozoa en algen zich nestelen, en als gevolg van hun vitale activiteit rijpt afval door mineralisatie. Biologisch actief afval is een trofisch waardevol onderdeel van de suspensie. De absorptiesnelheid bij consumptie door waterdieren is hoog. Het kan de volledige levenscyclus van organismen ondersteunen. De hoeveelheid afval in de seston van verschillende waterlichamen is aanzienlijk. De norm voor de structurele organisatie van aquatische ecosystemen is de overheersing van afval in de totale massa zwevende materie. De basis van de levende fractie van seston is fytoplankton. Het relatieve gehalte aan zoöplankton is merkbaar lager en ligt dicht bij het aandeel bacterioplankton. Deze verhouding van sestoncomponenten zorgt voor het duurzame functioneren van aquatische ecosystemen van verschillende trofische typen. Als voorbeeld van het gebruik van de genoemde bepaling om de toestand van de ecosystemen in onze regio te beoordelen, presenteren we de volgende gegevens. Als resultaat van het onderzoek dat we hebben uitgevoerd aan de rivieren Dnjepr, Sozh en Berezina in de Gomel-regio, werd vastgesteld dat, volgens gemiddelde jaarlijkse indicatoren, een kenmerk van de structurele organisatie van de ecosystemen van deze rivieren een significante inhoud is van afval, evenals fytoplankton in de organische fractie van zwevende stoffen, en, integendeel, een klein zoöplankton, en bacterioplankton neemt een tussenpositie in. In bepaalde perioden, wanneer er sprake is van een significante ontwikkeling van fytoplankton, wordt in rivieren echter een overheersing van "levende" materie over afval waargenomen, en dit duidt op een afwijking van de norm in de structuur van seston. Deze verhouding manifesteert zich het vaakst in sterk geëutrofieerde waterlichamen en kan een indicator zijn voor een schending van de natuurlijke stabiele toestand van ecosystemen.
Verzamelen, bewaren en bewaren van monsters. Monsters moeten worden verzameld in plastic of glazen flessen en meteen afkoelen. Procedure: Voorwaarden omgeving zijn niet cruciaal voor het uitvoeren van deze test. Een glasvezelfilter voorbereiden. Naar goeddunken van de analist kan het drogen worden verlengd als dit fysiek is verschijning monster wijst op de aanwezigheid van vet of een hoog zoutgehalte.
- Let op het gewicht van het filter.
- Laat afkoelen in een exsiccator, weeg het filter en noteer de gegevens.
Zwevende materie wordt in de cyclus opgenomen volgens het volgende schema: zwevende materie - vernietigingsprocessen en de afbraak ervan - opgeloste materie. De verhouding tussen opgeloste en zwevende stoffen varieert in verschillende reservoirs en door het jaar heen, maar de hoeveelheid opgeloste stoffen daarin is aanzienlijk groter in vergelijking met zwevende stoffen. De verwerkingstijd van zwevende stoffen in waterlichamen varieert en bedraagt enkele dagen of langer, maar is over het algemeen kort. De opname van zwevende deeltjes in de cyclus (in de oceaan) wordt weergegeven in Figuur 4.6.
Zwevende materie is dus een belangrijk onderdeel van aquatische ecosystemen; de rol ervan in hun functioneren is groot en gevarieerd.
