सीवेज ट्रीटमेंट प्लांटमधील पाण्याच्या गुणवत्तेच्या चाचणी ऑपरेशन्ससाठी महत्त्वाचे मुद्दे भाग सात

39.पाण्यातील आम्लता आणि क्षारता म्हणजे काय?
पाण्याची आंबटपणा म्हणजे पाण्यामध्ये असलेल्या पदार्थांचे प्रमाण जे मजबूत तळांना तटस्थ करू शकते. अम्लता निर्माण करणारे तीन प्रकारचे पदार्थ आहेत: मजबूत ऍसिड जे H+ (जसे की HCl, H2SO4) पूर्णपणे वेगळे करू शकतात, कमकुवत ऍसिड जे H+ (H2CO3, सेंद्रिय ऍसिडचे अंशतः पृथक्करण करतात), आणि मजबूत ऍसिड आणि कमकुवत तळांनी बनलेले क्षार (जसे. NH4Cl, FeSO4). आम्लता मजबूत बेस सोल्यूशनसह टायट्रेशनद्वारे मोजली जाते. टायट्रेशन दरम्यान निर्देशक म्हणून मिथाइल ऑरेंजने मोजलेल्या आंबटपणाला मिथाइल ऑरेंज आंबटपणा म्हणतात, त्यात पहिल्या प्रकारच्या मजबूत आम्ल आणि तिसऱ्या प्रकारच्या मजबूत आम्ल मीठाने तयार होणारी आम्लता समाविष्ट आहे; फिनोल्फथालीनने मोजलेल्या आंबटपणाला फिनोल्फथालीन आंबटपणा म्हणतात, ही वरील तीन प्रकारच्या आम्लताची बेरीज आहे, म्हणून त्याला एकूण आम्लता देखील म्हणतात. नैसर्गिक पाण्यात सामान्यतः तीव्र आम्लता नसते, परंतु त्यात कार्बोनेट आणि बायकार्बोनेट असतात जे पाणी क्षारीय बनवतात. जेव्हा पाण्यात आम्लता असते तेव्हा याचा अर्थ असा होतो की पाणी ऍसिडमुळे दूषित झाले आहे.
आंबटपणाच्या विरूद्ध, पाण्याची क्षारता म्हणजे पाण्यातील पदार्थांचे प्रमाण जे सशक्त ऍसिडस् निष्प्रभावी करू शकतात. क्षारता बनवणाऱ्या पदार्थांमध्ये मजबूत तळ (जसे की NaOH, KOH) यांचा समावेश होतो जे OH- पूर्णपणे विलग करू शकतात, कमकुवत तळ जे OH- (जसे की NH3, C6H5NH2) अंशतः वेगळे करतात, आणि मजबूत तळ आणि कमकुवत ऍसिड (जसे की Na2CO3, K3PO4, Na2S) आणि इतर तीन श्रेणी. क्षारता मजबूत ऍसिड द्रावणासह टायट्रेशनद्वारे मोजली जाते. टायट्रेशन दरम्यान निर्देशक म्हणून मिथाइल ऑरेंज वापरून मोजली जाणारी क्षारता ही वरील तीन प्रकारच्या क्षारांची बेरीज आहे, ज्याला एकूण क्षारता किंवा मिथाइल ऑरेंज क्षारता म्हणतात; फिनोल्फथालीनचा निर्देशक म्हणून मोजमाप केलेल्या क्षारतेला फिनोल्फथालीन बेस म्हणतात. पदवी, पहिल्या प्रकारच्या मजबूत क्षारामुळे तयार झालेली क्षारता आणि तिसऱ्या प्रकारच्या मजबूत क्षारीय मीठाने तयार झालेल्या क्षारतेचा भाग.
आम्लता आणि क्षारता मोजण्याच्या पद्धतींमध्ये आम्ल-बेस इंडिकेटर टायट्रेशन आणि पोटेंटिओमेट्रिक टायट्रेशन यांचा समावेश होतो, जे सामान्यतः CaCO3 मध्ये रूपांतरित केले जातात आणि mg/L मध्ये मोजले जातात.
40. पाण्याचे pH मूल्य काय आहे?
pH मूल्य हे मापन केलेल्या जलीय द्रावणातील हायड्रोजन आयन क्रियाकलापाचे ऋण लॉगरिथम आहे, म्हणजेच pH=-lgαH+. सांडपाणी प्रक्रिया प्रक्रियेत हे सर्वात सामान्यपणे वापरल्या जाणाऱ्या निर्देशकांपैकी एक आहे. 25oC परिस्थितीत, जेव्हा pH मूल्य 7 असते, तेव्हा पाण्यातील हायड्रोजन आयन आणि हायड्रॉक्साइड आयनची क्रिया समान असते आणि संबंधित एकाग्रता 10-7mol/L असते. यावेळी, पाणी तटस्थ आहे, आणि pH मूल्य > 7 म्हणजे पाणी अल्कधर्मी आहे. , आणि pH मूल्य<7 means the water is acidic.
पीएच मूल्य पाण्याची आम्लता आणि क्षारता प्रतिबिंबित करते, परंतु ते थेट पाण्याची आम्लता आणि क्षारता दर्शवू शकत नाही. उदाहरणार्थ, 0.1mol/L हायड्रोक्लोरिक ऍसिड द्रावण आणि 0.1mol/L ऍसिटिक ऍसिड द्रावणाची आंबटपणा देखील 100mmol/L आहे, परंतु त्यांची pH मूल्ये अगदी भिन्न आहेत. 0.1mol/L हायड्रोक्लोरिक ऍसिड द्रावणाचे pH मूल्य 1 आहे, तर 0.1 mol/L ऍसिटिक ऍसिड द्रावणाचे pH मूल्य 2.9 आहे.
41. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या pH मूल्य मोजण्याच्या पद्धती कोणत्या आहेत?
वास्तविक उत्पादनात, सांडपाणी प्रक्रिया केंद्रात प्रवेश करणाऱ्या सांडपाण्याच्या pH मूल्यातील बदल जलद आणि सहजतेने समजून घेण्यासाठी, सर्वात सोपी पद्धत म्हणजे pH चाचणी पेपरने त्याचे अंदाजे मोजमाप करणे. निलंबित अशुद्धतेशिवाय रंगहीन सांडपाण्यासाठी, कलरमेट्रिक पद्धती देखील वापरल्या जाऊ शकतात. सध्या, पाण्याच्या गुणवत्तेचे pH मूल्य मोजण्यासाठी माझ्या देशाची मानक पद्धत म्हणजे पोटेंटिओमेट्रिक पद्धत (GB 6920–86 ग्लास इलेक्ट्रोड पद्धत). रंग, टर्बिडिटी, कोलोइडल पदार्थ, ऑक्सिडंट्स आणि कमी करणारे एजंट्स यांचा सहसा प्रभावित होत नाही. हे स्वच्छ पाण्याचे पीएच देखील मोजू शकते. हे वेगवेगळ्या प्रमाणात प्रदूषित औद्योगिक सांडपाण्याचे pH मूल्य देखील मोजू शकते. बहुतेक सांडपाणी प्रक्रिया संयंत्रांमध्ये pH मूल्य मोजण्याची ही एक व्यापकपणे वापरली जाणारी पद्धत आहे.
पीएच मूल्याच्या पोटेंशियोमेट्रिक मापनाचे तत्त्व म्हणजे काचेच्या इलेक्ट्रोड आणि ज्ञात संभाव्यतेसह संदर्भ इलेक्ट्रोडमधील संभाव्य फरक मोजून सूचित इलेक्ट्रोडची संभाव्यता प्राप्त करणे, म्हणजेच पीएच मूल्य. संदर्भ इलेक्ट्रोड सामान्यतः कॅलोमेल इलेक्ट्रोड किंवा एजी-एजीसीएल इलेक्ट्रोड वापरतो, ज्यामध्ये कॅलोमेल इलेक्ट्रोड सर्वात जास्त वापरला जातो. pH पोटेंशियोमीटरचा गाभा एक DC ॲम्प्लिफायर आहे, जो इलेक्ट्रोडद्वारे निर्माण होणारी क्षमता वाढवतो आणि मीटरच्या डोक्यावर संख्या किंवा पॉइंटरच्या स्वरूपात प्रदर्शित करतो. इलेक्ट्रोडवरील तापमानाचा प्रभाव दुरुस्त करण्यासाठी पोटेंशियोमीटर सामान्यतः तापमान भरपाई यंत्रासह सुसज्ज असतात.
सांडपाणी प्रक्रिया संयंत्रांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या ऑनलाइन pH मीटरचे कार्य तत्त्व पोटेंशियोमेट्रिक पद्धत आहे आणि वापरण्यासाठीची खबरदारी मूलतः प्रयोगशाळेतील pH मीटर सारखीच आहे. तथापि, वापरलेले इलेक्ट्रोड सांडपाणी किंवा वायुवीजन टाक्यांमध्ये आणि इतर ठिकाणी दीर्घकाळापर्यंत सतत भिजत असल्याने, मोठ्या प्रमाणात तेल किंवा सूक्ष्मजीव असतात, त्याव्यतिरिक्त, इलेक्ट्रोडसाठी पीएच मीटर स्वयंचलित साफसफाईच्या उपकरणासह सुसज्ज असणे आवश्यक आहे, मॅन्युअल पाण्याच्या गुणवत्तेची परिस्थिती आणि ऑपरेटिंग अनुभवावर आधारित स्वच्छता देखील आवश्यक आहे. साधारणपणे, इनलेट वॉटर किंवा एरेशन टँकमध्ये वापरलेले पीएच मीटर आठवड्यातून एकदा मॅन्युअली साफ केले जाते, तर वाहून जाणाऱ्या पाण्यात वापरलेले पीएच मीटर महिन्यातून एकदा मॅन्युअली साफ करता येते. pH मीटरसाठी जे एकाच वेळी तापमान आणि ORP आणि इतर वस्तू मोजू शकतात, ते मोजमाप कार्यासाठी आवश्यक असलेल्या वापराच्या खबरदारीनुसार राखले जावे आणि राखले जावे.
42. pH मूल्य मोजण्यासाठी काय खबरदारी घ्यावी?
⑴पोटेंशियोमीटर कोरडे आणि धूळ-प्रतिरोधक ठेवले पाहिजे, देखभालीसाठी नियमितपणे चालू केले पाहिजे आणि पाण्याचे थेंब, धूळ, तेल इत्यादी आत जाण्यापासून रोखण्यासाठी इलेक्ट्रोडचा इनपुट लीड कनेक्शन भाग स्वच्छ ठेवला पाहिजे. एसी पॉवर वापरताना चांगल्या ग्राउंडिंगची खात्री करा. कोरड्या बॅटरी वापरणाऱ्या पोर्टेबल पोटेंशियोमीटरने बॅटरी नियमितपणे बदलल्या पाहिजेत. त्याच वेळी, पोटेंशियोमीटर नियमितपणे कॅलिब्रेशन आणि देखरेखीसाठी कॅलिब्रेट आणि शून्य केले जाणे आवश्यक आहे. एकदा योग्यरित्या डीबग केल्यावर, चाचणी दरम्यान पोटेंशियोमीटरचा शून्य बिंदू आणि कॅलिब्रेशन आणि पोझिशनिंग रेग्युलेटर इच्छेनुसार फिरवले जाऊ शकत नाहीत.
⑵ मानक बफर सोल्यूशन तयार करण्यासाठी आणि इलेक्ट्रोड स्वच्छ धुण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पाण्यात CO2 नसावे, त्याचे pH मूल्य 6.7 आणि 7.3 दरम्यान आणि चालकता 2 μs/cm पेक्षा कमी असावी. एनायन आणि कॅशन एक्सचेंज रेझिनसह प्रक्रिया केलेले पाणी उकळल्यानंतर आणि थंड झाल्यावर ही आवश्यकता पूर्ण करू शकते. तयार केलेले मानक बफर द्रावण सीलबंद करून कडक काचेच्या बाटलीत किंवा पॉलिथिलीन बाटलीत साठवले पाहिजे आणि नंतर सेवा आयुष्य वाढवण्यासाठी 4oC वर रेफ्रिजरेटरमध्ये साठवले पाहिजे. खुल्या हवेत किंवा खोलीच्या तपमानावर साठवल्यास, सेवा आयुष्य सामान्यतः 1 महिन्यांपेक्षा जास्त असू शकत नाही, वापरलेले बफर पुन्हा वापरण्यासाठी स्टोरेज बाटलीमध्ये परत केले जाऊ शकत नाही.
⑶ औपचारिक मापन करण्यापूर्वी, प्रथम इन्स्ट्रुमेंट, इलेक्ट्रोड आणि मानक बफर सामान्य आहेत की नाही ते तपासा. आणि pH मीटर नियमितपणे कॅलिब्रेट केले पाहिजे. सामान्यतः कॅलिब्रेशन सायकल एक चतुर्थांश किंवा अर्धा वर्ष असते आणि कॅलिब्रेशनसाठी दोन-बिंदू कॅलिब्रेशन पद्धत वापरली जाते. म्हणजेच, चाचणी करायच्या नमुन्याच्या pH मूल्य श्रेणीनुसार, त्याच्या जवळ असलेले दोन मानक बफर सोल्यूशन्स निवडले जातात. साधारणपणे, दोन बफर सोल्यूशनमधील pH मूल्यातील फरक किमान 2 पेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. पहिल्या सोल्यूशनसह पोझिशनिंग केल्यानंतर, दुसऱ्या सोल्यूशनची पुन्हा चाचणी करा. पोटेंशियोमीटरचे प्रदर्शन परिणाम आणि दुसऱ्या मानक बफर सोल्यूशनचे मानक pH मूल्य यांच्यातील फरक 0.1 pH युनिटपेक्षा जास्त नसावा. त्रुटी 0.1 pH युनिटपेक्षा जास्त असल्यास, चाचणीसाठी तृतीय मानक बफर सोल्यूशन वापरावे. यावेळी त्रुटी 0.1 pH युनिटपेक्षा कमी असल्यास, बहुधा दुसऱ्या बफर सोल्यूशनमध्ये समस्या आहे. त्रुटी अजूनही 0.1 pH युनिटपेक्षा जास्त असल्यास, इलेक्ट्रोडमध्ये काहीतरी चूक आहे आणि इलेक्ट्रोडवर प्रक्रिया करणे किंवा नवीनसह बदलणे आवश्यक आहे.
⑷ मानक बफर किंवा नमुना बदलताना, इलेक्ट्रोड पूर्णपणे डिस्टिल्ड पाण्याने धुवावे, आणि इलेक्ट्रोडला जोडलेले पाणी फिल्टर पेपरने शोषले गेले पाहिजे आणि नंतर परस्पर प्रभाव दूर करण्यासाठी मोजल्या जाणाऱ्या द्रावणाने धुवावे. कमकुवत बफरच्या वापरासाठी हे महत्वाचे आहे. उपाय वापरताना हे विशेषतः महत्वाचे आहे. पीएच मूल्य मोजताना, द्रावण एकसमान होण्यासाठी आणि इलेक्ट्रोकेमिकल समतोल साधण्यासाठी जलीय द्रावण योग्यरित्या ढवळले पाहिजे. वाचताना, ढवळणे थांबवावे आणि वाचन स्थिर राहण्यासाठी थोडावेळ उभे राहावे.
⑸ मापन करताना, प्रथम दोन इलेक्ट्रोड पाण्याने काळजीपूर्वक स्वच्छ धुवा, नंतर पाण्याच्या नमुन्याने स्वच्छ धुवा, नंतर पाण्याचा नमुना असलेल्या एका लहान बीकरमध्ये इलेक्ट्रोड बुडवा, पाण्याचा नमुना एकसमान होण्यासाठी बीकर आपल्या हातांनी काळजीपूर्वक हलवा आणि रेकॉर्ड करा. वाचन स्थिर झाल्यानंतर pH मूल्य.