Szabó Szilvia KIS Analitika Kft. Mobil szennyvíztisztító berendezés kísérleti üzeméhez kapcsolódó analitikai mérések bemutatása 2011.02.14.
A szennyvizekben található legfontosabb szennyezőanyagok Úszó és lebegő szennyeződések: Ezen szennyezőanyagok nagyobb része mechanikai tisztítással títá eltávolítható. líth tó Biológiailag bontható szerves szennyezőanyagok: A vizekbe vezetett szennyvizek szerves anyagainak bomlása károsítja ill. terheli a vízi ökoszisztémákat. A szervesen bontható szennyezőanyagok jelentős részét a szennyvizekből el kell távolítani, mielőtt élővízbe íb vezetnék őket (másodfokú tisztítás).
A szennyvizekben található legfontosabb szennyezőanyagok Növényi tápanyagok: A másodfokú biológiai tisztítás jó hatásfokkal lebontja a szerves anyagokat kt a szennyvízből, íből viszont annak nitrogén és foszfortartalma a növényzet által könnyen felvehető nitrátokká és foszfátokká alakul. Ezek a vegyületek fontos növényi tápanyagok, a vízi növényzet és algák túlzott elszaporodását idézhetik elő. Egyéb szennyezőanyagok: Toxikus nehézfémek szintetikus mosószerek kórokozó Toxikus nehézfémek, szintetikus mosószerek, kórokozó mikroorganizmusok, szerves mikroszennyezők.
A szennyvízminőség jellemzésére használt leggyakoribb mérőszámok A szervesanyag tartalom paraméterei: biokémiai oxigénigény (BOI), kémiai oxigénigény (KOI), szerves széntartalom (TOC). Lebegőanyag tartalom Nitrogén tartalom: Az ammónium-nitrogén, a nitrit-nitrogén és a nitrátnitrogén adja az összes szervetlen nitrogén tartalmat. Ha ehhez hozzáadjuk a szerves-n mennyiségét, akkor k j k í i t ö it é t t l át kapjuk a szennyvízminta összes nitrogén tartalmát. Foszforformák
Analitikai mérések Kémiai oxigén igény (KOI) ph Orto foszfát Ammónia Nitrit Nitrát Összes nitrogén Lebegő anyag tartalom Száraz anyag tartalom Szerves anyag tartalom
Mintavételi helyek
Analitikai mérések KOI ph O. foszfát Ammónia Nitrit Nitrát Ö.nitrogénLebegő a.száraz a. Szerves a. Feladás x x x x x Ülepítés után x x x x x Anox tér x x x x x x x x Aerob tér x x x x x x x x Elmenő x x x x x x x x
Kémiai oxigén igény (KOI) A szerves komponensek (oldott és lebegő anyagok) szervetlen komponensekké történő kémiai oxidációja során felhasznált oxigén mennyisége. Az oxigén tömegkoncentrációja a felhasznált kálium-dikromáttal egyenértékű.
KOI meghatározás A mintát higany(ii)-szulfáttal és tömény kénsavban oldott ezüstkatalizátort tartalmazó kálium-dikromát ismert mennyiségével 2 óráig forraljuk. A forralás alatt az oxidálható anyagok a dikromátot redukálják.
KOI meghatározás A visszamaradó dikromátot ferroinindikátor-oldat jelenlétében vas(ii)- ammónium-szulfáttal titráljuk. A redukálódott dikromát mennyisége alapján számoljuk a KOI-értéket.
ph érték A hidrogén-ion ion koncentráció negatív logaritmusa A ph-t jelentősen befolyásolják egyéb savas vagy lugos anyagok is. A ph mérésére általában az elektrokémiai módszert használjuk. Használjuk még a kolorimetriás ill. indikátor papírral történő meghatározást.
ph elektrokémiai meghatározása Bizonyos elektródok potenciálja meghatározott hőmérsékleten a ph egyértelmű függvénye. A ph mérő elektród, potenciálját összehasonlító elektróddal l szemben mérjük. A módszer jól alkalmazható zavaró hatások mellett is. Szín, zavarosság, lebegőanyag, oxidáló vagy redukáló anyagok yg nem befolyásolják a mérést.
ph elektrokémiai meghatározása A ph mérő műszert a mérés előtt a várható ph értékhez legközelebb eső tanúsított standard puffer oldattal kalibráljuk. Az elektródot a mintába merítve leolvasható a készülékről a ph érték.
Ortofoszfát A vízminta ortofoszfát-ion tartalmának meghatározása az ortofoszfát-ion molibdenát-ionokkal alkotott reakcióján alapszik. A foszfor-molibdenát komplex savas közegben intenzív kék színű molibdénkék vegyületté redukálódik. Redukálószerként aszkorbinsavat használunk, káliumantimonil-tartarát katalizátor alkalmazása mellett.
Ortofoszfát meghatározása A molibdénkék 665 nm-nél nél fotometrálható. A módszerrel nagy érzékenységgel (0,01mg/l) és pontossággal lehet az ortofoszfát-ionokat meghatározni.
Nitrogén összetevők A szennyvizek jellemzően többféle nitrogén vegyületet tartalmaznak. Összes nitrogén (TN)=összes Kjeldahl nitrogén (TKN) + nitrát-nitrogén (NO 3- N) + nitrit-nitrogén (NO 2 -N) Összes Kjeldahl nitrogén (TKN)=szerves- N + ammónium-nitrogén (NH 4 -N)
Ammónium-N tartalom meghatározása A vízminta ammónia -tartalmának meghatározása mindig a szabad (NH 3 ), a disszociált (NH + 4) forma ill. az illékony szerves aminok összegét méri. A mintát előzetesen desztillálni szükséges. Ilyenkor lúgos közegből kidesztilláljuk az ammóniát, amit bórsavoldatban fogunk fel. A desztillátumból sósavoldattal titrálva határozzuk meg az ammónia tartalmat.
Nitrition meghatározása A nitrition meghatározására a szulfanilsavas-naftilaminos módszert alkalmazzuk. A reakció során előzetesen a vízmintában lévő nitritionokat savas közegben szulfanilsavval diazotáljuk, s az így keletkezett diazónium vegyület naftilaminnal i l vörösibolya ö színű ű azoszínezék keletkezése közben reagál.
Nitrition meghatározása A vörösibolya színű vegyület koncentrációja arányos a nitrition mennyiségével, a szín intenzitása 520 nmnél fotometrálható. A módszer igen érzékeny, már ezred mg/l koncentráció is mérhető.
Nitrátion meghatározása A mintát előzetesen nátrium-szaliciláttal vízfürdőn szárazra pároljuk, majd a száraz maradékot triklór-ecetsavval felvesszük. A savas formában felvett oldatot nátriumhidroxiddal meglúgosítjuk. A keletkező ő sárga színű ű nátrium-szalicilát ilát koncentrációja arányos a nitrátion mennyiségével.
Nitrátion meghatározása A szín intenzitása 410 nm-es mérhető. A módszer 0,2 15 mg NO 3 /l tartományban használható. Ennél nagyobb koncentrációk esetén a vízmintát hígítani szükséges.
Kjeldahl nitrogén A szervesnitrogén-tartalmat tartalmat ammóniumionként a minta eredeti ammóniumtartalmával együtt határozzuk meg. A Kjeldahl meghatározás során kénsavas roncsolást végzünk.
Kjeldahl nitrogén meghatározás A szerves vegyületek nitrogéntartalmát szelénkatalizátor és kálium-szulfát jelenlétében, tömény kénsavas forralással alakítjuk át ammóniumionokká. A kihűlt oldatot desztillálni szükséges. Ilyenkor lúgos közegből kidesztilláljuk az ammóniát, amit bórsavoldatban fogunk fel. A desztillátumból titrimetriásan határozzuk meg a Kjeldahl-nitrogén tartalmat.
Összes nitrogén tartalom Az összesnitrogén-tartalmat tartalmat az előzetesen nitrogénre átszámított egyes nitrogénformák összegeként mg/l-ben (N) számítjuk ki.
Szárazanyag tartalom Az összes szárazanyag tartalom meghatározása a vízmintának 105 C hőmérsékleten tömegállandóságig történő szárításából áll. Az eredményt számítással határozzuk meg.
Oldottanyag tartalom Oldott anyag, melyeket 0,45 µm pórusméretű szűrővel nem lehet a vízből kiszűrni. A vizsgálathoz a mintát szűrjük, majd szárítjuk 105 C-on, tömegét visszamérjük. Az eredmény számítással határozzuk htá meg.
Lebegőanyag tartalom A szennyvíz szennyezőanyagai lehetnek lebegőanyagok és oldott anyagok. A lebegőanyag tartalom meghatározásánál az oldott anyagot yg szűréssel választják el a lebegő összetevőktől.
Lebegőanyag tartalom meghatározása Indirekt módszer esetén: Eredeti mintát kiszárítva, ill. 0,45 µm szűrés után történő szűrt mintát kiszárítva. Tömegük mérésével, majd egymásból kivonva számítható a lebegőanyag tartalom. Összes lebegőanyag tartalom=összes szárazanyag tartalom összes oldottanyag tartalom.
Lebegőanyag tartalom meghatározása Direkt módszer:előzetesen kiszárított és ismert tömegű 0,45 µm szűrőlapon a mintát átszűrjük. Majd a szűrő lapot kiszárítva, tömegét visszamérve meghatározható a lebegőanyag tartalom.
Köszönöm a figyelmet!