МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ХИМИЧЕСКИМ АНАЛИЗАМ СТОЧНЫХ ВОД
При текущем контроле за качеством сточных вод нефтебаз, наливных пунктов, перекачивающих и автозаправочных станций наиболее часто определяют следующие показатели:
- содержание нефтепродуктов;
- содержание тетраэтилсвинца;
- содержание механических примесей (взвешенных веществ);
- активную реакцию среды (рН);
- щелочность;
- оптимальную дозу коагулянта.
На станциях биологической очистки сточных вод, кроме того, определяют:
- оседающие вещества по объему;
- растворенный кислород;
- биохимическое потребление кислорода (БПК);
- химическое потребление кислорода (ХПК);
- нитриты и нитраты;
- концентрацию активного ила;
- динамику оседания активного ила;
- иловый индекс.
При приеме на береговые очистные сооружения балластных, промывочных, подсланевых и льяльных вод появляется необходимость в определении таких показателей качества, как:
- содержание фенолов;
- содержание синтетических поверхностно - активных веществ (СПАВ).
В ходе контроля за озонированием сточных вод целесообразно определять концентрацию озона в озонированной воде.
При хранении проб в химическом составе воды могут происходить значительные изменения, зависящие от ряда причин и, в частности, от процессов химического и биохимического окисления, которые вызывают изменения и распад органических соединений. Это отражается на окисляемости, рН, содержании нитратов и т. д.
Длительное стояние может привести к выпадению в осадок гидроокиси железа и взвешенных веществ.
Чтобы затормозить окислительные процессы и получить достоверные данные по химическому составу сточной воды, применяют различные способы ее консервации. Возможность консервации, допустимые интервалы времени между отбором пробы и началом анализа при определении некоторых показателей качества сточных вод указаны в табл.9.1.
Таблица 9.1
Показатели качества сточной воды и возможность консервации проб
| Определяемые показатели, компоненты | Указания о консервации, сроки определения после отбора проб |
| БПК | Пробу нельзя консервировать, хранят при 3-4 °С; анализируют не позже чем через 24 ч |
| Взвешенные вещества | Пробу не консервируют; определение следует проводить не позже чем через 1 сутки |
| Запах | Пробу нельзя консервировать; определение проводят не позже чем через 2 ч, в крайнем случае, не позже конца дня отбора; некоторые запа х и надо устанавливать на месте (запах хлорфенолов и т. п.) |
| Кислород | Пробы нельзя консервировать; их отбирают в «кислородные» склянки, при этом л учше использовать специальную насадку. К пробе сразу прибавляют соответствующие реактивы |
| Марганец | Пробы обычно не консервирую т а) Определение проводят после взятия пробы б) Прибавляют 5 мл концентрированной Н N O 3на 1 л пробы |
| Внимание! Может произойти осаждение гидроокиси марганца, ее последующее окисление и адсорбция стенками сосуда | |
| Нитраты | а) Определение проводят в день взятия пробы б) Прибавляют 1 мл концентрированной Н2 SO 4на 1 л пробы в) Пробу хранят при 3-4 °С г) Прибавляют 2-4 мл CHCl 3на 1 л пробы |
| Нитриты | а) Определение проводят сразу после отбора пробы б) Прибавляют 1 мл концентрированной Н2 SO 4на 1 л пробы в) Пробу охлаждают до 3-4 °С г) Прибавляют 2-4 мл CHCl 3на 1 л пробы |
| Общее содержание азота | а) Прибавляют 1 мл концентрированной Н 2 SO 4на 1 л пробы, определение проводят не позже чем через сутки б) Прибавляют 2-4 мл CH С l 3на 1 л пробы |
| Озон | Пробы нельзя консервировать; определение проводят сразу после отбора (стойкость озона в пробе повышается при охлаждении пробы и понижении рН) |
| Окисляемость | а) По Кубелю: прибавляют 2 мл Н2 SO 4 (1:2) на 100 мл пробы; при определении надо учитывать количество прибавленной кислоты б) Окисление бихроматом: прибавляют 1 мл концентрированной Н 2 SO 4на 1 л пробы в) Пробу хранят при 3-4 °С и определение проводят не позже чем через 1 сутки |
| рН | Пробы нельзя консервировать а) Определение проводят сразу на месте б) Отбор пробы проводят при помощи специальной насадки (как при определении кислорода), сосуд заполняют водой доверху, чтобы не осталось пузырьков воздуха; при транспортировке предохраняют пробу от нагревания и определение проводят не позже чем через 1 сутки |
| Плотность | Пробы нельзя консервировать |
| Прозрачность | Пробы нельзя консервировать; определение проводят сразу на месте взятия пробы, в крайнем случае, не позже чем через 1 сутки |
| Синтетические поверхностно - активные вещества (анионоактивные, катионоактивные, неионогенные) | Прибавляют 2-4 мл СНС l 3на 1 л пробы |
| Температура | Измерение проводят сразу |
| Фенолы | а) Если содержание фенола превышает 100 мг / л определение надо проводить, не консервируя пробы, не позже чем через 5 суток б) Пробы, содержащие менее 100 мг / л фенолов можно консервировать добавлением 4 г Na ОН на 1 л пробы в) Пробы, содержащие менее 0,05 мг / л фенолов, надо анализировать сразу |
| Фосфаты | а) Определение проводят как можно раньше после отбора б) Прибавляют 2-4 мл CHCl 3на 1 л пробы и определение проводят в тот же день |
| Хлор | Пробы нельзя консервировать; их отбирают в бутыли из темного стекла, предохраняя от действия солнечных лучей и от сотрясений. Определение надо проводить сразу же (содержание хлора в пробе не является постоянным и при низкой температуре) |
| Хлориды | Пробы обычно не консервируют, в исключительных случаях прибавляют 2-4 мл СНС l 3на 1 л пробы, чтобы подавить биохимические процессы |
| Щелочность | Пробы нельзя консервировать а) Определение проводят сразу б) Бутыль заполняют пробой доверху и приступают к анализу не позже чем через 1 сутки |
| Экстрагируемые вещества | Пробу надо отбирать в широкогорлую банку, в особенности при определении жиров и смоли с тых веществ Определение надо проводить как можно раньше При определении минеральных масел и жиров пробу консервируют добавлением 5 мл Н 2 С O 4 (1:1) на 1 л пробы Для консервации нельзя пользоваться СНС l 3 |
Данные о способах консервации приведены также в методиках определения отдельных компонентов сточных вод.
Нефтепродукты
Согласно определению, данному комиссией по унификации методов анализа природных и сточных вод при Государственном комитете по науке и технике Совета Министров СССР, «нефтепродуктами» при анализе вод следует считать неполярные и малополярные соединения, растворимые в гексане, т. е. углеводороды (алифатические, алициклические и ароматические).
Для отделения от нефтепродуктов полярных органических веществ используют специальные сорбенты, через слой которых пропускают раствор выделанных из анализируемой пробы органических веществ в неполярном растворителе. Такими сорбентами могут быть о к сид алюминия II степени активности (содержащий 3 % воды), силикагель и так называемый «флоризил» (специально подготовленный для этой цели силикат магния). В качестве неполярного растворителя применяют гексан, пентан, петролейный эфир, тетрахлорид углерода (четыреххлористый углерод), фреон (1, 1,2- трихлор -1, 2, 2 -триф т орэтан). Хлороформ - соединение полярное; если его применяют для экстракции органических веществ из пробы, то потом его отгоняют и остаток растворяют в неполярном растворителе.
При выборе наиболее подходящего неполярного растворителя надо учитывать следующее. Если анализируемая сточная вод а прозрачна, можно применять любой из перечисленных выше растворителей. Наиболее удобен в работе гексан. Если сточная вода мутная вследствие присутствия в ней твердых частиц, содержащих смолистые вещества, лучше применять тетрахлорид углерода. При анализе очень грязных мутных вод, содержащих большие количества смол и асфальтенов, рекомендуется экстракцию проводить хлороформом.
Поскольку нефтепродукты сорбируются на стенках сосуда, содержащего анализируемую воду, для их определения пробу следует отбирать в специальный сосуд, использовать ее полностью и при проведении экстракции обмывать стенки этого сосуда порцией экстрагента, присоединяя ее потом к основной массе экстракта.
Ниже описаны два метода определения нефтепродуктов (гравиметрический и ИК - спектрометрический), дающие при правильном соблюдении всех условий одинаково точные результаты и поэтому принятые в качестве арбитражных.
Применение методов анализа, в которых за «нефтепродукты» принимают суммарное содержание всех органических веществ, извлекаемых каким бы то ни было растворителем, недопустимо.
