31. Mitä ovat suspendoituneet kiinteät aineet?
Suodatettamattomiksi aineiksi (SS) kutsutaan myös suspendoituneita kiinteitä aineita. Mittausmenetelmänä on suodattaa vesinäyte 0,45 μm:n suodatinkalvolla ja sitten haihduttaa ja kuivata suodatettu jäännös 103–105 °C:ssa. Haihtuvat kiintoaineet (VSS) viittaavat suspendoituneiden kiintoaineiden massaan, joka haihtuu 600 °C:n lämpötilassa polttamisen jälkeen, ja se voi karkeasti edustaa suspendoituneiden kiintoaineiden orgaanisen aineksen pitoisuutta. Polttamisen jälkeen jäljelle jäävä materiaali on haihtumattomia kiintoaineita, jotka voivat karkeasti edustaa suspendoituneiden kiintoaineiden epäorgaanisen aineksen pitoisuutta.
Jätevedessä tai saastuneissa vesistöissä liukenemattomien kiintoaineiden pitoisuus ja ominaisuudet vaihtelevat epäpuhtauksien luonteen ja saastumisasteen mukaan. Kiintoaineet ja haihtuvat kiintoaineet ovat tärkeitä indikaattoreita jätevedenkäsittelyn suunnittelussa ja toiminnan hallinnassa.
32. Miksi suspendoituneet kiintoaineet ja haihtuvat suspendoituneet kiintoaineet ovat tärkeitä parametreja jätevedenkäsittelyn suunnittelussa ja käytön hallinnassa?
Jäteveden suspendoituneet kiinteät aineet ja haihtuvat kiintoaineet ovat tärkeitä parametreja jätevedenkäsittelyn suunnittelussa ja toiminnan hallinnassa.
Toissijaisen laskeutussäiliön jäteveden suspendoitunut ainespitoisuus on kansallisen ensimmäisen tason jätevesipäästöstandardin mukaan enintään 70 mg/l (kaupunkien toissijaisten jätevedenpuhdistamojen enintään 20 mg/l), mikä on yksi tärkeimmistä vedenlaadun valvontaindikaattoreista. Samalla suspendoituneet kiintoaineet ovat osoitus siitä, toimiiko perinteinen jätevedenpuhdistusjärjestelmä normaalisti. Toissijaisen laskeutussäiliön vedessä olevien suspendoituneitten kiintoaineiden määrän epänormaalit muutokset tai standardin ylitykset osoittavat, että jätevedenpuhdistusjärjestelmässä on ongelma, ja sen palauttamiseksi normaaliksi on ryhdyttävä asianmukaisiin toimenpiteisiin.
Biologisen käsittelylaitteen aktiivilietteen suspendoituneiden kiintoaineiden (MLSS) ja haihtuvien suspendoituneiden kiintoaineiden (MLVSS) pitoisuuden on oltava tietyllä määräalueella, ja jäteveden biologisissa käsittelyjärjestelmissä, joissa vedenlaatu on suhteellisen vakaa, näiden kahden välillä on tietty suhteellinen suhde. Jos MLSS tai MLVSS ylittää tietyn alueen tai näiden kahden välinen suhde muuttuu merkittävästi, on pyrittävä palauttamaan se normaaliksi. Muussa tapauksessa biologisen käsittelyjärjestelmän jäteveden laatu muuttuu väistämättä, ja jopa erilaiset päästöindikaattorit, mukaan lukien suspendoituneet kiintoaineet, ylittävät standardit. Lisäksi mittaamalla MLSS:ää voidaan seurata myös ilmastussäiliöseoksen lietetilavuusindeksiä, jotta ymmärretään aktiivilietteen ja muiden biologisten suspensioiden laskeutumisominaisuudet ja aktiivisuus.
33. Millä menetelmillä suspendoituneita kiintoaineita voidaan mitata?
GB11901-1989 määrittelee menetelmän veden suspendoituneiden kiintoaineiden gravimetriseen määrittämiseen. Suspendoituneiden kiintoaineiden (SS) mittaamisessa tietty tilavuus jätevettä tai seosta kerätään, suodatetaan 0,45 μm:n suodatinkalvolla suspendoituneiden kiintoaineiden sieppaamiseksi, ja suodatinkalvoa käytetään suspendoituneiden kiintoaineiden sieppaamiseen ennen ja jälkeen suodatuksen. Massaerotus on suspendoituneiden kiintoaineiden määrä. Yleisen jäteveden ja toissijaisen laskeutussäiliön jäteveden SS:n yleinen yksikkö on mg/l, kun taas ilmastussäiliön nestemäisen seoksen ja paluulietteen SS:n yleinen yksikkö on g/l.
Kun mitataan suuria SS-arvoja sisältäviä vesinäytteitä, kuten ilmastusseosta ja paluulietteitä jätevedenpuhdistamoissa, ja kun mittaustulosten tarkkuus on alhainen, voidaan 0,45 μm:n suodatinkalvon sijaan käyttää kvantitatiivista suodatinpaperia. Tämä ei ainoastaan heijasta todellista tilannetta ja ohjaa todellisen tuotannon toiminnan säätöä, vaan myös säästää testauskustannuksissa. Kuitenkin, kun SS:ää mitataan toissijaisen laskeutussäiliön jätevedestä tai syväpuhdistamon jätevedestä, mittauksessa on käytettävä 0,45 μm:n suodatinkalvoa, muuten mittaustulosten virhe on liian suuri.
Jätevedenpuhdistusprosessissa suspendoituneiden kiintoaineiden pitoisuus on yksi usein mitattavista prosessiparametreista, kuten sisääntulevan suspendoituneen kiintoaineen pitoisuus, ilmastuksen aikana sekoitetun nestemäisen lietteen pitoisuus, paluulietteen pitoisuus, jäännöslietteen pitoisuus jne. SS-arvon nopeaan määrittämiseen käytetään usein jätevedenpuhdistamoissa lietepitoisuusmittareita, mukaan lukien optisia ja ultraäänimittareita. Optisen lietepitoisuusmittarin perusperiaatteena on, että valonsäde siroaa, kun se kohtaa suspendoituneita hiukkasia kulkiessaan veden läpi, jolloin intensiteetti heikkenee. Valon sironta on tietyssä suhteessa kohtaamien suspendoituneiden hiukkasten lukumäärään ja kokoon. Valoherkkä kenno havaitsee sironneen valon, ja valon vaimenemisen asteesta voidaan päätellä lietepitoisuus vedessä. Ultraäänilietepitoisuusmittarin periaatteena on, että kun ultraääniaallot kulkevat jäteveden läpi, ultraäänen intensiteetin vaimeneminen on verrannollinen suspendoituneiden hiukkasten pitoisuuteen vedessä. Havaitsemalla ultraääniaaltojen vaimeneminen erityisellä anturilla voidaan päätellä lietepitoisuus vedessä.
34. Mitä varotoimia on noudatettava suspendoituneiden kiinteiden aineiden määrittämisessä?
Mittauksessa ja näytteenotossa sekundäärisen laskeutussäiliön jätevesinäytteen tai biologisen käsittelylaitteen aktiivilietenäytteen on oltava edustava, ja siihen upotetut suuret kelluvan aineen hiukkaset tai heterogeeniset hyytymämateriaalit on poistettava. Jotta suodatinlevyyn kertyvä liiallinen jäännös ei kuljeta vettä mukanaan ja pidentä kuivumisaikaa, näytteenottotilavuuden on mieluiten oltava sellainen, että se tuottaa 2,5–200 mg suspendoituneita kiintoaineita. Jos muuta perustetta ei ole, suspendoituneiden kiintoaineiden määrityksen näytetilavuudeksi voidaan asettaa 100 ml, ja se on sekoitettava huolellisesti.
Aktiivilietenäytteitä mitattaessa näytteen suspendoituneiden kiintoaineiden määrä ylittää usein 200 mg suuren kiintoainepitoisuuden vuoksi. Tässä tapauksessa kuivausaikaa on pidennettävä asianmukaisesti ja sitten siirrettävä kuivausrumpuun jäähtymään tasapainolämpötilaan ennen punnitusta. Toistuva kuivaus ja kuivaus vakiopainoon asti tai punnitushävikki on alle 4 % edellisestä punnituksesta. Useiden kuivaus-, liotus- ja punnitustoimenpiteiden välttämiseksi laboratorioteknikon on valvottava tarkasti ja suoritettava jokainen operaatiovaihe ja -aika erikseen johdonmukaisten tekniikoiden varmistamiseksi.
Kerätyt vesinäytteet tulee analysoida ja mitata mahdollisimman pian. Jos näytteet on säilytettävä, ne voidaan säilyttää 4 °C:n jääkaapissa, mutta vesinäytteiden säilytysaika ei saisi ylittää 7 päivää. Jotta mittaustulokset olisivat mahdollisimman tarkkoja, mitattaessa vesinäytteitä, joilla on korkea SS-arvo, kuten ilmastusseosnestettä, vesinäytteen tilavuutta voidaan pienentää asianmukaisesti; kun taas mitattaessa vesinäytteitä, joilla on matala SS-arvo, kuten toissijaisen laskeutussäiliön jätevettä, testiveden tilavuutta voidaan lisätä asianmukaisesti.
Kun mitataan paluulietteen, jolla on korkea kiintoainepitoisuus, pitoisuutta, on kuivumisaikaa pidennettävä, jotta suodatinmateriaalit, kuten suodatinkalvo tai suodatinpaperi, eivät kerää liikaa kiintoaineita ja vie mukanaan liikaa vettä. Vakiopainolla punnittaessa on kiinnitettävä huomiota painon muutoksiin. Jos muutos on liian suuri, se tarkoittaa usein, että suodatinkalvon kiintoainepitoisuus on ulkopuolelta kuiva ja sisäpuolelta märkä, ja kuivumisaikaa on pidennettävä.
Julkaisun aika: 12.10.2023
