Analize Fizico-chimice Si Metode Avansate de Epurare a Apelor Uzate

5/24/2018 Analize Fizico-chimice Si Metode Avansate de Epurare a Apelor Uzate

http:///reader/full/analize-fizico-chimice-si-metode-avansate-de-epurare-a-apelor



Analize fizico-chimice i metode avansate de epurare a apelor uzate

Cuprins 1

CUPRINS

INTRODUCERE.................................................................................................................................... 5

1 POLUAREA I POLUANII APELOR................................................................................. 7

2 PRELEVAREA I ANALIZA PROBELOR DE APE UZATE........................................14

2.1. Prelevarea probelor de ap uzat....................................................... ..........................14

2.2. Metode de analiz a apelor uzate........................................................ ..........................18

2.3. Parametri de calitate ai apelor ............................................................. ..........................26

2.4. Modaliti de exprimare a concentraiei poluanilor din ap............................30

3 CALITATEA APEI I INDICATORII DE CALITATE AI APEI..................................33

3.1. Indicatori de calitate ai apei uzate ................................................................ ................34

3.2. Determinarea experimental a indicatorilor fizici ai apelor..............................39

3.2.1. Determinarea temperaturii .......................................................... ..........................39

3.2.2. Determinarea turbiditii.......................................................................................39

3.2.2.1. Metoda etalon cu suspensie de caolin ...........................................................39

3.2.2.2. Metoda cu etalon suspensie de formazin..................................................41

3.2.2.3. Metoda rapid de determinare a turbiditii.............................................42

3.2.3. Determinarea culorii ........................................................... .....................................43

3.2.3.1. Metoda calitativ de determinare a culorii.................................................443.2.3.2. Metode cantitative de determinare a culorii ..............................................44

3.2.4. Determinarea conductivitii i a salinitii....................................................47

3.2.5. Determinarea pH-ului ......................................................... .....................................48

3.2.6. Determinarea alcalinitii i aciditii apei ......................................................51

3.2.6.1. Determinarea alcalinitii fa de fenolftalein. Alcalinitatea p.........54

3.2.6.2. Determinarea alcalinitii fa de metiloranj. Alcalinitatea m............55

3.3. Determinarea experimental a indicatorilor chimici de calitate ai apelor...56



Luminia ANDRONIC, Anca DU

2 Cuprins

3.3.1. Determinarea duritii apei...................................................................................56

3.3.1.1. Determinarea duritii temporare a apei....................................................57

3.3.1.2. Determinarea duritii totale a apei..............................................................58

3.3.2. Determinarea reziduului ............................................................... ..........................60

3.3.2.1. Determinarea reziduului total uscat la 105C............................................62

3.3.2.2. Determinarea reziduului total fix la 550C..................................................63

3.3.3. Determinarea solidelor dizolvate ......................................................... ...............63

3.3.4. Determinarea solidelor n suspensie..................................................................64

3.3.5. Analiza substantelor organice din apele uzate ...............................................66

3.3.5.1. Determinarea consumului chimic de oxigen. Metoda cu K2Cr2O7......67

3.3.5.2. Determinarea consumului chimic de oxigen. Metoda cu KMnO4.......693.3.5.3. Determinarea oxigenului dizolvat n ap.....................................................71

3.3.5.4. Determinarea consumului biochimic de oxigen din ap........................73

3.3.6. Determinarea nutrienilor din ap......................................................................75

3.3.6.1. Determinarea fosforului total prin metoda spectrofotometric.........75

3.3.6.2. Determinarea azotului amoniacal prin metoda distilrii......................78

3.3.6.3. Determinarea spectrofotometric a azotiilor...........................................81

3.3.7. Determinarea sulfurilor prin metoda iodometric.......................................83

3.3.8. Determinarea sulfailor prin titrare...................................................................86

3.3.9. Determinarea clorului i a clorului rezidual....................................................883.3.9.1. Metoda iodometric.............................................................................................89

3.3.9.2. Determinarea clorului rezidual cu N,N-dietil-p-fenilen diamin........91

3.3.10. Determinarea surfactanilor anionici prin metoda MBAS.........................92

3.3.11. Determinarea spectrofotometric a zincului..................................................96

3.3.12. Determinarea produselor petroliere. Metoda spectrofotometric........98

4 METODE AVANSATE DE EPURARE A APELOR UZATE...................................... 101

4.1. Epurarea apelor uzate prin adsorbie............................................... ....................... 104

4.1.1. ndeprtarea metalelor grele prin adsorbie pe crbune activ............. 108

4.1.2. ndeprtarea metalelor grele din apele uzate prin adsorbie de schimb

ionic pe cationii............................................................................ ............................................. 111

4.1.3. ndeprtarea azotiilor din apele uzate prin adsorbie de schimb ionic...

........................................................... ................................................................. ............ 117

4.2. Metode avansate de oxidare a poluanilor organici din apele uzate............ 121

4.3.1. Procese Fenton i foto-Fenton de degradare a coloranilor................... 126

4.3.2. Degradarea coloranilor prin fotocataliza heterogen............................. 129




Cuprins 3

4.4 Metode electrochimice de epurare a apelor uzate .............................................. 132

4.4.1. Epurarea apelor uzate din industria textil prin electro-coagulare ... 133

4.4.2. Degradarea fenolilor din apele uzate prin metoda electro-Fenton ..... 138

5 PROBLEME............................................................ ................................................................. . 145

ANEXA 1 NORME DE TEHNICA SECURITII MUNCII N LABORATOR................... 149

ANEXA 2 ACCIDENTE IMSURI DE PRIM AJUTOR ........... ............................................. 151

ANEXA 3 NORMATIVUL NTPA-001/2002 ............................................................................ 153

ANEXA 4 NORMATIVUL NTPA-002/2002 ............................................................................ 155

BIBLIOGRAFIE..................................................... ................................................................. ............ 157




4 Cuprins




Introducere 5

INTRODUCERE

Industrializarea rapid a rilor a contribuit substanial la dezvoltarea economicdar a generat dezechilibre ale ecosistemelor prin acumularea poluanilor cu un

impact semnificativ asupra viitorului ntregii omeniri. Toi factorii de mediu suntafectai, nsefectul asupra apelor este ngrijortor, att datorit extinderii lui cti datorit complexitii, de aceea din ce n ce mai multe ri se preocup deelaborarea strategiilor i tehnologiilor necesare pentru a controla poluarea.

Principalele probleme legate de apele uzate sunt asociate cu: (1) toxicitatea

poluanilor, datorat coninutului chimic i biologic, (2) dificultatea de a gsiinstrumentul potrivit pentru caracterizarea i monitorizarea poluanilor cauzatde complexitatea acestor ape, i (3) identificarea metodei potrivit pentrudetoxifierea efluenilor.

Apele uzate care ajung n staia de epurare conin ape pluviale, deeuri menajere, ideeuri industriale(pentru care este necesar o pre-epurare la agentul industrial).Funcia major a staiei de epurare este de a reduce caracteristicile fizice, chimice,bacteriologice i biologice ale apei uzate astfel nct aceasta s ndeplineascstandardele de calitate pentru a putea fi deversat n emisar. Analiza apelor uzateeste un instrument important pentru realizarea etapelor/proceselor dintr-o staiede epurare, pentru a nltura efectele negative asupra mediului.

Parametri convenionali de calitate ai apei asociai cu epurarea apelor uzate sunt:carbonul organic total (TOC), consumul chimic de oxigen (CCO), consumulbiochimic de oxigen (BOD), total solide dizolvate (TSS), fosfor, azot total, bacterii

coliforme fecale. Gradul de epurare al fiecrui parametru depinde de tehnologia deepurare utilizat. Prin etapa de epurare mecanic i biologic sunt ndeprtai cueficien ridicat BOD 90-95%, TSS 90-95%, bacterii coliforme fecale 92-99,9%,dar cu eficien sczut fosforul 10-20%, azotul total 15-25%, metalele grele 24-82% [1].




6 Introducere

n carte sunt prezentate metodele experimentale de determinare a principalilorindicatori fizici i chimici de calitate ai apelor uzate. Metodele de analiz abordate

sunt fie cele standardizate, fie metode alternative de analiz. Analiza indicatorilorde calitate este necesar, n principal, pentru monitorizarea polaunilor din apeleuzate dar i pentru abordarea unor metode de epurare noi, fezabile din punct devedere tehnico-economic.

Metodele tradiionale de epurare se dovedesc adesea insuficiente pentru a protejareceptorii sau pentru reutilizarea apei direct, n procesele industriale. O evoluierapid n ultimii 20-30 de ani a condus la alternative pentru metodele tradiionalede epurare, precum i la dezvoltarea metodelor avansate de epurare [2].

n contextul actual al dezvoltrii industriei precum i al cerinelor impuse deUniunea European prin legislaia de mediu, necesitatea adaptrii proceselor deepurare pentru diminuarea impactului negativ asupra mediului conduce la

cercetarea de noi procedee avansate de epurare, transferabile la scar industrialpentru ndeprtarea poluanilor pn la limita acceptat prin standarde pentrudeversarea n emisar. Astfel, cartea descrie metode avansate de epurare a apeloruzate prin procese Fenton i foto-Fenton, fotocataliz heterogen, adsorbie deschimb ionic, electro-coagulare i procese electro-Fenton. Aceste metode avansatepot fi aplicate la o mare varietate de poluanianorganici sau organici i fac obiectulde cercetare a numeroase grupuri din intreaga lume, inclusiv al centrului de

cercetare tiinific Sisteme de Energii Regenerabile i Reciclare din Institutul deCercetare-Dezvoltare al Universitii Transilvania din Braov.

Cartea Analize fizico-chimice i metode avansate de epurare a apelor uzate seadreseaz studenilor din ciclul de licen, cu precdere celor de la programele destudii de Ingineria Mediului i studenilor de la programe de masterat din acelaidomeniu sau din domenii conexe: tiina materialelor, ingineria materialelor,ingineria calitii, etc.

Prin coninut i modul de structurare al informaiei, cartea se adreseaz iprofesionitilor care lucreaz n instalaiile de epurare i n laboratoarele detestare a calitii apei precum i celor care sunt implicai n proceduri destandardizare i n cercetare tiinific.

Autoarele




Poluarea i poluanii apelor 7

1POLUAREA I POLUANII APELOR

Poluarea apeieste definit n mai multe moduri:

- Distrugerea calitiimediului acvatic prin introducerea de substane toxice inocive pentru via [3];

- Prezena n ap a oricrei specii (anorganice, organice, bacteriologic saubiologic) care degradeaz calitile apei astfel nct s constituie un pericol sau safecteze utilizarea apei [4];

- Descrcarea deeurilor menajere sau industriale nocive care modificcalitatea apei [5];

- Introducerea direct sau indirect, ca rezultat al activitii umane, a unorsubstane, sau a cldurii n aer, ap sau pe sol, care poate duna sntii umanesau calitii ecosistemelor acvatice sau celor terestre dependente de cele acvatice,care poate conduce la pagube materiale ale proprietii, sau care pot duna sauobstruciona serviciile sau alte folosine legale ale mediului [6].

Poluarea apelor se produce, n principal din surse de contaminare directe(industrie, rafinrii, staii de epurare a apelor) i din surse de contaminareindirecte, cum sunt poluanii care provin din sol i ajung n apele freatice(ngrminte, pesticide), deeurile depozitate impropriu sau poluanii care provin

din aer i sunt dizolvai n ape ca atare sau sunt inserai n ape, prin precipitaii.

Poluaniisunt substane care exist n mediu ca umare a activitii umane i careau un efect nociv asupra mediului nconjurtor. Termenul de poluant se refer la ogam larg de substane de la nutrieni pn la compui toxici [7].

Poluanii apelor provin n majoritatea cazurilor din urmtoarele activitiantropice [8]:




8 Poluarea i poluanii apelor

- Deversarea apelor uzate neepurate care conin deeuri chimice, nutrieni isubstane aflate n suspensie. Acestea provin fie din deversarea direct nemisar a apelor uzate menajere sau provenite de la animale fie din

gestionarea incorect a reelei de canalizare;

- Eliminarea accidental sau intenionat a deeurilor industriale sau aproduselor secundare;

- Eliminarea compuilor chimici utilizai n agricultur (pesticide,fertilizatori, ierbicide, ngrminte) care ajung n sol iar mai apoi n apelefreatice sau n apele de suprafa din imediata apropiere.

Apele uzate cu cea mai mare ncrctur de poluani sunt apele uzate menajere icele industriale.

Poluanii se clasific dup natura poluanilorprezeni n apele uzate n[9]:

- Poluani anorganici: compui anorganici cu azot (azotai, azotii, ioniamoniu), compui anorganici cu fosfor (ngrminte, detergeni,ortofosfai, polifosfai), metale grele;

- Poluani organici: compui organici volatili, compui organici nevolatili;

- Poluani biologici;

- Elemente radioactive.

Nutrieniireprezint compuii utilizai de plante pentru cretere i dezvoltare. Ceimai importani nutrieni sunt compuii cu azot i fosfor, dar i ali compui cucarbon, calciu, magneziu, fier, potasiu, sodiu, i alteelemente. Cele mai importanteelemente nutritive necesare n cantiti mari sunt denumite macronutrieni.

Macronutrienii sunt calciu, magneziu, fier, potasiu, sodiu. Nutrienii necesari ncantiti mici sunt numii micronutrieni; din aceast ultim categorie fac parte, ncantiti bine controlate, urmtoarele elemente nutritive: crom, cobalt, cupru,mangan, nichel, seleniu, zinc [10].

Compuii anorganici cu azotsunt: azotai, azotii i ioni amoniu. Prezena lor nape determincreterea excesiv a algelor conducnd la eutrofizare[11].





Fosforul este un nutrient des ntlnit n apele uzate i este utilizat de plante nprocesul de cretere. Excesul de fosfor din ape conduce la fenomenul deeutrofizare. Sursele de provenien ale compuilor cu fosfor pot fi geologice(naturale), ngrminte utilizate n agricultur, apeuzate menajere (detergeni),ape uzate industriale unde compuii cu fosfor sunt utilizai la controlul procesuluide coroziune sau aditivi. Compuii cu fosfor care se regsesc cel mai des n apesunt ortofosfai, polifosfai i compui organici cu fosfor [12].

Unele metalele grele, n concentraie foarte mic, reprezint micronutrienipentru plante i animale, n doz mare ns ele devin deosebit de toxice pentruorganismele vii, acumulndu-se n tesuturile vii [13]. Exist metale grele care sunt

toxice n orice concentraie, cum sunt cadmiu, mercur sau radionuclizi.

Cele mai importante clase de poluani organicisunt poluanii organici persisteni(POP), pesticidele, detergenii, rezidurile petroliere, compuii organici volatili,pigmenii.

Walter Tang [14] a clasificat poluanii organici n:

- compui organici volatili (VOC), care pot fi halogenai (trihalometani, alisolveni organici clorurai i fluorurai) i nehalogenai, cu precdere

hidrocarburi uoare, componente ale combustibililor, i solvenii cumolecul mic;

- compui organici semivolatili (SVOC) sunt compui organici halogenai(bifenili policlorurai, pentaclorfenol, hexaclorbenzen i derivaiisubstituii) i compui organici nehalogenai (piren, fluoren, dibenzofurani derivaii substituii).

Comportamentul compuilor organici n apele uzate este influenat de structuramolecular, mrimea moleculei i prezena gruprilor funcionale care determin

toxicitatea i biodegradabilitatea compuilor[15].

Compuii organici halogenai conin atomi de fluor, clor, brom sau iod; naturalegturii halogenului precum i tipul atomului influeneaz semnificativ tipultehnologiei de epurare. Atenia special care este acordat acestor compui sedatoreaz att toxicitii (caracter carcinogen) ct i reaciei lor cu O3i, ca urmarecontribuiei pe care o au la fenomenul de nclzire global prin reducerea stratuluide ozon.





Uniunea European a ntocmit o list cu compui chimici periculoiprezeni n ape,considerai contaminani, numit lista neagr a U.E. (Tabelul 1), aceast list este

completat periodic cu noi substane poluante.Pentru ca o substan s fie inclusn aceast list trebuie s fie toxic, persistent, s fie predispus la(bio)acumulare is fie de obicei transportatpe distane mari.

Tabelul 1 Substane chimice aflate pe lista neagr a U.E. [16].

Clasa de compus chimic Compui

Hidrocarburi clorurate Aldrin, dieldrin, clor-benzen, diclor-benzen,

clor-naftalin, cloropren, clor-propen,

hexaclor-butadien, hexaclor-ciclohexan,hexaclor-etan, tetraclor-benzen, triclor-

benzen

Clor-fenoli Monoclor-fenol, 2,4-diclor-fenol, 2-amino-4-

clor-fenol, penta-clor-fenol, 4-clor-3-metil-

fenol, triclor-fenol

Cloroaniline i nitrobenzeni Monoclor-anilina, 1-clor-2,4-dinitro-benzen,diclor-anilin, 4-clor-2-nitro-benzen, cloro-nitro-benzen, cloro-nitro-toluen, dicloro-

nitro-benzenHidrocarburi aromatice

policiclice

Antracen, naftalin, bifenil

Compui anorganici Arsen, cadmiu, mercur i compuii lor

Solveni Benzen, tetraclorur de carbon, cloroform,diclor-etan, diclor-etilen, diclor-metan,diclor-propan, diclor-propanol, diclor-

propen, etil-benzen, toluen, tetraclor-etilen, triclor-etan, triclor-etilen

Pesticide Acid 2,4-diclor-fenoxiacetic i derivaii, acid2,4,5-triclor-fenoxiacetic i derivaii, DDT,etc.

Altele Benzidin, acid cloracetic, dibrommetan,diclorbenzidin, diclor-diizopropil-eter,dietil-amin, dimetil-amin, izopropilbenzen,tributilfosfat, triclor-trifluor-etan, xileni





n Tabelul 2 sunt enumerate principalele surse de provenien ale poluaniloranorganici i organici care se gsesc n apele uzate menajere precum i n apelerezultate din procesele industriale i dinagricultur.

Tabelul 2 Poluani anorganici i organici prezeni nape i sursele deprovenien.

Sursa de

provenienPoluani

anorganiciPoluani organici

Poluanibiologici

Ape uzate

menajere

Nutrieni, solidesuspendate

Spunuri, detergeniMicroorganisme

patogene

Ape uzate dincircuitul

spitalicesc

Azotai, fosfai Spunuri,dezinfectani,detergeni, VOC

Ageni patogeni

Industria minier

Cloruri, metale

grele, H2S, H2SO4

sulfai, suspensii,metale

Ageni de flotaie,detergeni

-

Industria

metalurgic

Fier, cianuri,

sulfuri, metale

grele, H2SO4,

suspensii

Uleiuri, fenoli,

naftaline-

Industria chimic

Compui alcalini,acizi, sulfai,nitrai, fosfai,siliciu, suspensii

Compui aromatici,solveni organici,acizi organici,

colorani, (S)VOC-

Industria

spunurilor idetergenilor

Sruriteriare deamoniu, metale

alcaline, fosfai

Grsimi, acizi grai,glicerin, fosfaiorganici

-

Industria

celulozei i

hrtiei

Sulfuri, sulfiiFibre celulozice,

zaharuri, acizi

organici, rumegu

-

Industria

alimentarAzotii Materie organic

Ageni patogeni

Industria

farmaceutic-

Proteine, zaharuri,

solveni organici,medicamente,

antibiotice

Ageni patogeni

AgriculturAzotai, fosfai,potasiu, amoniu

Pesticide, insecticide,

fungicide, uree

Ageni patogeni





Sursele de provenienale poluanilor sunt extrem de diversificate; o selecie asurselor majore de poluare este prezentat mai jos [17]:

Metale grele (cadmiu, cupru, mercur, plumb i zinc): acoperiri galvanice,placarea metalelor, fabricarea pigmenilor, industria metalurgic;

Pesticide: agricultur;

Dioxine: industria chimic (obinerea pesticidelor clorurate), incinerareadeeurilor industriale, arderea pdurilor sau a combustibililor fosili;

Bifenili policlorurai: provenii din echipamentele electronice;

Compui organici volatili i semivolatili: transporturi, construcii, industriamobilei, industria chimic, rafinrii de petrol;

Azotai: ngrminte;

Fosfai: detergeni i ngrminte.

Corelarea tipurilor de poluani prezeni n apele uzate, importana, efectele iconsecinele lor sunt prezentate nTabelul 3.

Principalele prioriti identificate cu privire la sursele de contaminare, al evoluieii comportamentul n ap al poluanilor sunt:

- Reducerea incertitudinii de cuantificare a poluanilor prin controluldeversriloragenilor economici mici i a unitilor medicale,

- Analiza critic a comportamentului, degradabilitatea, toxicitatea i aconsecinelor asupra mediului a compuilor utilizai n proceseletehnologice i posibilitatea de substituire a lor cu ali compui cu influenemai puin nocive asupra mediului,

- Evaluarea procentului de poluani organici i anorganici concentrai nnmolurile de epurare i procentul de poluani eliberai n eflueni dupetapele de epurare,

- Reducerea evacurii poluanilor n emisar din cauza potenialului deacumulare pe termen lung n soluri i sedimente.





Tabelul 3 Principalele clase de poluani corelate cu importana lor, efectele iconsecinele asupra apelor uzate

Clasa de poluani Efecte, Consecine

Poluani anorganici

ngrminte Eutrofizare i efecte negative asupra sntii

Substanesedimentabile

Afecteaz calitatea i aspectul apei, flora i faunaacvatic; pot acumula poluaii mult mai toxici nsedimente

Exces de aciditate sau

alcalinitate

Caracter poluant, afecteaz calitatea apei, viaaacvatic

Poluani anorganici i organometalici aflai n urme*)

Metale grele Toxicitate ridicat; afecteaz sntate oamenilor,fauna i vegetaia acvatic;

Compuiorganometalici

Toxicitate ridicat; afecteaz sntatea oamenilor,fauna i vegetaia acvatic;

Substane radioactive Toxicitate ridicat; afecteaz sntatea oamenilor,fauna i vegetaia acvatic;

Poluani organicin urme*)

Bifenili clorurai Toxicitate, posibile efecte biologice

Pesticide Toxicitate ridicat; afecteaz vegetaia i faunaacvatic, animalele slbatice

Detergeni Eutrofizare, necesarul de oxigen, esteticaDeeuri petroliere Afecteaz echilibrul biologic din ape

Poluani biologici

Ageni patogeni Toxicitate, cu efect major asupra sntii

*) Elementele aflate n urme se refer la acele elemente care se gsesc n concentraie foartemic de ordinul ppm sau mai puin.




14 Prelevarea i analiza probelor de ape uzate

2 PRELEVAREA I ANALIZA PROBELOR DEAPE UZATE

2.1. Prelevarea probelor de ap uzatPrelevarea reprezint operaia de colectare a unei probe de ap consideratreprezentativ, n scopul examinrii unor caracteristici date.

Regulile generale de prelevare a probelor de ap uzat sunt cuprinse nstandardul SR ISO 5667-10/1994 [18]; acesta descrie i tehnicile care trebuieutilizate pentru a nu denatura compoziia apei prin prelevare.

Se defineteproba medieobinut prin amestecarea n proporii corespunzatoare

(intermitent sau continu) a cel puin dou probe sau pri de probe, de la care sepoate obinevaloarea medie a caracteristicii studiate. Proporiile amestecului suntcalculate pornind de la msurtori de timp sau de debit. Proba punctual(localizat) este o prob prelevat dintr-o mas de ap n mod aleatoriu (n timpsau spaiu). Punctul de prelevare este pozitia precis ntr-un amplasament, deunde sunt prelevate probele.

Locul de unde sunt prelevate probele de ape uzate se alege n funcie de scopulurmrit[19], astfel:

Dac scopul urmrit este eficientizarea staiei de epurare atunci prelevrilese vor efectua la intrrile i ieirile importante din staie;

Dac scopul este controlul unei trepte de epurare, prelevrile se vor efectuala intrrile i ieirile din acea trept;

Dac scopul este controlul mai multor uniti/utiliaje (de exemplu bazinelede decantare, bazinele de sedimentare), probele prelevate trebuie s fiereprezentative pentru toate unitile nu numai pentru o singur unitate.




Prelevarea i analiza probelor de ape uzate 15

Recomandrile de care trebuie s se in cont atunci cnd se fac prelevri de apeuzate sunt urmtoarele[20]:

- Prelevarea de ape uzate trebuie s in cont de caracterul lor puternicheterogen datorit frecvenei materiilor n suspensie;

- Stratificarea termic a efluenilor industriali se evit prin amestecarea apelornainte de a fi prelevate;

- Punctul de prelevare trebuie s fie situat la o adncime de imersarereprezentnd o treime din nlimea total a efluentului rezidual;

- Pentru prelevare se utilizeaz recipiente care nu produc pierderi prinabsorbie, volatilizri sau contaminri cu substane active;

- Pentru apele uzate se folosesc recipiente din material plastic sau din sticlpentru evaluarea detergenilor, grsimilor, hidrocarburilor sau pesticidelor;

- Analizele de probe prelevate se realizeaz la intervale regulate numiteperioade de control, aceste probe fiind probe medii;

- Probele medii dependente de timpsunt formate din probe punctuale, de volum

constant, prelevate la intervale de timp constante, care sunt necesare dacintereseaz calitatea medie a apei;

- Probele medii dependente de debit sunt formate din probe punctuale

prelevate i amestecate astfel nct volumul fiecrei probe s fie proporional cudebitul sau cu volumul efluentului n perioada de prelevare. Este indicat s seutilizeze aceste probe atunci cnd obiectivul prelevrii este determinarea unuianume poluant sau caracteristic a apei (de exemplu: consumul biochimic deoxigen la intarea ntr-o staie de epurare a apelor uzate, procentul de eliminare almateriilor solide, ncrcarea cu substane nutritive i alte substane evacuate nmediul nconjurator);

- Unele analize necesit probe punctuale (de exemplu: pentru dozareamateriilor grase, a oxigenului dizolvat, a clorului i a sulfailor). Rezultatele

obinute nu vor fi aceleai dac analizele nu sunt efectuate imediat dupprelevarea probelor sau dac volumul prelevat nu este utilizat n acelai timp.

Echipamentulcel mai simplu utilizat pentru prelevareadin eflueni se compunedintr-un borcan, dintr-o lopaicde apsau dintr-un flacon cu gt larg. nainte de ancepe prelevarea este necesar sse curee echipamentele de prelevare cu apidetergent apoi s se clteasccu ap. Dac se analizeaz detergenii vasele nu secur cu substane tensioactive. Majoritatea standardelor n vigoare indic imetodele de prelevare.





Prelevarea se poate face cu aparate pentru prelevare automatde probe n modcontinuu sau n serie. Se impune deci ca la elaborarea planului de prelevare s se

apeleze la persoane competente, uneori la colective care s cuprind profesionitidin mai multe domenii conexe, chimiti, hidrologi, specialiti n mediu.

Dispozitivul ideal de prelevare a probelor trebuie s ndeplineasc urmtoarelecondiii [21]:

- s fie alimentat cu o baterie uscat cu autonomie de 120 h dac intervalul deprelevare este de o or;

- s poat fi uor de transportat n mn, s poat fi uor controlat i s fie uor

de manipulat la scoaterea probelor din aparat;- masa total s nu depeasc 18 kg;

- s permit prelevarea de probe n intervale diferite cuprinse ntre 4 ore i 10minute;

- s permit colectarea de probe compozite, prin amestecarea mai multor probedin puncte diferite sau de la momente diferite. Acest tip de probe sunt utilizate

pentru a obine valori medii ale parametrilor nc din etapa de prelevare i serealizeaz prin amestecarea proporional a probelor individuale prelevate nacelai recipient;

- s permit prelevarea de probe n cantiti diferite, de la 400 mL la 9,5 L(acestea din urm necesare pentru detectarea poluanilor n urme);

- s permit prelevarea de probe n regim multiplex(mai multe probe simultan)n recipiente diferite;

- s aib un singur furtun de aspiraie (diametru interior de 0,64 cm i lungimede minim 6m);

- viteza de curgere a lichidului n furtun s fie reglabil, ntre 0,61 i 3 m/s;

- s fie etan pentru ap la exterior pentru a nu fi defectat n caz de ploaie sau deimersie;

- cutia exterioar s poat fi ncuiat pentru protecie i siguran;

- s nu existe pri metalice n contact cu proba; pentru poluani toxici serecomand recipieni din teflon, sticl sau cauciuc siliconic de puritate medicaldac sistemul de aspiraie al probei este cu pomp peristaltic;

- exceptnd furtunul de admisie al probei, ntreg dispozitivul s poat opera latemperaturi ntre 30 i + 500C;

- s aib posibilitate de purjare nainte i dup colectarea probei;





- s nu ridice probleme majore de mentenan;

- recipientele de plastic i cele de sticl s fie interschimbabile;

Prelevarea se poate face:

- cu rezultate discutabile dac exist dubii cauzate de o valoare extrem dediferit a unui parametru comparativ cu istoricul aceluiai parametru. De obiceiacest tip de prelevare se face n imediata vecintate a punctului de deversare iarrezultatul are valoare n sensul c poateda indicaii despre cel mai dezavantajosscenariu;

- sistematic prin mprirea virtual a zonei monitorizate ntr-un sistem tip gril

i prelevarea din fiecare zon;- aleator prin alegerea punctelor de prelevare fr un model anume;

- o combinaie a celor trei.

Pentru ca probele colectate s fie reprezentative i de calitate trebuie evaluatpermanent posibilitatea de contaminare.

Informaiile care nsoesc activitatea de prelevare a probelor de ape uzate sunt:

- descrierea mediului: localizarea punctelor de prelevare, introducerea

coordonatelor, aria de prelevare, viteza de curgere, debitul de deversare,

sedimentarea;

- descrierea apei de monitorizat: puncte de deversare, organisme, contaminare

vizibil, prezena gazelor.

n decursul prelevrii apei uzate se faci se nregistreazobservaii referitoare laproprietile organoleptice: mirosul (se noteaz tipul de miros i persistena lui),turbiditatea (limpede, opalescent, slab tulbure, puternic tulbure sau opac),

culoarea (aprecierea realitii din teren se va face cu una din variantele: incolor,

foarte slab colorat, slab colorat sau puternic colorat).

Msurarea temperaturii se facela locul de prelevare cu un termometru cu mercurcu precizia de 1C sau cu un termometru digital.

Probele prelevate se depoziteaz n condiii de etaneitate a recipienilor, ncondiii de temperatur astfel nct proprietile probelor de ap uzat s nu fiemodificate pn cnd se efectueaz analiza calitii apelor.





Conservarea probelor de ap se realizeaz n funcie de tipul analizelor careurmeaz s fie efectuate. Metoda de conservare este prevzut n standardul carecorespunde analizei.

Dup ce s-a realizat prelevarea, ntr-un buletin de prelevare sunt nregistrateurmtoarele informaii:

- Originea probei i condiiile de prelevare;- Amplasamentul locului de prelevare i informaii despre locul de prelevare;- Data prelevrii;- Metoda de prelevare;

- Numele persoanei care a fcut prelevarea;

- Rezultatele analizelor care s-au fcut la faa locului;

Dup prelevare, probele sunt transportate ctre laborator. n timpul transportuluitrebuie asigurate condiii care evit contaminarea probelor prelevate saudegradarea acestora. Pentru probele care vor fi supuse analizelor corespunztoarepoluanilor organici sau biologici trebuie cu precdere evitat nclzirea n timpultransportului.

n laborator, probele prelevate fie intr in fluxul de analiz fie sunt stocate, ncondiii conform standardelor.

2.2. Metode de analiz a apelor uzateTehnicile moderne de analiz a apelor uzate sunt continuu dezvoltate [22], cuscopul de a crete sensibilitatea i a scdea limita de detecie, precum i pentrumbuntirea preciziei i acurateei. Dezvoltarea de echipamente de caracterizarecu sensibilitate deosebit de ridicat a permis n ultimul deceniu identificareapoluanilor n urme (pri pe miliard) i monitorizarea acestora i a dus laextinderea listei de compui poluanii/sau toxici, prin includereaunor compui

periculoi la concentraii extrem de sczute, nedetectabile anterior din lips deaparatur.

Costul analizelor este determinat de reactivii utilizai i de aparatura necesar careeste operat de personal specializat.

n Tabelul 4 sunt prezentate metodele de analiz cele mai des utilizate pentruevaluarea ctorva parametri uzuali de calitate a apei.




Prelevarea i analiza probelor deape uzate 19

Tabelul 4 Metode de analiz utilizate pentru determinarea parametrilor de calitateai apelor.

Parametrul Metoda de analiz

Sodiu

Calciu

Magneziu

Fier

Bariu

StroniuClorur

SulfatBicarbonat

Carbonat

pH

Bacterii

Solide n suspensieTurbiditate

Oxigen dizolvat

Dioxid de carbon

Sulfuri totaleUleiuri

Total solide dizolvate

Gravimetric, spectroscopic

Titrimetric, gravimetric, spectroscopic

Titrimetric, gravimetric, spectroscopic

Colorimetric, titrimetric, spectroscopic

Turbidimetric, spectroscopic

Spectroscopic

Titrimetric

Turbidimetric, gravimetricTitrimetric

Titrimetric

Poteniometric, colorimetric, hrtie de pHCultur, microscopicGravimetric

Turbidimetric

Poteniometric, titrimetric, colorimetricTitrimetric

Colorimetric, titrimetricColorimetric, spectroscopic, gravimetric

Gravimetric, conductometric

Gravimetria

ngravimetrie un analit (de cele mai multe ori compus ionic) este transformat nprecipitat. Dup filtrarea i uscarea lui este cntrit la o balan analitic.

Metodele gravimetrice sunt printre cele mai uzuale metode standardizate dei

acestea au fost nlocuite cu metode volumetrice i instrumentale. Metodelegravimetrice au devenit din ce n ce mai exacte datorit posibilitii de cntrire labalane analitice de mare precizie.

Exactitatea acestei metode depinde n primul rnd de tehnica de precipitare iproprietile precipitatului. Pentru ca metoda s aib precizie ridicat, precipitatultrebuie s ndeplineasc urmtoarele cerine:

- Compoziia s fie reproductibil;





- S prezinte o solubilitate sczut n solventul de splare (precipitatultrebuie s seregseasc cantitativ dup splare);

- S nu interfere cu componentele sistemului;- Suprafaa specific mic astfel nct adsorbia impuritilor s fie minim;- Stabilitate termic mare astfel nct la uscare s nu-i modifice compoziia.

Scopul analizei gravimetrice este de a determina concentraia unui component Adintr-o anumit prob de ap. Rezultatul se determin pe baza a dou cntririprecise, conform ecuaiei[23]:

(1)

Unde:

A = coninutul procentual al componentului (sau speciei) A prezent iniial, %;mA= masa de component A, mg;

m0= masa iniial a probei (determinat stoechiometric), mg;a = masa substanei cntrit dup precipitarei uscare, mg;f = factorul stoechiometric.

Factorul stoechiometric (f) reprezint raportul stoechiometric dintre masa

molar a speciei iniiale i masa molar a compusului rezultat dup precipitare iuscare.

De exemplu, pentru reacia de precipitare a ionilor Fe3+, factorul stoechiometric secalculeazcu ecuaia 3:

(2)

(3)

Cu ct factorul stoechiometric este mai mic cu att metoda gravimetric este maisensibil.

Titrimetria sau volumetria este o metod de determinare a concentraiei(cantitii) de constituent analizat, prin msurarea volumului de soluie de reactiv





de concentraie cunoscut (soluie standard), consumat nreacia cantitativcu unvolum cunoscut n care este dizolvat compusul de analizat. n volumetrie, soluia

de reactiv se adaug n proporie stoechiometric (echivalent).

Titrarea este o operaie care const n adugarea de cantiti (volume) mici dereactiv n soluia de substan supus analizei, pn la punctul de echivalen.Substana care se analizeaz poart denumirea de titrat sau analit, iar reactivultitrant [24].

Punctul de echivalen(PE) se atinge atunci cnd cantitatea de reactiv adgat esteechivalent cu cantitatea de substan analizat. Punctul de echivalen se pune n

eviden cu ajutorul indicatorilor de titrare.

Indicatorii sunt substane de natur organic (majoritatea), care i pot modificaunele proprieti (culoare, fluorescen etc.) n funcie de sistemul chimic n caresunt introduse [25]. Considernd tipul reaciei care st la baza operaiei de titrare,indicatorii de titrare pot fi:

acido-bazici, ex. metiloranj, fenolftalein;

redox, ex. fenantrolin, bipiridin;

de precipitare, ex. cromat de potasiu, sulfocianur de potasiu;

de complexare, ex. negru Eriocrom T, murexid, violet de pirocatechin.

n Tabelul 5 sunt redai cei mai utilizai indicatori acido-bazici, intervalul de viraj ischimbrile de culoare respective (n mediu acid, n mediu bazic i la punctul deechivalen).

Tabelul 5 Indicatori acido-bazici uzuali.

Indicator Concentraie Interval deviraj pH

Culoare

acid PE bazic

FenolftaleinSoluiealcoolic0,3.1%

8,2-10,0 incolor incolor rou

Metiloranj Soluie apoas 0,1% 3,0-4,4 rou oranj galben

TurnesolSoluie apoas saualcoolic

5,0-8,0 rou violet albastru





Pentru a efectua o titrare:

Biuretele se fixeaz ntr-un stativ n poziie vertical. Biuretele cu tub decauciuc se folosesc pentru msurarea volumelor de soluii alcaline sau altesoluii care nu distrug cauciucul. Cu biuretele cu robinet de sticl se potmsura orice fel de soluii cu excepia acelora cu caracter alcalin.

Umplerea biuretelor se face pe la partea superioar, folosind un paharBerzelius de 25 50 mL i o plnie de laborator. Umplerea se face pndeasupra cotei zero;

Se evacueaz bula de aer din ciocul biuretei; Se aduce biureta la cota zero sau la alt cot de la care se va ncepe titrarea.

Se noteaz aceast cot; Se efectueaz titrarea pn la punctul de echivalen; La sfritul titrrii se citete cota la care a ajuns lichidul n biuret.

Diferena dintre cota final i cea iniial reprezint volumul de reactiv utilizatpentru titrare.

Spectroscopia

Metodele spectrometrice se bazeaz pe interacia mediului de analizat cu radiaia

electromagnetic.

Spectroscopia de emisieimplic excitarea probei n flacrsau n plasm,urmatde emisie de radiaie cu lungimi de und specifice speciilor de analit.

Spectroscopia de absorbie, mult mai des utilizat, permite analiza speciilor deanalit prin identificarea lungimii de und a radiaiei absorbite (analiza calitativ) ia cantitii de radiaie absorbit (analiza cantitativ). Funcie de radiaia folosit,spectroscopia de absorbie poate fi n UV, VIS, IR, etc. Spectrometrele monofasciolanalizeaz direct proba iar spectrometrele cu fascicul dublu realizeaz o analiz

comparativ a probei fa de o referin, de obiceisolventul.

Utilizarea spectroscopiei de absorbie n analiza cantitativ se realizeaz lalungime de und constant, fixat la valoarea corespunztoare maximului deabsorbie a speciei de analizat. Metoda se bazeaz pe compararea intensitiiculorii probei de analizat cu intensitatea culorii unor soluii de concentraiicunoscute i diferite ale aceleai specii, prin evaluarea cantitii de radiaieabsorbit (absorban) sau transmis (transmitan) de/sau prin prob.





Experimentele se analizeaz utiliznd legea lui Lambert-Beer (ecuaia 4) carecoreleaz absorbana unei soluii cu concentraia acesteia[26].

A = lg Io/It= -lg T = l c (4)

Unde:

A = absorban(extincie);Io = intensitatea radiaieiincidente;It = intensitatea radiaieitransmise dup ce a parcurs proba de analizat;T = transmisie;

l = grosimea stratului de prob;c = concentraia speciei n soluia de analizat; = coeficient molar de extincie.

Aceast lege este valabil pe ntreg domeniul spectral, pentru orice lungime deund(constant), pentru orice mediu omogen; legea Lambert-Beer nu se respectn sisteme heterogene: suspensii, sisteme coloidale.

Determinarea concentraiei de analit din prob se realizeaz pe baza unei curbe deetalonare/calibrare, construit prin reprezentarea grafic a absorbanei unor

soluii de analit de concentraie cunoscut (minim 5 puncte).

Conform cu ecuaia 4curba de etalonare absorban concentraie este liniar itrece prin origine, Fig. 1.

Fig. 1 Curba de calibrare pe baza creia se detemin concentraia X a unui compuscu formul cunoscut.





La concentraii foarte mici sau foarte mari dependena liniar dintre absorban iconcentraie nu se mai pstreaz deoarece potaprea disocieri sau asocieri ntreparticulele de analit. Ca urmare, la utilizarea unei curbe de calibrare trebuie

riguros respectat domeniul de concentraie pentru care aceasta este valabil itrebuie inut seama c, n afara acestui domeniu rezultatele sunt eronate, orict deperformant este echipamentul cu care se lucreaz.

n Fig. 2 este reprezentat schematic un spectrofotometru monofascicol. ConformLegii Lambert-Beet, dac un fascicol de lumin monocromatic de intensitate Iostrbate un mediu de absorbie (soluia de analizat-notat cu P), el va avea laieirea din mediu o intensitate It , mai mic dect Io, o parte din radiaie fiind

absorbit de mediu parcurs [31]. Cantitatea de radiaie absorbit depinde deconcentraie i de grosimea stratului strbtut.Ca urmare, probele se introduc ncuvete cu grosime riguros constant pe toat nlimea, realizate din materialtransparent la radiaia incident. Astfel, n spectroscopia UV se utilizeaz cuve decuar deoarece sticla nu este transparent n acest domeniu spectral.

S-surs de radiaie,M-monocromator,

I0-intensitatea luminii incidente,

It-intensitatea luminii transmise,

P-prob,D-detector

Fig. 2 Reprezentarea schematic a unui spectrofotometru.

Pentru marea majoritate a poluanilor dizolvai n ape, domeniul de liniaritate allegii Lamber-Beer corespunde concentraiilor cuprinse n intervalul 10-2 - 10-4

mol/dm3. Practic, spectroscopic se pot determina concentraii de pn la 0,1 gelement/g prob, respectiv 0,1 ppm.

Metodele bazate pe spectroscopie se caracterizeaz prin sensibilitate, selectivitatei rapiditate i se aplic la dozri de microconcentraii. Cu o aparatur modern sepoate atinge o exactitate i o precizie de 0,2%.

O variant a spectroscopiei n VIS este colorimetria. Principiul de baz alanalizelor colorimetrice const n compararea n condiii bine definite a culorii





unui compus de concentraie necunoscut cu aceai culoare a unui compus deconcentraie cunoscut [27]. Numeroase echipamente portabile de analiz a

(micro)poluanilor sunt colorimetre; utilizarea lor trebuie fcut corect, n specialn privina preparrii i dozrii reactivilor colorimetrici.

Turbidimetria este o metod de analiz a sistemelor heterogene, bazat pecapacitatea unei particule solide de a mprtia lumina i este influenat dedimensiunea, culoarea, forma i indicele de refracie ale particulelor, precum i deindicele de refracie al mediului de dispersie [26]. Cauza principal a turbiditii nape este prezena speciilor coloidale, a suspensiilor i a microorganismelor.Turbiditatea este corelat n cele mai multe cazuri cu coninutul de solide n

suspensie iar msurtorile de turbiditate conduc la obinerea curbelor dedistribuie ale particulelor n suspensie.

Turbiditate se exprim ngrade de turbiditate. Unitile de turbiditate sunt definitestandardizat pentru o concentraie a apei de analizat diluat 1:1 cu ap pur iarcalibrarea este recomandat cu formazin sau cu caolin. Unitile poart denumiridiferite i echivalente: uniti Jackson de turbiditate (JTU), uniti nefelometrice deturbiditate (NTU) sau uniti de turbiditate cu formazin (FTU).

O metod simpl de estimare a turbiditii apei din lacuri sau ruri este discul

Secchi cu diametrul de 0,2 m, de culoare alb sau cu cadrane alternante albe inegre. El este legat de o frnghie avnd marcate punctele de msurare a adncimiii se imerseaz n ap msurnd adncimea pn la care mai este vizibil.Adncimea Secchi este invers proporional cu turbiditatea i variaz ntre civacentimetri pentru ape tulburi i civa metri pentru ape limpezi.

Aparatele bazate pe msurtorile electronice implic transmisia, reflexia saurefracia luminii. Valorile mari ale turbiditii se estimeaz prin evaluareatransmisiei luminii. Echipamentele corespunztoare pot fi absorbtiometru, bazat

pe transmisia luminii prin prob, nefelometru bazat pe dispersia la 90 a luminiiprin prob sau aparate bazate pe reflexie. Schema unui nefelometru esteprezentat n Fig. 3.

Cnd se utilizeaz un nefelometru, probele care au mai mult de 40 NTU trebuiediluate naintea analizei. Metoda poate induce erori prin depunerile care n timp seproduc pe pereii cuvei de sticl determinnd valori msurate ale turbiditii multmai mari dect cele reale.





1. Surs2. Lentile convergente

3. Cuv cu prob4. Absorbant al radiaiei5. Lentile convergente

6. Detector (fotocelul,fotodiod)

Fig. 3 Schema de principiu a unui nefelometru

2.3. Parametri de calitate ai apelorLaboratoarele de analiz a apelor reziduale utilizeaz metodele standardizatepentru determinarea parametrilor de calitate ai apelor, formulate n concordancu normele europene. Conform legii HG 352/2005 sunt acceptate i metodelealternative de analiz cu condiia ca acestea s aib aceeai sensibilitate i limit de

detecie [28]. n Tabelul 6 sunt sintetizate principalele metodele de analizcorespunztoare indicatorilor de calitate ai apelor uzate i cteva metodealternative [29, 30].

Alegerea metodei de analiz trebuie s in seama de o serie de indicatori decalitate: limita de detecie (LOD), acurateea (rigoarea), precizia, sensibilitatea,selectivitatea, robusteea, evitarea interferenei cu prezena altor specii prezenten prob, exactitatea i rapiditatea determinrilor [31].

Acurateea (rigoarea) metodeieste o msur a corectitudinii msurtorii (ct deapropiat este valoarea msurat fa de cea real). Diferena dintre rezultateleobinute i rezultatele reale raportate la rezultatele reale este definit ca eroarerelativ.

(5)





Tabelul 6 Metode de analiz a apelor reziduale, conform HG 352/2005 i altormetode alternative.

Nr.

crt.

Indicator de

calitate

Metoda de analiz

Metoda standard Metoda alternativ

1. pHSR ISO 10523-

97pH-metric

2.Materii in

suspensiiSTAS 6953-81 gravimetric

3. CCOCr SR ISO 6060-96titrimetric

(K2Cr2O7)

4. CBO5STAS

6560/1982Winckler

(determina OD)

5. Reziduu filtrat STAS 9187/84 gravimetric

6. AzotatiSTAS 8900-

1/1971

spectrometric

- potentiometric

- voltammetric

- amperometric

- cromatografie ionica

- electroforeza capilara

7. AzotitiSTAS 9800-

2/1971

8.Azot

amoniacal

STAS

8683/1970

- colorimetric

- cu reactiv Nessler

- colorimetric

- automat R. Berthelot

- metoda distilrii

9. SulfuriSTAS

7510/1997

titrimetric

(Na2S2O3)


- amperometric

- spectrometrie UV

10. Fosfor total SR EN1189/2000

spectrometric(molibdat)

- oxidare cu persulfat

- spectrometrie


- electroforeza capilara

- electrochimic

11. Fenoli

SR ISO

6439/2001

SR ISO

8165/1/2000

antrenare cu

vapori

- amperometric

- biosenzori

- cromatografie lichida

- cromatografie de

gaze





Dac eroarea relativ este sub 1% atunci metoda de analiz este considerat foarte

exact, dac eroarea relativ este cuprins ntre 1% i 5% metoda este aproximativ

exact, iar valori peste 5% sunt caracteristice metodelor analitice a cror acuratee

este sczut.

Preciziametodei de analiz este un indicator de reproductibilitatea metodei sau

al unui rezultat (analiza repetat conduce la aceleai rezultate).

Specificitatea metodei: indic absena interferenei (rspuns similar de la mai

multe specii, n afara celei de analizat); metoda trebuie s permit rspunsuri

univoce, fr interferene.

Sensibilitatea metodei reprezint capacitatea unei metode de a distinge ntre

dou probe cu concentraie diferit ale aceluiai analit. O metod se alege n

funcie de limita de detecie a echipamentului i de domeniul probabil de

concentraie alpoluantului.

Echipamente, durat i costuri: Metodele de analiz pot fi comparate ntre ele n

termeni de echipament utilizat, timpul necesar pentru a finaliza analiza i costul

unei probe analizate. Costul unei probe analizate difer de la metod la metod,

este dependent de numrul probelor analizate per or, de echipamentul utilizat icostul cu manopera al lucrtorului care efectueaz analiza. Metodele care au

sensibilitate i acuratee ridicate necesit de obicei echipamente scumpe i sunt

utilizate pentru elaborarea de standarde i metode noi. Metodele curente de

analiz utilizeaz, pentru indicatoriuzuali de calitate ai apei, echipamente curente,

cu sensibilitate i acuratee medie.

Pentru un anumit poluant exist mai multe metode de detecie i analiz; n

Tabelul 7 sunt prezentate metodele instrumentale cel mai des folosite n analizele

de mediu.

naintea efecturii analizelor cu un nou echipament este obligatorie verificarea

caracteristicilor enunate de productor (sensibilitate, limit de detecie,

acuratee) i efectuarea calibrrii acestuia. Protocolul de calibrare se parcurge

periodic pentru a verifica ncadrarea n specificaiile de funcionare ale aparatului.





Tabelul 7 Metode analitice instrumentale [3].

Metod Tip de prob*) Specificitate Sensibilitate

Gravimetrie S, L, G bun > 1g

Volumetrie

(Titrimetrie)

S, L, G bun > 10-7n soluie

Spectroscopie n vizibil S, L medie > 0,005 ppm nsoluie

Spectroscopie n u.v. S, L, G medie > 0,005 ppm nsoluie

Flamfotometrie S, L bun > 0,001 ppm nsoluie

Spectroscopie de

absorbie atomicS, L excelent > 0,001 ppm n

soluie

Cromatografie de gaze L, G excelent > 10 ppm nsoluie

Cromatografie de

lichide

S, L bun > 0,001 ppm

Polarografie L bun > 0,1 ppm

Voltammetrie anodic L bun > 0,001 ppm

Spectrofluorometrie S, L bun > 0,001 ppm

Spectroscopie deemisie

S, L excelent > 0,1 ppm

Fluorescen de raze X S, L bun > 10 ppm

Spectroscopie de mas S, L, G bun > 0,003 ppm

*S = solid, L = lichid, G = gaz





2.4. Modaliti de exprimare a concentraieipoluanilor din apModalitile uzuale pentru exprimarea concentraiei poluanilor n apele uzatesunt: concentraia procentual, concentraia normal, concentraia molar,concentraia molal, fracia molar, procente de volum, raport de amestecaremas/volum, pri pe milion, pri pe miliard.

Concentraia procentual (procentualitate)(c%):

Concentraia procentual masic: reprezint masa de substan, exprimat n

grame, dizolvat (d) n 100 g soluie (s);

100m

mc

s

d [g / 100 g soluie] (6)

n cazul amestecurilor de gaze se utilizeaz concentraia procentual volumic,reprezentnd volumul de gazdispersat n 100 de volume de soluie gazoas.

100V

Vc

s

d [vol. / 100 vol. soluie gazoas] (7)

Concentraia molar (molaritate) (CM, M; m): reprezint cantitatea de substan,exprimat n moli, dizolvat ntr-un litru de soluie.

s

dM

VM

mC

[mol / L] (8)

Concentraia molal (molalitate) (Cm, M): reprezint cantitatea de substan,exprimat n moli, dizolvat n 1000 g solvent (sv).

1000mM

mC

sv

dm

[mol / 1000 g solvent] (9)

Concentraia normal (normalitate) (CN, N, n): reprezint cantitatea de substan,exprimat n echivaleni-gram, dizolvat ntr-un litru de soluie.





sg

dN

VE

mC

[Eg/ L] (10)

Titrul(T): reprezint masa de substan,exprimat n grame, dizolvat n 1mL desoluie.

3

s

d 10V

mT

[g / mL] (11)

Fracia molar a componentului i (xi): este raportul dintre numrul de moli aicomponentului ii numrul total de moli din soluie.

n

1i

i

ii

n

nx

(12)

Pri pe milion (ppm): reprezint masa de substan, exprimat ng, dizolvat n1g de soluie.

6

s

d 10

m

mppm [g / g soluie] (13)

Pri pe miliard (ppb): reprezint masa de substan, exprimat nng, dizolvat n1g de soluie.

9

s

d 10m

mppb [ng / g soluie] (14)

n general, soluiile din punct de vedere al modului preciziei de preparare sunt dedou tipuri [25]:

- Soluii de uz general folosite n analizele calitative, iar concentraia lor esteprezentat cu dou zecimale,

- Soluii analitice utilizate n analizele cantitative, atunci cnd valoareaconcentraiei este exprimat cu patru zecimale (de exemplu: 0,0001 moli/L).Aceste soluii sunt utilizate n metodele volumetrice, spectrofotometrice,electrochimice, cromatografice etc.





Procedurile de cntrire i sticlria folosit pentru prepararea acestor soluiidifer n funcie de nivelul de precizie necesar determinrii.

Procedeul standard utilizat pentru diluia soluiiloreste:

- Se determin volumul de soluie standard (sau stoc) necesar pentruobinerea unei soluii diluate de volum i concentraii cunoscute, seutilizeaz relaia[32]:

c1V1=c2V2 (15)

-

Se transfer un volum corespunztor de soluie standard (sau soluie stoc)ntr-un balon cotat, pentru msurarea volumelor se pot utiliza pipetegradate, pipete cotate, cilindrii gradai, biurete, micropipite, n funcie deprecizia determinrii,

- Se adaug jumtate din solvent i se agit energic,

- Se completeaz pn la semn cu solvent (n partea de jos a meniscului daclichidul este incolor sau n partea de sus a meniscului dac lichidul estecolorat),

-

n final, soluia obinut se amestec fie prin inversare (se pune cu grijdopul balonului cotat ca s nu existe pierderi de soluie) sau se agitmagnetic (agitatorul magnetic se introduce dup ce s-a completat cu solventpn la semn).




Calitatea apei i indicatorii de calitate ai apei 33

3 CALITATEA APEI I INDICATORII DECALITATE AI APEI

Calitatea apei este reprezentat de ansamblul de caracteristici fizice, chimice,biologice i bacteriologice caresunt n relaie direct cu scopul pentru care aceastaeste utilizat. Datele privind calitatea apei sunt necesare pentru controlul polurii,evaluarea acesteia pe termen lung i impactul asupra mediului. Criteriile decalitate ale apei sunt cuprinse ntre nivelul maxim al concentraiei unei substaneprezente n ap sau sedimente, concentraie care nu duneaz atunci cnd apa estefolosit pentru un scop anume (industria alimentar, industria medicamentelor,piscicultura, irigaii, etc), i concentraia minim de substan pentru a asigurameninerea funciilor biologice ale organismelor prezente n emisar.

Sistemul mondial de supraveghere a mediului nconjurtor prevede urmrireacalitii apelor prin trei categorii de parametri:

parametri de baz: temperatur, pH, conductivitate, oxigen dizolvat,colibacili;

parametri indicatori ai polurii persistente: cadmiu, mercur, compui organo -halogenai i uleiuri minerale ;

parametri opionali: carbon organic total (COT sau TOC), consum biochimicde oxigen (CBO), detergeni anionici, metale grele, arsen, bor, sodiu, cianuri, uleiuri

totale, streptococi.

Pentru precizarea caracteristicilor de calitate a apei se utilizeaz urmtoriitermeni:

criterii de calitate a apei - totalitatea indicatorilor de calitate a apei care se

utilizeaz pentru aprecierea acesteia n raport cu msura n care satisface unanumit domeniu de folosin sau pe baza crora se poate elabora o decizie asupra




34 Calitatea apei i indicatorii de calitate ai apei

gradului n care calitatea apei corespunde cu necesitile de protecie a mediuluinconjurator ; indicatori de calitate ai apei - reprezentai de caracteristici nominalizatepentru o determinare precis a calitii apelor ;

parametri de calitate ai apei sunt valori i exprimri numerice aleindicatorilor de calitate a unei ape ;

valori standardizate ale calitii apei - reprezint valori ale indicatorilor decalitate a apelor care limiteaz un domeniu convenional de valori acceptabilepentru o anumit utilizare a apei.

Standardele i criteriile de calitate ale apei sunt adoptate de Organismul

Internaional de Standardizare (ISO) sau sunt aprobate de Uniunea European(EN). Fiecare ar a adoptat pe lng standardele internaionale i propriilestandarde i criterii de evaluare a calitii apelor.

3.1.Indicatori de calitate ai apei uzatePentru caracterizarea calitii apei i evaluarea gradului de poluare se utilizeazindicatorii de calitate. Acetia se pot clasifica, dup natura lor, n indicatoriorganoleptici, indicatori fizici, indicatori chimici generali, indicatori radioactivi,

indicatori bacteriologici i indicatori biologici.

O alt clasificare ine seama denatura i efectele pe care compuii dizolvai le auasupra apei [33], dup cum urmeaz:

- indicatori fizico-chimici generali: temperatura; pH;

- indicatori ai regimului de oxigen: oxigen dizolvat (OD), consumul biochimic de

oxigen (CBO5), consumul chimic de oxigen (CCOCr i CCOMn);

- indicatori ai gradului de mineralizare: reziduul fix, cloruri, sulfai, etc.;

- indicatori fizico - chimici selectivi: carbon organic total (COT), azot Kjeldhal i azottotal, fosfai, duritate, alcalinitate;

- indicatori fizico - chimici specifici (compui toxici): cianuri, fenoli, hidrocarburiaromatice mono i polinucleare, detergeni, metale grele (mercur, cadmiu, plumb,zinc, cobalt, fier, etc.), pesticide, arsen, uraniu natural, trihalometani, indicatori





radioactivi (activitate global i , activitate specific admis a fiecruiradionuclid);

- indicatori biologici care reflect gradul de saprobitate al apei, prin analizaspeciilor de organisme care populeaz mediul acvatic;

- indicatori bacteriologici care indic nivelul de poluare bacterian, n principalprin determinarea numrului de bacterii coliforme totale i de bacterii coliformefecale.

Condiiile generale de calitate a tuturor categoriilor de ape uzate suntreglementate n prezentn urmtoarele dou normative:

- NTPA-001/2002 (i consolidat n 2007) privind stabilirea limitelor dencrcare cu poluani a apelor uzate industriale i oreneti la evacuarea nreceptorii naturali [34];

- NTPA-002/2002 (i consolidat n 2005) privind condiiile de evacuare aapelor uzate n reelele de canalizare ale localitilor i direct n staii le de epurare[35].

Indicatorii de calitate ai apelor sunt evaluai practic prin metode standardizate(cuprinse n NTPA-001/2002 i NTPA-002/2002) sau prin metode alternative.Metodele de analiz standardizate i limitele maxime admisibile (LMA) pentruevacuarea n receptorii naturali (NTPA-001) sau n reelele de canalizare alelocalitilor, respectiv direct n staiile de epurare (NTPA-002) sunt cuprinse nTabelele 8-11.

Indicatorii de calitate ai apelor uzate evacuate n receptori sunt nscrii n actele dereglementare emise pentru fiecare industrie productoare de ape uzate.

Tabelul 8 Indicatori fizici de calitate ai apelor uzate monitorizai n staiile deepurare.

Nr.

Crt.

Indicatori de

calitate

LMA NTPA-

001

LMA NTPA-

002

METODA DE

ANALIZ

1. Temperatur (C) 35 40 -

2. pH 6,5-8,5 6,5-8,5 SR ISO 10523-97





Tabelul 9 Indicatori chimici generali de calitate ai apelor uzate monitorizai nstaiile de epurare.

Nr.

Crt.

Indicatori de

calitate

LMA

NTPA-001

LMA

NTPA-002

METODA DE

ANALIZ

1. Materii totale nsuspensie (mg/L)

35(60) 350 STAS 6953-81

2. Cloruri (mg/L) 500 - STAS 8663-70

3. Clor rezidual liber

(Cl2) (mg/L)

0,2 0,5 SR EN ISO 7393-

1:2002;

SR EN ISO 7393-

2:2002

SR EN ISO 7393-

3:2002

4. Sulfii (mg/L) 1,0 2,0 STAS 7661-89

5. Sulfai (mg/L) 600 600 STAS 8601-70

6. Azot amoniacal

(mg/L)

2,0 (3,0) 30 SR ISO 5664: 2001

SR ISO 7150-1/2001

7. Azotii (mg/L) 1,0 (2,0) - SR EN 29777:2002

8. Azotai (mg/L) 25 (37) - SR ISO 7890-2:2000

SR ISO 7890-3:2000

SR ISO 7890/1-98

9. Consum biochimic

de oxigen (CBO5)

(mg O2/L)

25 300 SR EN 1899-22002

10. Consum chimic de

oxigen CCO-Cr (mg

O2/L)

125 500 SR ISO 6060-96

11. Fosfor total (mg/L) 1,0 (2,0) 5,0 STAS 10064-75

12. Substaneextractibile cu

solveni organici(mg/L)

20 30 SR 7587-96

13. Produse petroliere

(mg/L)

5,0 - SR 7877/1-95

SR 7877/2-95

14. Reziduu filtrat uscat

la 105C (mg/L)2000 - STAS 9187-84





Tabelul 10 Indicatori chimici specifici de calitate ai apelor uzate monitorizai nstaiile de epurare.

Nr.

Crt.

Indicatori de

calitate

LMA

NTPA-001

LMA

NTPA-002

METODA DE

ANALIZ

1. Fenoli antrenabili

cu vapori de ap(mg/L)

0,3 30 SR ISO 6439: 2001

SR ISO 8165/1/00

2. Crom total

(Cr3++Cr6+) (mg/L)

1,0 1,5 SR EN 1233:2003

SR ISO 9174-98

2. Sulfuri i hidrogen

sulfurat (mg/L)

0,5 1,0 SR ISO 10530-97

4. Fier total ionic

(Fe2++Fe3+)

5,0 - SR ISO 6332-96

Tabelul 11 Indicatori chimici toxici i foarte toxici de calitate ai apelor uzatemonitorizai n staiile de epurare.

Nr.Crt.

Indicatori decalitate

LMANTPA-001

LMA NTPA-002

METODA DEANALIZ

1. Cianuri totale (mg/L) 0,1 1,0 SR ISO 6703/1/2-

98/00

2. Detergeni sinteticibiodegradabili(mg/L)

0,5 25 SR EN 903: 2003

SR ISO 7875/2-1996

3. Zn2+ (mg/L) 0,5 1,0 STAS 8314-87

SR ISO 8288:2001

4. Cr6+(mg/L) 0,1 0,2 SR EN 1233:2003

5. Cu2+

(mg/L) 0,1 0,2 STAS 7795-806. Pb2+(mg/L) 0,2 0,5 STAS 8637-79

7. Ni2+(mg/L) 0,5 1,0 STAS 7987-67

SR ISO 8288:2001

8. Cd2+(mg/L) 0,2 0,3 SE EN ISO

5961:2002

9. Mangan total 1,0 2,0 STAS 8662/1-96

SR ISO 6333-96





Agenii economici care deverseaz ape uzate sunt cuprini ntr-un program demonitorizare i sunt clasificai n funcie de tipul de poluani i parametri de

calitate care sunt monitorizai, astfel:

- Grupa I de risc - cuprinde ageni economici poluatori saupotenial poluatoricare deverseaz ape uzate cu coninut de poluani chimici. Controlul acestorpoluatori se realizeaz prin monitorizarea urmtorilor indicatori de calitate:materii n suspensie, CCO-Cr, CBO5, azot amoniacal (amoniu), substaneextractibile cu solveni organici, produse petroliere, sulfai, cloruri, pH.

- Grupa a II-a de risc cuprinde ageni economici poluatori sau potenialpoluatori care deverseaz ape cu coninut de poluani chimici specifici i poluani

chimici toxici i foarte toxici. Controlul acestor poluatori se realizeaz prinmonitorizarea urmtorilor indicatori de calitate: fenoli antrenabili cu vapori deap, Cr3+, sulfuri, hidrogen sulfurat, cianuri, detergeni sintetici biodegradabili,Zn2+, Cr6+, Cu2+, Pb2+, Ni2+, Cd2+.

Monitorizarea apelor uzate deversate sunt reglementate prin Directiva 96/61/EEC

[36,] care se refer la prevenirea i controlul integrat al polurii i Directiva91/271/EEC [37] privind epurarea apelor uzate oreneti modificat cu Directiva98/15/CE [38]. Aceste directive au obligat agenii industriali s respecte condiiile

de evacuare a apelor uzate industrial i urbane, deoarece legea prevede cpoluatorul pltete daunele provocate de deversrile de ape cu ncrcare depoluani peste limitele accesibile.

Analiza apelor uzate cuprinde determinri care se realizeaz dup un plan binestabilit:

- Determinri la locul de prelevare: temperatura, fixarea oxigenului dizolvat i ahidrogenului sulfurat, determinarea clorului rezidual, determinarea de pH.

- Determinri realizate n maxim 4 ore de la prelevare, pentru probele care nu aufost conservate: turbiditate, suspensii, reziduul fix, fosfai, determinarea

oxidabilitii.- Determinri efectuate n primele 24 de ore de la prelevarea probelor:

alcalinitate, aciditate, duritate total.

Pentru stabilirea calitii apei, nu se evalueaz n mod curent toate caracteristicilefizice, chimice i biologice; fiecarelaborator de analiz stabilete un numr limitatde analize, considerate semnificative, funcie de sursa apelor uzate i de utilizareaacestora dup epurare.





3.2.Determinarea experimental a indicatorilorfizici ai apelor

3.2.1. Determinarea temperaturiiSenzorii pentru msurarea temperaturii trebuie s funcioneze cu acuratee, saib rspuns liniar care s depind numai de temperatur i nu de timp. Pentruape, domeniul de temperatur este cuprins ntre 0 i 40C iar precizia este situatntre 0,01C pentru msurtori utilizate n trasarea profilelor termice deadncime i 0,1 0,5C pentru msurtori curente.

Msurarea temperaturii se poate face cu termometrul cu mercur, introdus ncarcase protectoare de oel inoxidabil, pentru a preveni coroziunea. n acest cazcitirea se face dup cteva minute de la imersarea termometrului n ap pentru apermite stabilirea echilibrului termic

Pentru msurtori de mare precizie se utilizeaz termometre cu termorezistende platin care au rspuns liniar pe un domeniu larg de temperatur (-15 140C). Dac precizia de msurare acceptat este 0,1C este suficient utilizareaunui termocuplu de exemplu cromel-alumel care ns trebuie obligatoriu calibrat.

n ultimii ani se utilizeaz frecvent termistori care permit msurtori foarte rapidedar pentru care modificarea rezistenei cu temperatura nu se petrece liniar ciexponenial.

Pentru msurarea temperaturii suprafeelor de ap se folosesc termometre IR, maiales pentru a identifica punctele de deversare a apei calde n emisari.

3.2.2. Determinarea turbiditiiTurbiditatea apei este cauzat de compui insolubili i coloidali de originemineral (minerale argiloase, oxizi de siliciu, oxizi hidratai i hidroxizide fier imagneziu, etc), sau de origine organic(coloizi organici, bacterii, plancton, etc).

3.2.2.1. Metoda etalon cu suspensie de caolinPrincipiul metodei: Turbiditatea se determin prin msurarea intensitii unuiflux luminos difuzat la trecerea prin proba de ap (varianta I), sau prin msurareaatenurii intensitii unui flux luminos incident la trecerea prin proba de ap





(varianta II); n ambele cazuri, cu valoarea obinut se citete turbiditatea pe ocurb de etalonare trasat utiliznd suspensie de caolin ca etalon conformstandardului SR EN ISO 7027:2001 [39].

Turbiditatea se exprim n grade, un grad de turbiditate reprezentnd turbiditateaprodus de 1 mg caolin ntr-un litru de ap distilat. Determinarea se facespectrofotometric.

Reactivi:

Pulbere de caolin: se usuc la etuv, la 105 + 2C, circa 25 g caolin, mrunitfin n mojar de agat i apoi se trece prin sit cu latura ochiului de 0,1 mm.

Modul de lucru:

Pregtirea etalonuluipresupune prepararea a dou suspensii etalon.

o Suspensia etalon A: Se cntresc20 g pulbere de caolin i se amestec subagitare ntr-un pahar Berzelius cu 2 mL ap distilat, apoi se las nrepaus 24 de ore. Se sifoneaz stratul de mijloc al lichidului tulbure, fr aderanja sedimentul. La sedimentul rmas se adaug ap distilat pn lavolumul iniial, se agit puternic i dup 24 de ore se repet operaia desifonare a stratului median. Se amestec cele dou soluii sifonate i selas n repaus 3 zile, dup care se ndeprteaz lichidul de deasuprasedimentului format prin sifonare. Sedimentul obinut se preia cu un litrude ap distilat. Pentru evaluarea concentraiei suspensiei A, se agitenergic suspensia, se introduc 100 mL ntr-o capsul de porelan adus nprealabil la mas constant, se evapor pe baie de ap i se usuc la105+2C, la mas constant. Diferena ntre masa capsulei cu suspensiedup uscare i masa capsulei goale d concentraia suspensiei de caolin.

o Suspensia etalon B: cu turbiditate de 100 mg SiO2/dm3, se introduce ntr-un balon cotat de 1 L un volum de soluie etalon A bine omogenizat, astfelnct, prin aducerea la semn cu ap cu turbiditate neglijabil, s serealizeze concentraia de 100 mg SiO2/dm3. Dac proba de ap de analizateste colorat, se filtreaz o parte din proba prin hrtie de filtru cuporozitate mic, proba de ap astfel obinut fiind utilizat n locul apeidistilate cu turbiditate neglijabil, ca prob martor la determinareaturbiditii, pentru a compensa interferenele introduse de culoare. Din





proba de ap bine omogenizat se pune n cuva aparatului i se citeteabsorbana fa de proba martor la lungimea de und de 500 nm. Citirea

obinut se raporteaz la curba de etalonare preparat dup schemaprezentat nTabelul 12.

Tabelul 12 Prepararea soluiilor pentru obinerea curbei de calibrare.

Soluie etalon(mL) 1 2 5 10 20 60

Ap bidistilat(mL) 99 98 95 90 80 40

Turbiditate (Grade) 1 2 5 10 20 60

Principiul de calcul: Cu valorile obinute pentru fiecare concentraie din scar setraseaz curba de etalonare, nscriind pe ordonat absorbanele i pe abscisgradele de turbiditate corespunztoare. Pentru exprimarea rezultatelor se citetepe curba de etalonare turbiditatea corespunztoare adsorbanei determinate. Dacvaloarea turbiditii depete valoarea nscris pe curba de etalonare, se dilueazproba cu ap de turbiditate neglijabil, valoarea obinut n final pentru turbiditate

nmulindu-se cu factorul de diluie.

3.2.2.2. Metoda cu etalon suspensie de formazinPrincipiul metodei: este identic celui prezentat anterior, diferind natura

substanei utilizate pentru obinerea etalonului, conform standardului SR EN ISO7027:2001 [39].

Reactivi:

Hexametilentetramin;

Sulfat de hidrazin.

Modul de lucru:

Se pregtesc dou suspensii de etalonare.

Suspensiei de formazinA, cu turbiditate de 400 UTF: ntr-un balon cotat de500 mL se dizolv 2,5 g hexametilentetramin n 25 mL ap distilat. Se adaug





soluie de sulfat de hidrazin (0,25 g sulfat de hidrazin n 25 mL, cu turbiditateneglijabil). Amestecul se agit, iar dup un repaus de 24 de ore, la 25+3C, se

aduce la semn cu ap distilati se omogenizeaz. Suspensia astfel obinut estestabil aproximativ o lun, n condiii de pstrare la ntuneric i la 25+3C.

Suspensia de formazin B, cu turbiditate de 100 UTF, se obine introducnd 50mL suspensie tip A ntr-un balon cotat de 200 mL i aducnd la semn cu apdistilat.

Principiul de calcul: Se realizeaz o scar de etalonare dup schema prezentat nTabelul 13. Din proba de ap bine omogenizat se pune n cuva aparatului i se

citete absorbana fa de proba martor la lungimea de und de 500 nm. Pentruexprimarea rezultatelor, se citete pe curba de etalonare turbiditateacorespunztoare adsorbanei determinate.

Tabelul 13 Scara de etalonare.

Soluie etalon(mL) 1 2 5 10 20 40 60

Ap bidistilat(mL) 99 98 95 90 80 160 40

Turbiditate (Grade) 1 2 5 10 20 40 60

Dac valoarea turbiditii depete valoarea nscris pe curba de etalonare, sedilueaz proba cu ap de turbiditate neglijabil, valoarea obinut n final pentruturbiditate nmulindu-se cu factorul de diluie.

3.2.2.3. Metoda rapid de determinare a turbiditiiPrincipiul metodei: Determinarea rapid a turbiditii poate fi realizat utiliznd

un fir de platin suspendat pe o tij de lemn de 1220 mm. La un capt al tijei estefixat firul de platin lucioas, de 1 mm grosime i 30 mm lungime, iar la cellaltcapt este fixat un inel de observare, plasat la o distan de 1200 mm de fir [40].

Modul de lucru:

Suspensia etalon se prepar n aa fel nct, pentru concentraia de 100mg/SiO2/litru, firul tijei s fie vizibil, la limit, la 100 mm aceasta reprezentnd100 grade de turbiditate.





Principiul de calcul:

Valorile gradului de turbiditate msurate prin aceast metod suntprezentate nTabelul 14.

Tabelul 14 Determinarea gradelor de turbiditate.

Grad de

turbiditate,

mg SiO2/L

Adncimeafirului de

platin,mm

Grad de

turbiditate,

mg SiO2/L

Adncimeafirului de

platin,mm

Grad de

turbiditate,

mg SiO2/L

Adncimeafirului de

platin,mm

7 1095 30 296 140 76

8 971 35 257 150 72

9 873 40 228 160 68,7

10 794 45 205 170 65,4

11 729 50 187 180 62,4

12 674 55 171 190 59,8

13 627 60 158 200 57,4

14 587 65 147 250 49,1

15 551 70 138 300 43,2

16 520 75 130 350 38,8

17 493 80 122 400 35,4

18 468 85 116 500 30,9

19 446 90 110 600 27,7

20 426 95 105 800 23,4

22 391 100 100 1000 20,9

24 361 110 93 1500 17,1

26 336 120 86 2000 14,8

28 314 130 81 3000 12,1

3.2.3. Determinarea culoriiApa pur este incolor n strat subire i albastru-verzuie in strat gros. Culoridiferite ale apei naturale pot proveni din suspensii anorganice (praf, pmnt,nisip), de la materia organic dizolvat sau aflat fin dispersat sau de la ionii defier i de mangan.





Culoarea apelor uzate este direct influenat de procesele din care au rezultat, ca urmare a suspensiilor i a substanelor dizolvate. Substanele n suspensie dau

culoarea aparent a apei, iar cele dizolvate i confer culoarea real.

Evaluarea culorii apei se face printr-o tehnic vizual de comparare cu unstandard; o unitate de culoare este echivalent cu 1 mg/L de platin sub form deion cloroplatinat, ntr-o soluie care mai conine cobalt cu concentraia jumtatedin cea a ionului de platin. Aceast unitate de evaluare a culorii se numeteunitate Hazen.

O alt metod bazat pe etaloane de culoare este Metoda dicromat-cobalt careutilizeaz ca referin soluii acide, cu diverse concentraii coninnd dicromat depotasiu, K2Cr2O7i sulfat de cobalt, CoSO4.7H2O ntr-un raport constant. Filtrareaprealabil a probei nu este recomandat n acest caz.

Evaluarea exact a culorii (lungimea de und sau frecvena) se poate face utilizndun spectrofotometru. Aceast tehnic presupune parcurgerea unui domeniu delungimi de und cuprins ntre 400 i 700 nm (domeniu vizibil) i stabilirea unuinumr de 10 pn la 30 de puncte de referin (funcie de acurateea msurtorii).

O metod mai simpl dar acceptat este aceea de msurare a absorbanei uneiprobe filtrate (prin hrtie cu pori de 0,45 m) atunci cnd este iradiat cu oradiaie cu lungimea de und de 400 nm. Rezultatul poate fi echivalat cu unitileHazen (pe baza unei curbe de calibrare).

3.2.3.1. Metoda calitativ de determinare a culoriiSe bazeaz pe compararea culorii apei de analizat cu culoarea apei bidistilate.Experimental, ntr-un tub colorimetric se introduce proba de ap de analizat, iar nalt tub, identic cu primul, se introduce apa bidistilat. Se compar culoarea probeide ap fa de apa bidistilat, privind pe vertical, pe un fond alb. Se noteaz

culoarea observat a probei de ap comparativ cu apa bidistilat (galben,galben-verzui etc.).

3.2.3.2. Metode cantitative de determinare a culoriiPrincipiul metodei: Se compar coloraia probei de analizat cu ceacorespunztoare unei scri colorimetrice din soluie de platin-cobalt saudicromat-cobalt. Analiza este efectuat conform standardului SR EN ISO7887:2002 [41].





Metoda cu platino-cobalt

Reactivi:

hexacloroplatinat de potasiu, K2[PtCl6];

clorur cobaltoas hexahidratat, CoCl2. 6H2O;

acid clorhidric concentrat,

Modul de lucru:

Soluie stoc echivalent a 500 uniti Hazense prepar prin dizolvarea a 1,246g hexacloroplatinat de potasiu i 1 g de clorur cobaltoas hexahidratat n 500 mL

de ap distilat, se adaug 100 mL acid clorhidric concentrat i se dilueaz la 1 L desoluie. Culoarea acestei soluii corespunde la 500 grade de culoare. Soluia sepoate pstra, la rece i la ntuneric, timp de 1 an.

Se prepar apoi n tuburi de 50 mL mostre care acoper un interval de 5 pnla 200 uniti Hazen i se utilizeaz ca etaloane de comparare.

Se iau 100 mL din apa de analizat i se introduc ntr-un tub colorimetric, se

compar culoarea cu o scar de etalonare preparat dup schema prezentat nTabelul 15.

Tabelul 15 Determinarea gradelor de culoare.

Soluie de platin-cobalt, mL 0 2 4 6 8 10 12 14 16

Ap bidistilat, mL 100 98 96 94 92 90 88 86 84

Grad de culoare 0 10 20 30 40 50 60 70 80

Dac apa are turbiditatea mai mare de 1 NTU (formazin) se recomand filtrareaprobei naintea determinrilor de culoare. Apele tulburi se las s sedimenteze sause centrifugheaz naintea determinrii. Din apa de analizat se iau 100 cm 3, ntr-oeprube

Analize Fizico-chimice Si Metode Avansate de Epurare a Apelor Uzate

Documents

Transcript of Analize Fizico-chimice Si Metode Avansate de Epurare a Apelor Uzate