7. Čo je celkový dopyt po kyslíku?
Celkový dopyt po kyslíku (TOD) sa týka množstva kyslíka požadovaného pri znižovaní látok (hlavne organických látok) vo vode pri vysokej teplote, aby sa stali stabilné oxidy, a výsledok sa meria v mg/l. Hodnota TOD môže odrážať množstvo kyslíka požadovaného, keď sa spália takmer všetky organické hmoty vo vode (vrátane uhlíka C, vodíka H, kyslíka O, dusíka N, fosforu P, síry S a ostatných zložiek), aby sa stali CO2, H2O, NOX, SO2 a iných komponentov. Je zrejmé, že hodnota TOD je vo všeobecnosti vyššia ako hodnota CODCR. V súčasnosti moja krajina nezahŕňala TOD do štandardov kvality vody, ale uplatňuje ju iba v teoretickom výskume čistenia odpadových vôd. Princíp stanovenia TOD je vstreknúť určité množstvo vzorky vody do toku kyslíka so známym obsahom kyslíka a poslať ho do kremennej spaľovacej trubice so platinou oceľou ako katalyzátor. Okamžite horí pri vysokej teplote 900 ° C a organická hmota vo vzorke vody sa oxiduje a spotrebuje kyslík pri prietoku kyslíka. Pôvodné množstvo kyslíka v prietoku kyslíka mínus zostávajúci kyslík je celkový TOD dopyt po kyslíku. Množstvo kyslíka v prietoku kyslíka sa môže merať elektródami, takže meranie TOD trvá iba niekoľko minút.
8. Čo je biochemický dopyt po kyslíku?
Celé meno biochemického dopytu po kyslíku je biochemický dopyt po kyslíku, ktorý je skrátený ako BOD. Označuje množstvo rozpusteného kyslíka spotrebovaného v procese biochemickej oxidácie aeróbnych mikroorganizmov rozkladom organických látok vo vode pri teplote 20 ° C a aeróbnych podmienok, to znamená množstvo kyslíka potrebného na stabilizáciu biologicky odbúrateľnej organickej hmoty vo vode vo vode, v mg/l. BOD zahŕňa nielen množstvo kyslíka spotrebovaného rastom a reprodukciou alebo dýchaním aeróbnych mikroorganizmov vo vode, ale aj množstvo kyslíka spotrebovaného redukciou anorganických látok, ako je sulfid a železo z železa, ale podiel tejto časti je zvyčajne veľmi malý. Preto čím väčšia je hodnota BSK, tým viac organickej hmoty je vo vode.
Za aeróbnych podmienok je rozklad organických látok mikroorganizmami rozdelený do dvoch procesov: oxidačná fáza organických látok obsahujúcich uhlík a štádium nitrifikácie organických látok obsahujúcich dusík. Za prírodných podmienok pri 20 ° C trvá viac ako 100 dní, kým sa organická hmota oxiduje do fázy nitrifikácie, to znamená, aby sa dosiahol úplný rozklad a stabilizácia. V skutočnosti sa však biochemický dopyt po kyslíku BOD20 20 dní pri 20 ° C často používa na približne reprezentáciu úplného biochemického dopytu po kyslíku. Vo výrobných aplikáciách je 20 dní stále príliš dlhá a biochemický dopyt po kyslíku 5 dní pri 20 ° C sa všeobecne používa ako ukazovateľ na meranie obsahu organických látok v odpadových vodách. Skúsenosti ukazujú, že BOD5 domácej odpadovej vody a rôzne priemyselné odpadové vody je asi 70 až 80% kompletného biochemického kyslíka BOD20.
BOD5 je dôležitým parametrom na určenie zaťaženia čistiarní odpadových vôd. Hodnota BOD5 sa môže použiť na výpočet množstva kyslíka potrebného na oxidáciu organických látok v odpadovej vode. Množstvo kyslíka potrebného na stabilizáciu organických látok obsahujúcich uhlík sa môže nazývať uhlíkom BOD5. Ak sa môže ďalej oxidovať, môže sa vyskytnúť nitrifikačná reakcia a množstvo kyslíka potrebného na nitrifikačné baktérie na premenu dusíka amoniaku na dusík dusíka a dusíka dusíka sa môže nazývať nitrifikačný BOD5. Všeobecné úpravy sekundárnych odpadových vôd môžu odstrániť iba uhlíkový bod5, ale nie nitrifikačný bod5. Pretože nitrifikačná reakcia je nevyhnutná v procese biologického spracovania odstraňovania uhlíka BOD5, nameraná hodnota BOD5 je vyššia ako skutočná konzumácia organických látok kyslíka.
Meranie BOD trvá dlho a bežne používané meranie BOD5 trvá 5 dní, takže sa môže vo všeobecnosti použiť iba na vyhodnotenie procesného účinku a dlhodobú reguláciu procesu. V prípade špecifickej čistiarne odpadových vôd je možné stanoviť koreláciu medzi BOD5 a CODCR a hodnota BOD5 sa dá zhruba odhadnúť pomocou CODCR, aby sa usmerňovala úpravu procesu spracovania.
9. Čo je dopyt chemického kyslíka?
Chemický dopyt po kyslíku je chemický dopyt kyslíka v angličtine. Vzťahuje sa na množstvo kyslíka konvertovaného z oxidantu spotrebovaného reakciou organickej hmoty vo vode so silnými oxidantmi (ako je dichromát draselný, draslík permanganát atď.) Za určitých podmienok, meraných v mg/l kyslíka.
Ak sa ako oxidant použije dichromát draselný, je možné oxidovať takmer všetky (90%~ 95%) organických látok vo vode. Množstvo kyslíka konvertovaného zo spotrebovaného oxidatu sa bežne nazýva chemický dopyt kyslíka, často skrátene ako Codcr (špecifické analytické metódy pozri GB 11914-89). Hodnota kanalizácie CODCR obsahuje nielen spotrebu kyslíka na oxidáciu takmer všetkých organických látok vo vode, ale zahŕňa aj spotrebu kyslíka na oxidáciu redukčných anorganických látok, ako je dusitan, železná soľ a sulfid vo vode.
10. Čo je index permanganátu draselného (spotreba kyslíka)?
Chemický dopyt po kyslíku meraný pomocou permanganátu draselného ako oxidatu sa nazýva index permanganátu draselného (pozri GB 11892-89 pre špecifické analytické metódy) alebo spotrebu kyslíka, skrátene ako Codmn alebo OC v angličtine a jednotka je mg/l.
Pretože permanganát draselného má slabšiu oxidačnú schopnosť ako dichromát draselný, špecifická hodnota indexu permanganátového indexu draselného permanganátového indexu tej istej vzorky vody je všeobecne nižšia ako jej hodnota CodCR, tj Codmn môže naznačovať iba obsah organických alebo anorganických látok, ktoré sú ľahko oxidované vo vode. Preto moja krajina a mnoho krajín, ako sú Európa a Spojené štáty americké, používajú CODCR ako komplexný ukazovateľ na kontrolu organického znečistenia a používajú iba index permanganátu draslíka Permanganát ako ukazovateľ na vyhodnotenie a monitorovanie organického obsahu v telesných vodách s povrchovou vodou, ako sú morská voda, rieky, jazerá alebo pitná voda.
Pretože permanganát draselného nemá takmer žiadny oxidačný účinok na organické látky, ako je benzén, celulóza, organické kyseliny a aminokyseliny, a dichromát draselný môže oxidovať takmer všetky tieto organické látky, je vhodnejšie použiť CODCR ako parameter, ktorý naznačuje stupeň znečistenia odpadových vôd a kontroluje proces spracovania odpadu. Keďže však index permanganátu draslíka je jednoduchý a rýchly, na určenie, CODMN sa stále používa na označenie stupňa znečistenia, to znamená množstvo organických látok v ňom, pri hodnotení kvality vody relatívne čistej povrchovej vody.
11. Ako určiť biologicky odbúrateľnosť odpadovej vody analýzou jej BOD5 a CODCR?
Keď voda obsahuje toxickú organickú hmotu, hodnota BOD5 v odpadovej vode nie je možné presne určiť. Hodnota CODCR môže presnejšie určiť obsah organických látok vo vode, ale hodnota CODCR nedokáže rozlišovať medzi biologicky odbúrateľnými a nezrozumiteľnými látkami. Ľudia sú zvyknutí používať kanalizáciu BOD5/CODCR na určenie jej biologickej odbúrateľnosti. Všeobecne sa verí, že ak je BOD5/CODCR kanalizačného kanála väčší ako 0,3, môže sa ošetriť biodegradáciou. Ak je kanalizácia BOD5/CODCR nižšia ako 0,2, na ošetrenie je možné zvážiť iba iné metódy.
12. Aký je vzťah medzi BOD5 a Codcr?
Bod5 biochemický kyslík BOD5 naznačuje množstvo kyslíka potrebného pre biochemický rozklad organických znečisťujúcich látok v odpadových vodách, čo môže priamo vysvetliť problém v biochemickom zmysle. Preto nie je BOD5 nielen dôležitým ukazovateľom kvality vody, ale tiež mimoriadne dôležitým kontrolným parametrom pri biologickom spracovaní odpadových vôd. BOD5 však podlieha určitým obmedzeniam pri jeho používaní. Po prvé, čas merania je relatívne dlhý (5 dní), čo včas nedokáže odrážať a viesť prevádzku zariadení na úpravu odpadových vôd. Po druhé, pretože niektoré priemyselné odpadové vody nemajú podmienky na mikrobiálny rast a reprodukciu (napríklad prítomnosť toxických organických látok), jej hodnota BOD5 nie je možné merať.
Chemický kyslík Dopyt Codcr odráža obsah takmer všetkých organických látok a znižuje anorganickú hmotu v odpadových vodách, ale tento problém nemôže priamo vysvetliť v biochemickom zmysle, ako je biochemický kyslíkový dopyt BOD5. Inými slovami, hodnota kanalizácie CODCR môže presne určiť obsah organických látok vo vode, ale hodnota CODCR nemôže rozlišovať medzi biologicky odbúrateľnou organickou látkou a biologicky odbúrateľnými organickými látkami.
Hodnota CODCR chemického dopytu po kyslíku je všeobecne vyššia ako hodnota BOD5 biochemického dopytu po kyslíku a rozdiel medzi nimi môže zhruba odrážať obsah organických látok v odpadových vodách, ktorý nemožno degradovať mikroorganizmami. V prípade odpadových vôd s relatívne fixnými komponentmi znečisťujúcich látok existuje vo všeobecnosti určitý pomerný vzťah medzi CODCR a BOD5 a je možné ich vypočítať jeden od druhého. Okrem toho stanovenie CODCR trvá menej času. Podľa Národnej štandardnej metódy refluxu po dobu 2 hodín to trvá iba 3 ~ 4 hodiny od vzorkovania na výsledky, zatiaľ čo určenie hodnoty BOD5 trvá 5 dní. Preto sa CODCR často používa ako kontrolný ukazovateľ v skutočnom riadení čistenia odpadových vôd.
Aby sa čo najskôr usmernila výrobná prevádzka, niektoré čistiarne odpadových vôd tiež vyplnili podnikové normy na určenie CODCR pomocou refluxu po dobu 5 minút. Aj keď namerané výsledky majú určité chyby s vnútroštátnou štandardnou metódou, pretože chyba je systematická chyba, výsledky nepretržitého monitorovania môžu správne odrážať skutočný trend zmeny kvality vody a čas odhodlania sa môže skrátiť na menej ako 1 hodinu, čo poskytuje časovú záruku pre včasné úpravy kvalifikovaného úpravy z čistenia kanalizácie zo spätného úpravy z nárazu zariadenia.
13. Aké sú bezpečnostné opatrenia pre stanovenie CODCR?
Stanovenie CODCR používa dichromát draselný ako oxidant, sulfát striebra ako katalyzátor za kyslých podmienok, vriaci a reflux počas 2 hodín a určuje spotrebu dichromátu draselného, ktorý sa potom prevádza na konzumáciu kyslíka (GB11914–89). Na stanovenie CODCR sa používajú dichromát dichrómu, sulfát ortuťového a koncentrovaného kyseliny sírovej. Sú vysoko toxické alebo korozívne a je potrebné ich zahriať a refluxovať. Preto sa operácia musí vykonávať v kapucni dymu a musí byť veľmi opatrná. Odpadová kvapalina sa musí obnoviť a upravovať osobitne.
Na podporu úplnej oxidácie redukčných látok vo vode sa musí sulfát striebra pridať ako katalyzátor. Aby sa rovnomerne rozvádzal síran strieborný, mal by sa sulfát striebra rozpustil v koncentrovanej kyseline sírovej. Potom, čo je úplne rozpustený (asi 2 dni), pridá sa do kužeľovej banky spolu s kyselinou kyslou sírovou. Národná štandardná testovacia metóda stanovuje, že 0,4GAG2SO4/30MLH2SO4 by sa malo pridať pre každé stanovenie CODCR (vzorka vody 20 ml), ale relevantné údaje ukazujú, že pre všeobecné vzorky vody, pridanie 0,3GAG2SO4/30MLH2SO4 je úplne dostatočná a nie je potrebné používať viac sulfátu strieborného. Pre vzorky odpadových vôd, ktoré sa často meria, ak existuje dostatočné porovnanie údajov, môže sa množstvo síranu striebra primerane znížiť.
CODCR je indikátorom obsahu organických látok v odpadových vodách, takže počas merania sa musí odstrániť spotreba kyslíka chloridových iónov a anorganických redukčných látok. Na interferenciu anorganických redukčných látok, ako sú Fe 2+ a S2-, je možné nameranú hodnotu CodCR korigovať teoretickým dopytom kyslíka podľa nameranej koncentrácie. Interferencia chloridových iónov CL-1 sa všeobecne odstraňuje orturovým síranom. Ak je pridanie vzorky 0,4 GHGSO4 na 20 ml vzorky vody, je možné odstrániť interferenciu iónov chloridu 2000 mg/l. Pre vzorky odpadových vôd s relatívne fixnými komponentmi, ktoré sa často meria, ak je obsah chloridových iónov nízky alebo na meranie sa použije vzorka vody s vyšším riediacim faktorom, môže sa primerane znížiť množstvo sulfátu ortuťového sulfátu.
14. Aký je katalytický mechanizmus síranu strieborného?
Katalytický mechanizmus síranu strieborného spočíva v tom, že hydroxylové zlúčeniny v organických látkach sa najprv oxidujú do karboxylových kyselín draselným dichromátom v silnom kyslom médiu a mastné kyseliny generované hydroxylovou organickou látkou reagujú so strieborným strieborným strieborným strieborným kyselinou. Kvôli pôsobeniu atómov striebra karboxylová skupina ľahko vytvára oxid uhličitý a vodu a súčasne vytvára nové striebro mastných kyselín, ale jeho atóm uhlíka je o jeden menej ako prvý. Tento cyklus sa opakuje a postupne oxiduje všetky organické látky na oxid uhličitý a vodu.
15. Aké sú preventívne opatrenia pre stanovenie BOD5?
Stanovenie BOD5 zvyčajne prijíma štandardnú metódu riedenia a očkovania (GB 7488-87). Operácia je umiestnená vzorka vody po neutralizácii a odstránení toxických látok a riedenia (pridať primerané množstvo inokulačného roztoku obsahujúceho aeróbne mikroorganizmy, ak je to potrebné) do fľaše na kultúru a kultivujte ju v tme pri 20 ° C počas 5 dní. Meraním obsahu rozpusteného kyslíka vo vzorke vody pred a po kultivácii sa vypočíta spotreba kyslíka do 5 dní a potom sa BOD5 získa podľa násobku riedenia.
Stanovenie BOD5 je výsledkom biologických a chemických reakcií. Musí sa vykonávať prísne v súlade s prevádzkovými špecifikáciami. Zmena akejkoľvek podmienky ovplyvní presnosť a porovnateľnosť výsledkov určenia. Medzi podmienky, ktoré ovplyvňujú stanovenie BOD5, patrí hodnota pH, teplota, mikrobiálne druhy a množstvo, obsah anorganickej soli, rozpustený kyslík a násobky riedenia.
Vzorka vody pre testovanie BOD5 musí byť vyplnená a utesnená vo vzorkovacej fľaši a uložená v chladničke pri 2-5 ° C až do analýzy. Všeobecne by sa test mal vykonať do 6 hodín po odberu vzoriek. V žiadnom prípade nemôže čas skladovania vzorky vody prekročiť 24 hodín.
Pri určovaní BOD5 priemyselnej odpadovej vody, pretože priemyselná odpadová voda má zvyčajne nízky obsah rozpusteného kyslíka a väčšina z jeho komponentov je biologicky odbúrateľná organická hmota, aby sa udržal aeróbny stav vo fľaši kultúry, vzorka vody sa musí zriediť (alebo sa naočená a zriedená). Táto operácia je najväčšou črtou štandardnej metódy riedenia. Aby sa zabezpečila spoľahlivosť nameraných výsledkov, spotreba kyslíka zriedenej vzorky vody počas 5 dní kultivácie musí byť väčšia ako 2 mg/l a zvyškový rozpustený kyslík musí byť väčší ako 1 mg/l.
Inokulum sa pridá, aby sa zabezpečilo, že určité množstvo mikroorganizmov zhoršuje organické látky vo vode. Množstvo inokula je výhodne také, že spotreba kyslíka za 5 dní je menšia ako 0,1 mg/l. Pri použití destilovanej vody pripravenej kovovým liehovarom ako riediacou vodou je potrebné skontrolovať obsah kovových iónov v nej, aby sa zabránilo inhibícii reprodukcie a metabolizmu mikroorganizmov. Aby sa zabezpečilo, že rozpustený kyslík v zriedenej vode je blízko saturácie, v prípade potreby sa môže zaviesť čistý vzduch alebo čistý kyslík a potom sa umiestniť do inkubátora 20 ° C na určité časové obdobie, aby sa vyrovnal s parciálnym tlakom kyslíka vo vzduchu.
Riedenie násobku je určené na základe zásady, že spotreba kyslíka za 5 dní kultivácie je vyššia ako 2 mg/l a zostávajúci rozpustený kyslík je väčší ako 1 mg/l. Príliš veľké alebo príliš malé, riedenie násobku bude mať za následok zlyhanie testu. Navyše, v dôsledku dlhého cyklu BOD5 analýzy, akonáhle dôjde k podobnej situácii, nie je možné opakovať pôvodnú vzorku. Pri pôvodnom meraní BOD5 určitej priemyselnej odpadovej vody sa môže najskôr zmerať jej CodCR a potom sa môžu konzultovať s príslušnými monitorovacími údajmi odpadovej vody s podobnou kvalitou vody a je možné odkazovať na predbežné určenie hodnoty BOD5/CODCR vo vzorke vody, ktorá sa má testovať, a podľa toho sa dá určiť približne viacerým rozlíšením.
Pre vzorky vody obsahujúce látky, ktoré inhibujú alebo zabíjajú metabolické aktivity aeróbnych mikroorganizmov, sa výsledky priameho merania BOD5 pomocou konvenčných metód odchýlia od skutočnej hodnoty a pred meraním sa musí vykonať zodpovedajúce predbežné ošetrenie. Tieto látky a faktory, ktoré ovplyvňujú meranie BOD5, zahŕňajú ťažké kovy a iné toxické anorganické alebo organické látky, oxidačné látky, ako je zvyškový chlór, a hodnoty pH, ktoré sú príliš vysoké alebo príliš nízke.