7. Koja je ukupna potražnja za kisikom?
Ukupna potražnja za kisikom (TOD) odnosi se na količinu kisika koja je potrebna pri smanjenju tvari (uglavnom organske tvari) u vodi sagorijevaju na visokoj temperaturi da bi postali stabilni oksidi, a rezultat se mjeri u Mg/L. Vrijednost TOD -a može odražavati količinu kisika koja je potrebna kada je gotovo sva organska tvar u vodi (uključujući ugljik C, vodik H, kisik O, dušik N, fosfor P, Sumpor S i druge komponente) izgorjela kako bi postale CO2, H2O, NOx, SO2 i druge komponente. Može se vidjeti da je vrijednost TOD -a općenito veća od vrijednosti CoDCR. Trenutno moja zemlja nije uključila TOD -a u standarde kvalitete vode, već ga primjenjuje samo u teorijskim istraživanjima obrade kanalizacije. Načelo određivanja TOD -a je ubrizgavanje određene količine uzorka vode u protok kisika s poznatim udjelom kisika i poslati ga u kvarcnu cijev za izgaranje s platinastim čelikom kao katalizator. Izgara odmah na visokoj temperaturi od 900oc, a organska tvar u uzorku vode se oksidira, konzumirajući kisik u protoku kisika. Izvorna količina kisika u protoku kisika minus preostalog kisika je ukupna potražnja za kisikom TOD. Količina kisika u protoku kisika može se mjeriti elektrodama, tako da mjerenje TOD -a traje samo nekoliko minuta.
8. Koja je biokemijska potražnja za kisikom?
Puno ime biokemijske potražnje za kisikom je biokemijska potražnja za kisikom, koja je skraćena kao BOD. Ukazuje na količinu otopljenog kisika koji se troši u procesu biokemijske oksidacije aerobnih mikroorganizama koji raspadaju organsku tvar u vodi na temperaturi od 20OC i aerobnih uvjeta, to jest količina kisika potrebna za stabilizaciju biorazgradljive organske tvari u vodi, inače, IN. BOD uključuje ne samo količinu kisika koji troši rast i reprodukciju ili disanje aerobnih mikroorganizama u vodi, već i količinu kisika koji se troši smanjenjem anorganskih tvari poput sulfida i željeza, već je i udio ovog dijela obično vrlo mali. Stoga, što je veća vrijednost BOD -a, to je više organske tvari u vodi.
U aerobnim uvjetima, raspadanje organske tvari od strane mikroorganizama podijeljeno je u dva procesa: fazu oksidacije organske tvari koja sadrže ugljik i faza nitrifikacije organske tvari koja sadrži dušik. U prirodnim uvjetima u 20OC -u, potrebno je više od 100 dana da se organska tvar oksidira u fazu nitrifikacije, to jest da bi se postigla potpuno raspadanje i stabilizacija. Međutim, u stvari, biokemijska potražnja za kisikom BOD20 od 20 dana pri 20OC često se koristi kako bi približno predstavljala potpunu biokemijsku potražnju za kisikom. U proizvodnim aplikacijama 20 dana je još uvijek predugo, a biokemijski potražnja za kisikom BOD5 od 5 dana pri 20OC obično se koristi kao pokazatelj za mjerenje sadržaja organske tvari u kanalizaciji. Iskustvo pokazuje da je BOD5 domaće kanalizacije i razne industrijske kanalizacije oko 70 ~ 80% kompletne biokemijske potražnje za kisikom BOD20.
BOD5 je važan parametar za određivanje opterećenja postrojenja za pročišćavanje kanalizacije. Vrijednost BOD5 može se koristiti za izračunavanje količine kisika koja je potrebna za oksidaciju organske tvari u otpadnim vodama. Količina kisika potrebna za stabilizaciju organske tvari koja sadrže ugljik može se nazvati Carbon BOD5. Ako se dodatno oksidira, može doći do reakcije nitrifikacije, a količina kisika potrebna za nitriranje bakterija za pretvaranje amonijaka u dušik u nitratni dušik i nitritni dušik može se nazvati nitrifikacijskim bod5. Opće sekundarne biljke za pročišćavanje kanalizacije mogu ukloniti samo ugljik BOD5, ali ne i nitrifikaciju BOD5. Budući da je reakcija nitrifikacije neizbježna u procesu biološkog obrade uklanjanja ugljika BOD5, izmjerena vrijednost BOD5 veća je od stvarne konzumacije organske tvari kisika.
Mjerenje BOD-a traje dugo, a uobičajeno mjerenje BOD5 traje 5 dana, tako da se općenito može koristiti samo za procjenu učinka procesa i dugoročnu regulaciju procesa. Za određeno postrojenje za pročišćavanje kanalizacije može se utvrditi povezanost između BOD5 i CoDCR, a vrijednost BOD5 može se približno procijeniti CoDCR -om kako bi se usmjerilo podešavanje postupka obrade.
9. Što je potražnja za kemijskim kisikom?
Kemijska potražnja za kisikom je kemijska potražnja za kisikom na engleskom jeziku. Odnosi se na količinu kisika pretvorenog iz oksidansa koji se konzumira reakcijom organske tvari u vodi s jakim oksidansima (poput kalijevog dikromata, kalijevog permanganata itd.) U određenim uvjetima, izmjerenom u Mg/L kisika.
Kada se kalijev dikromat koristi kao oksidans, gotovo sva organska tvar (90%~ 95%) u vodi se može oksidirati. Količina kisika pretvorena iz konzumiranog oksidansa je ono što se obično naziva kemijska potražnja za kisikom, često skraćena kao CODCR (vidi GB 11914--89 za specifične metode analize). Vrijednost CODCR kanalizacije ne uključuje samo potrošnju kisika za oksidaciju gotovo svih organskih tvari u vodi, već uključuje i konzumiranje kisika za oksidaciju smanjenja anorganskih tvari poput nitrita, željezne soli i sulfida u vodi.
10. Što je kalijev permanganat indeks (potrošnja kisika)?
Kemijska potražnja za kisikom mjerena kalijevim permanganatama kao oksidantom naziva se kalijev permanganat indeks (vidi GB 11892--89 za specifične metode analize) ili potrošnja kisika, skraćena kao CODMN ili OC na engleskom jeziku, a jedinica je mg/l.
Budući da kalijev permanganat ima slabiju sposobnost oksidacije od kalijevog dikromata, specifična vrijednost kalijevog permanganatnog indeksa CODMN istog uzorka vode općenito je niža od njegove vrijednosti CODCR, to jest, CODMN može naznačiti samo sadržaj organske ili neorganske tvari koje se lako oksidiraju u vodi. Stoga, moja zemlja i mnoge zemlje poput Europe i Sjedinjenih Država koriste CoDCR kao sveobuhvatni pokazatelj za kontrolu organskog zagađenja, a koristite samo kalijev permanganat indeks cODMN kao pokazatelj za procjenu i nadzor organskog sadržaja tijela površinskih voda, poput morske vode, rijeka, jezera ili pitke vode.
Budući da kalijev permanganat gotovo nikakav oksidirajući učinak na organske tvari kao što su benzen, celuloza, organske kiseline i aminokiseline, a kalijev dikromat može oksidirati gotovo sve ove organske tvari, prikladnije je koristiti CodCR kao parametar kako bi se ukazao na stupanj morske kandidata i kontrolirajući kanal. Međutim, budući da je kalijev permanganat indeks CODMN jednostavan i brz za određivanje, CODMN se i dalje koristi za označavanje stupnja zagađenja, odnosno količine organske tvari u njemu, prilikom procjene kvalitete vode relativno čiste površinske vode.
11. Kako odrediti biorazgradnju otpadnih voda analizom njegovog BOD5 i CoDCR -a?
Kad voda sadrži toksičnu organsku tvar, vrijednost BOD5 u otpadnim vodama ne može se točno utvrditi. Vrijednost CODCR-a može preciznije odrediti sadržaj organske tvari u vodi, ali vrijednost CODCR ne može razlikovati biorazgradive i ne-biorazgradive tvari. Ljudi su navikli koristiti BOD5/CODCR kanalizacije kako bi odredili njegovu biorazgradljivost. Općenito se vjeruje da ako je BOD5/CODCR kanalizacije veći od 0,3, može se tretirati biorazgradnjom. Ako je BOD5/CODCR kanalizacije niži od 0,2, samo se druge metode mogu razmotriti za liječenje.
12. Kakav je odnos između BOD5 i CoDCR?
Biokemijska potražnja za kisikom BOD5 ukazuje na količinu kisika koja je potrebna za biokemijsko raspadanje organskih zagađivača u kanalizaciji, što može izravno objasniti problem u biokemijskom smislu. Stoga BOD5 nije samo važan pokazatelj kvalitete vode, već i izuzetno važan kontrolni parametar u biološkom obradi kanalizacije. Međutim, BOD5 je također podložan određenim ograničenjima u njegovoj upotrebi. Prvo, vrijeme mjerenja je relativno dugo (5 dana), što ne može pravovremeno odražavati i usmjeriti rad opreme za obradu kanalizacije. Drugo, budući da neka industrijska kanalizacija nema uvjete za rast i reprodukciju mikroba (poput prisutnosti toksične organske tvari), njegova se vrijednost BOD5 ne može mjeriti.
Kemijski potražnja za kisikom CODCR odražava sadržaj gotovo svih organskih tvari i smanjujući anorganske tvari u kanalizaciji, ali on ne može izravno objasniti problem u biokemijskom smislu poput biokemijskog potrebe za kisikom BOD5. Drugim riječima, CODCR vrijednost kanalizacije može točno odrediti sadržaj organske tvari u vodi, ali vrijednost CODCR ne može razlikovati biorazgradivu organsku tvar i ne-biorazgradivu organsku tvar.
Vrijednost CODCR od kemijske potražnje za kisikom općenito je veća od vrijednosti BOD5 biokemijske potražnje za kisikom, a razlika između njih može otprilike odražavati sadržaj organske tvari u kanalizaciji koji mikroorganizmi ne mogu razgraditi. Za kanalizaciju s relativno fiksnim komponentama zagađivača općenito postoji određeni proporcionalni odnos između CoDCR -a i BOD5, a one se mogu izračunati jedna od druge. Pored toga, određivanje CoDCR -a zahtijeva manje vremena. Prema nacionalnoj standardnoj metodi refluksa tijekom 2 sata, potrebno je samo 3 ~ 4 sata od uzorkovanja do rezultata, dok je potrebno 5 dana da se utvrdi vrijednost BOD5. Stoga se CODCR često koristi kao kontrolni pokazatelj u stvarnom upravljanju operacijama obrade kanalizacije.
Kako bi se što prije usmjerile proizvodnju, neka su postrojenja za pročišćavanje kanalizacije također formulirala standarde poduzeća za određivanje CODCR -a po refluksu 5 minuta. Iako izmjereni rezultati imaju određene pogreške s Nacionalnom standardnom metodom, budući da je pogreška sustavna pogreška, rezultati kontinuiranog praćenja mogu ispravno odražavati stvarni trend promjena kvalitete vode, a vrijeme određivanja može se smanjiti na manje od 1 sata, što osigurava vrijeme jamčenja za pravovremeno prilagođavanje parametara liječenja kanalizacije i prevencije na iznenadnim promjenama u kaznenom utjecaju na uzročno -kazneni utjecaj.
13. Koje su mjere opreza za određivanje CODCR -a?
Određivanje CODCR-a koristi kalijev dikromat kao oksidans, srebrni sulfat kao katalizator u kiselim uvjetima, ključajući i refluks 2 sata, i određuje konzumaciju kalijevog dikromata, koji se zatim pretvara u konzumaciju kisika (GB11914--89). Kalijev dikromat, merkurni sulfat i koncentrirana sumporna kiselina koriste se u određivanju CODCR. Izuzetno su toksični ili korozivni te ih treba zagrijavati i refluksirati. Stoga se operacija mora izvesti u kapuljači i mora biti vrlo oprezna. Otpadna tekućina mora se oporaviti i tretirati odvojeno.
Da bi se promicala puna oksidacija reducirajućih tvari u vodi, srebrni sulfat treba dodati kao katalizator. Kako bi srebrni sulfat bio ravnomjerno raspoređen, srebrni sulfat treba otopiti u koncentriranoj sumpornoj kiselini. Nakon što se potpuno otopi (oko 2 dana), dodaje se konusnoj tikvici zajedno s zakidanom sumpornom kiselinom. Nacionalna standardna metoda ispitivanja propisuje da se za svako određivanje CODCR -a treba dodati 0,4Gag2SO4/30MLH2SO4, ali relevantni podaci pokazuju da je za opće uzorke vode, dodavanje 0,3Gag2SO4/30MLH2SO4 potpuno dovoljno i ne treba koristiti više srebrnih sulfata. Za uzorke kanalizacije koji se često mjere, ako postoji dovoljna usporedba podataka, količina srebrnog sulfata može se na odgovarajući način smanjiti.
CODCR je pokazatelj sadržaja organske tvari u kanalizaciji, pa se tijekom mjerenja mora ukloniti potrošnja kisika kloridnih iona i anorganskih smanjenih tvari. Za smetnje anorganskih redukcijskih tvari kao što su Fe 2+ i S2-, izmjerena vrijednost CODCR-a može se ispraviti teorijskim potražnjom kisika u skladu s izmjerenom koncentracijom. Smetnje kloridnih iona Cl-1 obično se uklanjaju merkurni sulfat. Kad je količina dodavanja 0,4 GHGSO4 po uzorku vode od 20 ml, smetnje 2000 mg/l kloridnih iona može se ukloniti. Za uzorke kanalizacije s relativno fiksnim komponentama koje se često mjere, ako je sadržaj kloridnog iona nizak ili se za mjerenje koristi uzorak vode s većim faktorom razrjeđivanja, količina merkuričkog sulfata može se na odgovarajući način smanjiti.
14. Koji je katalitički mehanizam srebrnog sulfata?
Katalitički mehanizam srebrnog sulfata je da se hidroksilni spojevi u organskoj tvari prvo oksidiraju u karboksilne kiseline kalijevim dikromatom u jakom kiselom mediju, a masne kiseline koje nastaju hidroksilnom organskom tvari reagiraju sa srebrnim sulfatom u masnicama. Zbog djelovanja atoma srebra, karboksilna skupina lako stvara ugljični dioksid i vodu, a istodobno stvara novo srebro masne kiseline, ali njegov atom ugljika je jedan manji od prvog. Ovaj ciklus ponavlja i postupno oksidira svu organsku tvar u ugljični dioksid i vodu.
15. Koje su mjere opreza za određivanje BOD5?
Određivanje BOD5 obično prihvaća standardnu metodu razrjeđivanja i inokulacije (GB 7488--87). Operacija je postavljanje uzorka vode nakon neutralizacije i uklanjanja otrovnih tvari i razrjeđivanja (dodajte odgovarajuću količinu otopine za inokulaciju koja sadrži aerobne mikroorganizme ako je potrebno) u bočici kulture i kulturujte ga u mraku na 20 dana tijekom 5 dana. Mjerenjem otopljenog sadržaja kisika u uzorku vode prije i nakon kulture izračunava se potrošnja kisika u roku od 5 dana, a zatim se BOD5 dobiva u skladu s višestrukim razrjeđivanjem.
Određivanje BOD5 rezultat je bioloških i kemijskih reakcija. To se mora izvesti strogo u skladu s operativnim specifikacijama. Promjena bilo kojeg stanja utjecat će na točnost i usporedivost rezultata određivanja. Uvjeti koji utječu na određivanje BOD5 uključuju vrijednost pH, temperaturu, mikrobne vrste i količinu, udio anorganske soli, otopljeni kisik i razrjeđivanje višestruki.
Uzorak vode za testiranje BOD5 mora se napuniti i zapečatiti u bočici za uzorkovanje i čuvati u hladnjaku na 2-5oc do analize. Općenito, test treba provesti u roku od 6 sati nakon uzorkovanja. U svakom slučaju, vrijeme skladištenja uzorka vode ne može prelaziti 24 sata.
Prilikom određivanja BOD5 industrijske otpadne vode, budući da industrijska otpadna voda obično ima nizak udio otopljenog kisika, a većina njegovih komponenti su biorazgradiva organska tvar, kako bi se održalo aerobno stanje u boci kulture, uzorak vode mora se razrijediti (ili inokulirati i razrijediti). Ova je operacija najveća značajka standardne metode razrjeđivanja. Da bi se osigurala pouzdanost izmjerenih rezultata, potrošnja kisika razrijeđenog uzorka vode tijekom 5 dana kulture mora biti veća od 2 mg/L, a zaostali otopljeni kisik mora biti veći od 1 mg/L.
Inokulum se dodaje kako bi se osiguralo da određena količina mikroorganizama degradira organsku tvar u vodi. Količina inokuluma je poželjno da je potrošnja kisika u 5 dana manja od 0,1 mg/L. Kada koristite destiliranu vodu koju je metalni destilator pripremio kao vodu za razrjeđivanje, potrebno je provjeriti sadržaj metalnog iona u njoj kako bi se izbjeglo inhibiranje reprodukcije i metabolizma mikroorganizama. Kako bi se osiguralo da je otopljeni kisik u vodi razrjeđivanja blizu zasićenosti, pročišćeni zrak ili čisti kisik može se uvesti ako je potrebno, a zatim se stavljati u inkubator od 20OC -a na određeno vrijeme kako bi ga uravnotežili s djelomičnim tlakom kisika u zraku.
Višestruko razrjeđivanje određuje se na temelju načela da je potrošnja kisika u 5 dana kulture veća od 2 mg/L, a preostali otopljeni kisik veći od 1 mg/L. Preveliki ili premali višestruki razrjeđivanje rezultirat će neuspjehom testa. Nadalje, zbog dugog ciklusa analize BOD5, nakon što se dogodi slična situacija, nemoguće je ponovno testirati izvorni uzorak. Kada se u početku mjeri BOD5 određene industrijske otpadne vode, njegov CODCR može se prvo mjeriti, a zatim se mogu konzultirati relevantni podaci o praćenju otpadnih voda slične kvalitete vode i upućivati na preliminarno određivanje vrijednosti BOD5/CODCR uzorka vode koju se može testirati, a približni raspon BOD5 može se izračunati i odrediti multifracije.
Za uzorke vode koji sadrže tvari koje inhibiraju ili ubijaju metaboličke aktivnosti aerobnih mikroorganizama, rezultati izravno mjerenja BOD5 korištenjem konvencionalnih metoda odstupit će od stvarne vrijednosti, a odgovarajuća prethodna obrada mora se provesti prije mjerenja. Ove tvari i čimbenici koji utječu na mjerenje BOD5 uključuju teške metale i druge toksične anorganske ili organske tvari, oksidirajuće tvari kao što su zaostali klor i pH vrijednosti previsoke ili preniske.