16. Hvorfor er inokulation nødvendig, når man bestemmer BOD5 af industrielt spildevand? Hvordan inokulerer man?
Bestemmelsen af BOD5 er en biokemisk iltforbrugsproces. Mikroorganismerne i vandprøven vokser og reproducerer sig med organisk stof i vandet som ernæring, mens det nedbrydes organisk stof og indtages opløst ilt i vandet. Derfor skal vandprøven indeholde et vist antal mikroorganismer, der har evnen til at nedbryde organisk stof.
Industrielt spildevand indeholder generelt forskellige mængder af giftige stoffer, som vil hæmme aktiviteten af mikroorganismer. Derfor er antallet af mikroorganismer i industrielt spildevand meget lille eller endda ikke-eksisterende. Hvis den almindelige metode til bestemmelse af bymæssig spildevand rig på mikroorganismer anvendes, må det faktiske indhold af organisk stof i spildevandet ikke detekteres, eller i det mindste er det lavt. For eksempel skal vandprøver, der er blevet behandlet med høj temperatur og sterilisering og har for høj eller for lav pH, ud over at træffe forbehandlingsforanstaltninger, såsom afkøling, reducere baktericider eller justere pH -værdier, effektiv inokulation også udføres for at sikre nøjagtigheden af BOD5 -bestemmelse.
Når man bestemmer BOD5 af industrielt spildevand, hvis indholdet af giftige stoffer er for højt, er det undertiden nødvendigt at bruge et farmaceutisk middel til at fjerne det; Hvis spildevandet er surt eller alkalisk, skal det først neutraliseres; og normalt skal vandprøven fortyndes, før den kan bestemmes ved standardfortyndingsmetoden. Tilsætning af en passende mængde inokulum indeholdende husdyr aerobe mikroorganismer (såsom den blandede væske i luftningstanken, der bruges til at behandle dette industrielle spildevand) til vandprøven, er at få vandprøven til at indeholde et vist antal mikroorganismer, der har evnen til at nedbryde organisk stof. Under betingelserne for at opfylde andre BOD5 -bestemmelser bruges disse mikroorganismer til at nedbryde organisk stof i industrielt spildevand, og iltforbruget af vandprøven efter 5 dages dyrkning kan bestemmes for at opnå BOD5 -værdien af det industrielle spildevand.
Den blandede væske i luftningstanken eller spildevandet af den sekundære sedimentationstank på spildevandsbehandlingsanlægget er en ideel mikrobiel kilde til bestemmelse af BOD5 af spildevand, der kommer ind i spildevandsrensningsanlægget. Direkte inokulation med indenlandsk spildevand er tilbøjelig til udseendet af anaerobe mikroorganismer, fordi der er lidt eller intet opløst ilt i det, og det kræver lang tid at dyrke og domestere. Derfor er denne husdyr inokulum kun egnet til visse industrielle spildevand med specifikke behov.
17. Hvad er forholdsreglerne for forberedelse af fortyndingsvand, når BOD5 bestemmer BOD5?
Kvaliteten af fortyndingsvand er af stor betydning for nøjagtigheden af BOD5 -bestemmelsesresultater. Derfor skal det 5-dages iltforbrug af det tomme fortyndingsvand være mindre end 0,2 mg/l, fortrinsvis under 0,1 mg/l, og det 5-dages iltforbrug af det inokulerede fortyndingsvand skal være mellem 0,3 og 1,0 mg/l.
Nøglen til at sikre kvaliteten af fortyndingsvand er at kontrollere det mindste indhold af organisk stof og det mindste indhold af stoffer, der hæmmer gengivelsen af mikroorganismer. Derfor er det bedst at bruge destilleret vand som fortyndingsvand. Det tilrådes ikke at bruge rent vand fremstillet af ionudvekslingsharpiks som fortyndingsvand, fordi deioniseret vand ofte indeholder organisk stof adskilt fra harpiksen. Hvis ledningsvandet, der bruges til at fremstille destilleret vand, indeholder visse flygtige organiske stoffer for at forhindre, at det forbliver i det destillerede vand, skal forbehandling for at fjerne det organiske stof udføres før destillation. Destilleret vand fremstillet af en metaldestiller skal kontrolleres omhyggeligt for metalionindhold for at undgå at hæmme reproduktionen og metabolismen af mikroorganismer og påvirke nøjagtigheden af BOD5 -bestemmelsesresultaterne.
Hvis det anvendte fortyndingsvand ikke opfylder brugskravene, fordi det indeholder organisk stof, kan effekten fjernes ved at tilføje en passende mængde lufttankinokulationsvæske og opbevare det ved stuetemperatur eller 20oC i en bestemt periode. Mængden af inokulation er baseret på princippet om iltforbrug på ca. 0,1 mg/l på 5 dage. For at forhindre algergengivelse skal opbevaring udføres i et mørkt rum. Hvis der er sediment i fortyndingsvandet efter opbevaring, kan kun supernatanten bruges, og sedimentet kan filtreres for at fjerne det. For at sikre, at det opløste ilt i fortyndingsvandet er tæt på mætning, om nødvendigt kan oprenset luft indåndes af en vakuumpumpe eller en vandudkast, kan oprenset luft injiceres af en mikrokompressor, og rent ilt kan indføres af en iltcylinder. Derefter anbringes det oxygenerede fortyndingsvand i en 20OC -inkubator i en bestemt periode for at afbalancere det opløste ilt. Fortyndingsvandet, der er placeret ved en lavere stuetemperatur om vinteren, kan indeholde for meget opløst ilt, mens det modsatte er sandt i højtemperatursæsonen om sommeren. Derfor, når der er en signifikant forskel mellem stuetemperaturen og 20oC, skal den placeres i inkubatoren i en periode for at stabilisere den og afbalancere den med det iltlige delvise tryk i kulturmiljøet.
18. Hvordan bestemmer man fortyndingsmultiplen, når man måler BOD5?
For stor eller for lille fortyndingsfaktor kan resultere i for lidt eller for meget iltforbrug på 5 dage, hvilket vil overstige det normale iltforbrugsområde og få eksperimentet til at mislykkes. Da bestemmelsescyklussen for BOD5 imidlertid er meget lang, når en sådan situation opstår, er det umuligt at test igen med den originale prøve. Derfor er det nødvendigt at lægge stor vægt på bestemmelsen af fortyndingsfaktoren.
Selvom komponenterne i industrielt spildevand er komplekse, er forholdet mellem dens BOD5 -værdi og CODCR -værdi normalt mellem 0,2 og 0,8. Forholdet mellem spildevand fra papirfremstilling, udskrivning og farvning og kemisk industri er lavere, mens fødevareindustriens spildevand er højere. Nogle spildevand, der indeholder partikelformigt organisk stof, såsom vinelejser spildevand, vil have et signifikant lavere forhold, når de bestemmer deres BOD5, fordi partiklerne udfældes i bunden af kulturflasken og ikke kan deltage i den biokemiske reaktion.
Bestemmelsen af fortyndingsfaktoren er baseret på de to betingelser, der ved bestemmelse af BOD5, skal 5-dages iltforbrug være større end 2 mg/l, og den resterende opløste ilt skal være større end 1 mg/l. Efter fortynding er do i kulturflasken på dagen 7-8,5 mg/l. Hvis man antager, at iltforbruget på 5 dage er 4 mg/l, er fortyndingsmultiplen produktet af CODCR -værdien og de tre koefficienter på 0,05, 0,1125 og 0,175. For eksempel, når BOD5 af en vandprøve med en CODCR på 200 mg/l måles i en 250 ml kulturflaske, er de tre fortyndingsmultipler: ①200 × 0.005=10 gange, ②200 × 0.1125=22.5 gange, ③200 × 0.175=35 gange. Hvis den direkte fortyndingsmetode anvendes, er volumen af vandprøven: ①250 ÷ 10=25 ml, ②250 ÷ 22,5≈11 ml, ③250 ÷ 35≈7 ml.
I henhold til denne prøveudtagning og kultur vil der være 1-2 målte opløste iltresultater, der opfylder ovenstående to principper. Hvis der er to fortyndingsforhold, der opfylder ovenstående principper, skal den gennemsnitlige værdi tages ved beregning af resultaterne. Hvis det resterende opløste ilt er mindre end 1 mg/l eller endda nul, skal fortyndingsforholdet øges. Hvis det opløste iltforbrug i kulturperioden er mindre end 2 mg/l, er en mulighed, at fortyndingsfaktoren er for stor; En anden mulighed er, at den mikrobielle stamme ikke er tilpasset, aktiviteten er dårlig, eller koncentrationen af giftige stoffer er for høj. På dette tidspunkt kan kulturflasken med en stor fortyndingsfaktor forbruge mere opløst ilt.
Hvis fortyndingsvandet er inokuleret fortyndingsvand, da iltforbruget af den tomme vandprøve er 0,3-1,0 mg/l, er fortyndingsfaktorerne henholdsvis 0,05, 0,125 og 0,2.
Hvis den specifikke værdi eller det omtrentlige interval af CODCR af vandprøven er kendt, kan dens BOD5 -værdi let analyseres i henhold til ovennævnte fortyndingsfaktor. Når CODCR -området for vandprøven er ukendt, for at forkorte analysetiden, kan det estimeres under CODCR -bestemmelsesprocessen. Den specifikke metode er: Forbered først en standardopløsning, der indeholder 0,4251 g kaliumhydrogen phthalat pr. Liter (CODCR -værdien af denne opløsning er 500 mg/l), og fortynder den derefter i forhold til fortyndede opløsninger med CODCR -værdier på 400 mg/l, 300 mg/l, 200 mg/l og 100 mg/l. Tag 20,0 ml standardopløsning med CODCR -værdier på henholdsvis 100 mg/L til 500 mg/L, tilsæt reagenser i henhold til den sædvanlige metode og bestem CODCR -værdien. Efter opvarmning og kogning og tilbagesvaling i 30 minutter, afkøles naturligt til stuetemperatur og dækker den til opbevaring for at lave en standard kolorimetrisk serie. I processen med at bestemme CODCR -værdien af vandprøven ifølge den sædvanlige metode, når kogning og tilbagesvaling udføres i 30 minutter, sammenlign den med den forvarmede standard CODCR -værdi -kolonnen for at estimere CODCR -værdien af vandprøven og bestemme fortyndingsmultipelet, når BOD5 testes i henhold til. Til industrielt spildevand, såsom udskrivning og farvning, papirfremstilling og kemisk industri, der indeholder vanskelige for dige organiske stoffer, kan colorimetrisk estimering udføres, når kogning og tilbagesvaling i 60 minutter om nødvendigt.
19. Hvor mange vandprøvefortyndingsmetoder er der for at bestemme BOD5? Hvad er forholdsreglerne for drift?
Der er to vandprøvefortyndingsmetoder til bestemmelse af BOD5: generel fortyndingsmetode og direkte fortyndingsmetode. Den generelle fortyndingsmetode kræver en stor mængde fortyndingsvand eller inokulationsforventningsvand.
Den generelle fortyndingsmetode er at tilsætte ca. 500 ml fortyndingsvand eller inokulationsbeløb vand til en 1L eller 2L målecylinder, tilsættes derefter en bestemt volumen vandprøve beregnet, og tilsæt derefter fortyndingsvand eller inokulationsforventningsvand til fuld skala, og brug en glasstang med en gummi -skive ved afslutningen for langsomt at løfte eller synke vandet under vandoverfladen. Til sidst skal du bruge en sifon til at introducere den jævnt blandede vandprøveopløsning i kulturflasken, og fylde den op og oversvømme lidt, dække omhyggeligt flaskeprøven og forsegle flaskepladen med vand. For vandprøven med den anden eller tredje fortyndingsmultiple kan den resterende blandede væske anvendes, og efter beregning kan en vis mængde fortyndingsvand eller inokulationsbevægelse tilsættes, blandes og indføres i kulturflasken på samme måde.
Den direkte fortyndingsmetode er først at introducere cirka halvdelen af mængden af fortyndingsvand eller inokulationsforventningsvand i kulturflasken med kendt volumen ved hjælp af sifonmetoden og derefter injicere volumen af vandprøve, der skal tilsættes til hver kulturflaske beregnet i henhold til fortyndingsmultaten langs flaskevæggen, og indfører derefter fortyndingsvand eller inokuleringsbevæg vand til flasken, forsigtigt dække flasken, og forseget flasken flasken med flasken med vand.
Når man bruger den direkte fortyndingsmetode, skal der lægges særlig vægt på den sidste introduktion af fortyndingsvand eller inokulationsforventningsvand. Det må ikke være for hurtigt. På samme tid skal driftsreglerne for det optimale volumen røres for at undgå fejl forårsaget af overdreven overløb.
Uanset hvilken metode der anvendes, skal handlingen være blid for at undgå bobler, når man introducerer vandprøven i kulturflasken, for at undgå bobler for at forhindre luft i at opløse i vandet eller ilt fra vandet fra oversvømning. På samme tid skal det sikres, at du skal være forsigtig, når du lukker flaskehætten for at undgå bobler i flasken, der påvirker måleresultaterne. Når kulturflasken dyrkes i inkubatoren, skal dens vandforsegle kontrolleres hver dag, og vandet skal fyldes i tide for at forhindre, at tætningsvandet fordampes og luft kommer ind i flasken. Derudover skal mængden af de to kulturflasker, der blev brugt før og efter 5 dage, være den samme for at reducere fejl.
20. Hvad er de mulige problemer, når man måler BOD5?
Når spildevandet af spildevandsbehandlingssystemet med nitrifikation måles for BOD5, da det indeholder mange nitrificerende bakterier, inkluderer måleresultaterne iltbehovet efter nitrogenholdige stoffer, såsom ammoniaknitrogen. Når det er nødvendigt at skelne iltbehovet af kulstofholdige stoffer og nitrogenholdige stoffer i vandprøven, kan metoden til at tilsætte nitrifikationsinhibitorer til fortyndingsvandet anvendes til at eliminere nitrifikation under BOD5-målingsprocessen, såsom at tilføje 10 mg af 2-chloro-6- (trichloromethyl) pyridine eller 10 mg af foreslået af den 2-chloro-6- (trichloromethyl) pyridine eller 10 mg eller 10. fortyndingsvand.
BOD5/CODCR er tæt på 1 eller endda større end 1, hvilket ofte indikerer, at der er en fejl i detektionsprocessen. Hvert link til detektionen skal gennemgås, især om vandprøven tages jævnt. Det kan imidlertid være normalt, at BOD5/CODMN er tæt på 1 eller endda større end 1, fordi kaliumpermanganat har en meget lavere grad af oxidation af organiske komponenter i vandprøver end kaliumdichromat, og CODMN -værdien af den samme vandprøve er undertiden meget lavere end CODCR -værdien.
Når det almindelige fænomen af den større fortyndingsmultipel og jo højere BOD5 -værdien vises, er grunden normalt, at vandprøven indeholder stoffer, der hæmmer vækst og reproduktion af mikroorganismer. Når fortyndingsmultiplen er lav, er andelen af hæmmende stoffer indeholdt i vandprøven større, hvilket gør det umuligt for bakterier at udføre effektiv bionedbrydning, hvilket resulterer i et lavt BOD5 -måleesultat. På dette tidspunkt skal de specifikke komponenter eller årsager til de antibakterielle stoffer findes, og effektiv forbehandling bør udføres inden målingen for at eliminere eller maskere dem.
Når BOD5/CODCR er lav, for eksempel under 0,2 eller endda under 0,1, hvis det målte vand er industrielt spildevand, kan det skyldes, at det organiske stof i vandprøven er dårligt biologisk nedbrydeligt, men hvis den målte vandprøve er urbane spildevand eller industri spildevand blandet med en bestemt andel af hæmmende spildevand, ud over tilstedeværelsen af kemiske toksiske stoffer eller antibiotika i vandet i vandmål værdi og tilstedeværelsen af resterende klor desinfektionsmidler. For at undgå fejl skal pH -værdierne for vandprøver og fortyndingsvand under bestemmelsen af BOD5 justeres til henholdsvis 7 og 7,2. For vandprøver, der kan indeholde oxidanter, såsom resterende klor, skal rutinemæssige inspektioner udføres.
21. Hvad er indikatorerne for plante næringsstoffer i spildevand?
Plant næringsstoffer inkluderer nitrogen, fosfor og nogle andre stoffer, som er næringsstoffer, der kræves til plantevækst og udvikling. Passende næringsstoffer kan fremme væksten af organismer og mikroorganismer. Overdreven plante næringsstoffer, der kommer ind i vandkroppen, vil få alger til at formere sig i vandkroppen, hvilket resulterer i den såkaldte "eutrofiering" -fænomen, der vil forværre vandkvaliteten, påvirke fiskeriproduktionen og fare for menneskers sundhed. Alvorlig eutrofiering af lavvandede søer kan føre til oversvømmelse af søer og endda forårsage søens død.
På samme tid er plante næringsstoffer nødvendige komponenter til vækst og reproduktion af mikroorganismer i aktiveret slam og er nøglefaktorer relateret til den normale drift af biologiske behandlingsprocesser. Derfor bruges plantens næringsindeks i vand som en vigtig kontrolindikator i konventionelle spildevandsbehandlingsoperationer.
Vandkvalitetsindikatorerne, der repræsenterer plante næringsstoffer i spildevand, er hovedsageligt nitrogenforbindelser (såsom organisk nitrogen, ammoniaknitrogen, nitrit og nitrat osv.) Og fosforforbindelser (såsom total fosfor, phosphat osv.). I konventionelle spildevandsbehandlingsoperationer overvåges ammoniaknitrogen og fosfat i indløbet og udløbsvandet generelt. På den ene side er det at opretholde den normale drift af biologisk behandling, og på den anden side er det at opdage, om spildevandet opfylder de nationale emissionsstandarder.
22. Hvad er vandkvalitetsindikatorerne for almindeligt anvendte nitrogenforbindelser? Hvad er forholdet mellem dem?
Almindelige anvendte vandkvalitetsindikatorer, der repræsenterer nitrogenforbindelser i vand, inkluderer total nitrogen, kjeldahl nitrogen, ammoniaknitrogen, nitrit og nitrat.
Ammoniaknitrogen er nitrogen i form af NH3 og NH 4+ i vand. Det er det første trinprodukt af oxidation og nedbrydning af organiske nitrogenforbindelser og et tegn på vandforurening. Ammoniaknitrogen kan oxideres til nitrit (udtrykt som NO2-) under virkning af nitritbakterier, og nitrit kan oxideres til nitrat (udtrykt som NO3-) under virkning af nitratbakterier. Nitrat kan også reduceres til nitrit under virkningen af mikroorganismer i et anaerobt miljø. Når nitrogenet i vandet hovedsageligt er i form af nitrat, kan det vises, at indholdet af nitrogenholdigt organisk stof i vandet er meget lille, og vandkroppen har opnået selvrensning.
Summen af organisk nitrogen og ammoniaknitrogen kan bestemmes af Kjeldahl-metoden (GB 11891--89). Nitrogenindholdet i vandprøven målt ved kjeldahl -metoden kaldes også kjeldahl nitrogen, så Kjeldahl -nitrogen, der ofte henvises til, er summen af ammoniaknitrogen og organisk nitrogen. Efter fjernelse af ammoniaknitrogen fra vandprøven måles det ved kjeldahl -metoden, og den målte værdi er organisk nitrogen. Hvis kjeldahl nitrogen og ammoniaknitrogen måles separat for vandprøven, er forskellen også organisk nitrogen. Kjeldahl -nitrogen kan bruges som en kontrolindikator for nitrogenindholdet i påvirkningen af spildevandsbehandlingsenheden og kan også bruges som referencepræget til kontrol af eutrofiering af naturlige vandlegemer, såsom floder, søer og søer.
Det samlede nitrogen er summen af organisk nitrogen, ammoniaknitrogen, nitritnitrogen og nitratnitrogen i vand, det vil sige summen af Kjeldahl nitrogen og totale nitrogenoxider. Total nitrogen, nitritnitrogen og nitratnitrogen kan alle bestemmes ved spektrofotometri. Analysemetoden for nitritnitrogen kan findes i GB7493-87, analysemetoden for nitratnitrogen kan findes i GB7480-87, og analysemetoden for total nitrogen kan findes i GB 11894--89. Total nitrogen repræsenterer summen af nitrogenforbindelser i vand og er en vigtig indikator for naturlig vandforureningskontrol og en vigtig kontrolparameter i spildevandsbehandling.
