7. Hvad er den samlede iltbehov?
Den samlede iltbehov (TOD) henviser til den mængde ilt, der kræves, når man reducerer stoffer (hovedsageligt organisk stof) i vand, brændes ved høj temperatur for at blive stabile oxider, og resultatet måles i mg/l. TOD -værdien kan afspejle mængden af ilt, der kræves, når næsten alle organiske stoffer i vand (inklusive carbon C, hydrogen H, ilt O, nitrogen N, fosfor P, svovl og andre komponenter) brændes for at blive CO2, H2O, NOX, SO2 og andre komponenter. Det kan ses, at TOD -værdien generelt er større end CODCR -værdien. På nuværende tidspunkt har mit land ikke inkluderet TOD i vandkvalitetsstandarder, men anvender det kun i teoretisk forskning på spildevandsbehandling. Princippet om TOD -bestemmelse er at injicere en vis mængde vandprøve i en iltstrøm med et kendt iltindhold og sende det ind i et kvartsforbrændingsrør med platinstål som katalysator. Det forbrænder øjeblikkeligt ved en høj temperatur på 900oC, og det organiske stof i vandprøven oxideres, hvilket forbruger ilt i iltstrømmen. Den oprindelige mængde ilt i iltstrømmen minus det resterende ilt er den samlede iltbehov Tod. Mængden af ilt i iltstrømmen kan måles ved elektroder, så målingen af TOD tager kun et par minutter.
8. Hvad er biokemisk iltbehov?
Det fulde navn på biokemisk iltbehov er biokemisk iltbehov, der er forkortet som BOD. Det indikerer mængden af opløst ilt, der forbruges i den biokemiske oxidationsproces af aerobe mikroorganismer, der nedbrydes organisk stof i vand ved en temperatur på 20oC og aerobe betingelser, det vil sige mængden af ilt, der kræves til stabilisering af biologisk nedbrydeligt organisk stof under vand, under mg/l. BOD inkluderer ikke kun mængden af ilt, der forbruges af vækst og reproduktion eller respiration af aerobe mikroorganismer i vand, men også mængden af ilt, der forbruges ved at reducere uorganiske stoffer, såsom sulfid og jernholdigt jern, men andelen af denne del er normalt meget lille. Derfor, jo større BOD -værdien, jo mere organisk sag er der i vandet.
Under aerobe forhold er nedbrydningen af organisk stof med mikroorganismer opdelt i to processer: oxidationsstadiet for kulstofholdigt organisk stof og nitrificeringsstadiet for nitrogenholdig organisk stof. Under naturlige forhold ved 20OC tager det mere end 100 dage, før organisk stof oxideres til nitrifikationsstadiet, det vil sige at opnå fuldstændig nedbrydning og stabilisering. Imidlertid bruges den biokemiske iltbehov BOD20 på 20 dage ved 20oC ofte til tilnærmelsesvis at repræsentere den komplette biokemiske iltbehov. I produktionsapplikationer er 20 dage stadig for lang, og den biokemiske ilt -efterspørgsel BOD5 på 5 dage ved 20oC bruges generelt som en indikator til at måle det organiske stofindhold i spildevand. Erfaringen viser, at BOD5 af indenlandsk spildevand og forskellige industrielle spildevand er ca. 70 ~ 80% af den komplette biokemiske ilt efterspørgsel BOD20.
BOD5 er en vigtig parameter til bestemmelse af belastningen af spildevandsbehandlingsanlæg. BOD5 -værdien kan bruges til at beregne den mængde ilt, der kræves til oxidation af organisk stof i spildevand. Mængden af ilt, der kræves til stabilisering af kulstofholdige organiske stoffer, kan kaldes carbon BOD5. Hvis der er yderligere oxideret, kan nitrifikationsreaktion forekomme, og mængden af ilt, der kræves for at nitrificerende bakterier til at omdanne ammoniaknitrogen til nitratnitrogen og nitritnitrogen, kan kaldes nitrificering BOD5. Generelle sekundære spildevandsbehandlingsanlæg kan kun fjerne carbon BOD5, men ikke nitrificering BOD5. Da nitrifikationsreaktion er uundgåelig i den biologiske behandlingsproces for fjernelse af carbon BOD5, er den målte værdi af BOD5 højere end det faktiske iltforbrug af organisk stof.
BOD-måling tager lang tid, og den almindeligt anvendte BOD5-måling tager 5 dage, så den kan generelt kun bruges til evaluering af proceseffekt og langvarig procesregulering. For et specifikt spildevandsrensningsanlæg kan sammenhængen mellem BOD5 og CODCR etableres, og BOD5 -værdien kan groft estimeres af CODCR for at vejlede justeringen af behandlingsprocessen.
9. Hvad er det kemiske iltbehov?
Kemisk iltbehov er et kemisk efterspørgsel efter ilt på engelsk. Det henviser til mængden af ilt, der er omdannet fra den oxidant, der forbruges af reaktionen af organisk stof i vand med stærke oxidanter (såsom kaliumdichromat, kaliumpermanganat osv.) Under visse betingelser, målt i mg/l ilt.
Når kaliumdichromat bruges som oxidant, kan næsten alle (90%~ 95%) organiske stoffer i vandet oxideres. Mængden af ilt, der er omdannet fra den forbrugte oxidant, er det, der ofte kaldes kemisk iltbehov, ofte forkortet som CODCR (se GB 11914--89 for specifikke analysemetoder). CODCR -værdien af spildevand inkluderer ikke kun iltforbruget til oxidation af næsten alle organiske stoffer i vandet, men inkluderer også iltforbruget til oxidation af reduktion af uorganiske stoffer, såsom nitrit, jernholdigt salt og sulfid i vandet.
10. Hvad er kaliumpermanganatindeks (iltforbrug)?
Den kemiske iltbehov målt ved anvendelse af kaliumpermanganat som oxidant kaldes kaliumpermanganatindeks (se GB 11892--89 for specifikke analysemetoder) eller iltforbrug, forkortet som CODMN eller OC på engelsk, og enheden er mg/l.
Da kaliumpermanganat har en svagere oxidationsevne end kaliumdichromat, er den specifikke værdi af kaliumpermanganatindeks CODMN af den samme vandprøve generelt lavere end dens CODCR -værdi, dvs. CODMN kan kun indikere indholdet af organiske eller uorganiske stoffer, der let oxideres i vand. Derfor bruger mit land og mange lande som Europa og USA CODCR som en omfattende indikator til kontrol af organisk forurening og bruger kun kaliumpermanganatindeks CODMN som en indikator til evaluering og overvågning af det organiske indhold af overfladevandlegemer, såsom havvand, floder, søer eller drikkevand.
Da kaliumpermanganat næsten ikke har nogen oxidationseffekt på organiske stoffer, såsom benzen, cellulose, organiske syrer og aminosyrer, og kaliumdichromat kan oxidere næsten alle disse organiske stoffer, er det mere passende at bruge CODCR som en parameter til at indikere graden af spildevandsforurening og kontrollere indholdsbehandlingen. Da kaliumpermanganatindekset CODMN er enkel og hurtig at bestemme, bruges CODMN stadig til at indikere graden af forurening, det vil sige mængden af organisk stof i det, når man vurderer vandkvaliteten for relativt rent overfladevand.
11. Hvordan bestemmer man biologisk nedbrydelighed af spildevand ved at analysere dets BOD5 og CODCR?
Når vandet indeholder giftigt organisk stof, kan BOD5 -værdien i spildevandet ikke bestemmes nøjagtigt. CODCR-værdien kan mere nøjagtigt bestemme indholdet af organisk stof i vandet, men CODCR-værdien kan ikke skelne mellem bionedbrydelige og ikke-biologisk nedbrydelige stoffer. Folk er vant til at bruge BOD5/CODCR af spildevand til at bestemme dets bionedbrydelighed. Det antages generelt, at hvis BOD5/CODCR af spildevand er større end 0,3, kan det behandles ved bionedbrydning. Hvis BOD5/CODCR af spildevand er lavere end 0,2, kan kun andre metoder overvejes til behandling.
12. Hvad er forholdet mellem BOD5 og CODCR?
Den biokemiske ilt efterspørgsel BOD5 angiver den mængde ilt, der kræves til den biokemiske nedbrydning af organiske forurenende stoffer i spildevand, hvilket direkte kan forklare problemet i en biokemisk forstand. Derfor er BOD5 ikke kun en vigtig indikator for vandkvalitet, men også en ekstremt vigtig kontrolparameter i den biologiske behandling af spildevand. BOD5 er imidlertid også underlagt visse begrænsninger i dens anvendelse. For det første er målingstiden relativt lang (5 dage), som ikke kan reflektere og vejlede driften af spildevandsbehandlingsudstyr på en rettidig måde. For det andet, fordi noget industrielt spildevand ikke har betingelserne for mikrobiel vækst og reproduktion (såsom tilstedeværelsen af giftigt organisk stof), kan dens BOD5 -værdi ikke måles.
Kemisk iltbehov CODCR afspejler indholdet af næsten alt organisk stof og reducerer uorganisk stof i spildevand, men det kan ikke direkte forklare problemet i en biokemisk forstand som biokemisk ilt efterspørgsel BOD5. Med andre ord kan CODCR-værdien af spildevand nøjagtigt bestemme det organiske stofindhold i vand, men CODCR-værdien kan ikke skelne mellem bionedbrydeligt organisk stof og ikke-biologisk nedbrydeligt organisk stof.
CODCR -værdien af det kemiske iltbehov er generelt højere end BOD5 -værdien af biokemisk iltbehov, og forskellen mellem dem kan groft afspejle indholdet af organisk stof i spildevand, der ikke kan nedbrydes af mikroorganismer. For spildevand med relativt faste forurenende komponenter er der generelt et vist proportionalt forhold mellem CODCR og BOD5, og de kan beregnes ud fra hinanden. Derudover tager bestemmelsen af CODCR mindre tid. I henhold til den nationale standardmetode til tilbagesvaling i 2 timer tager den kun 3 ~ 4 timer fra prøveudtagning til resultater, mens det tager 5 dage at bestemme BOD5 -værdien. Derfor bruges CODCR ofte som en kontrolindikator i faktisk styring af spildevandsbehandling.
For at vejlede produktionsdrift så hurtigt som muligt har nogle spildevandsbehandlingsanlæg også formuleret virksomhedsstandarder til bestemmelse af CODCR ved tilbagesvaling i 5 minutter. Selvom de målte resultater har visse fejl med den nationale standardmetode, da fejlen er en systematisk fejl, kan resultaterne af kontinuerlig overvågning korrekt afspejle den faktiske tendens med ændringer i vandkvaliteten, og bestemmelsestiden kan reduceres til mindre end 1 time, hvilket giver en tidsgaranti til rettidig justering af spildevandsbehandlingsoperationsparametre og forebyggelse af pludselige ændringer i vandkvaliteten fra forårsager påvirkning af indsamlingssystemer.
13. Hvad er forholdsreglerne for CODCR -bestemmelse?
CODCR-bestemmelse bruger kaliumdichromat som oxidant, sølvsulfat som en katalysator under sure forhold, kogning og tilbagesvaling i 2 timer og bestemmer forbruget af kaliumdichromat, som derefter omdannes til iltforbrug (GB11914--89). Kaliumdichromat, mercurisk sulfat og koncentreret svovlsyre anvendes til bestemmelse af CODCR. De er meget giftige eller ætsende og skal opvarmes og tilbagesvales. Derfor skal operationen udføres i en røghætte og skal være meget forsigtig. Affaldsvæsken skal udvindes og behandles separat.
For at fremme den fulde oxidation af reduktion af stoffer i vand skal sølvsulfat tilsættes som en katalysator. For at gøre sølvsulfatet jævnt fordelt, skal sølvsulfat opløses i koncentreret svovlsyre. Når den er helt opløst (ca. 2 dage), tilsættes den til den koniske kolbe sammen med den syrende svovlsyre. Den nationale standardtestmetode bestemmer, at 0,4GAG2SO4/30MLH2SO4 skal tilsættes for hver CODCR -bestemmelse (20 ml vandprøve), men relevante data viser, at til generelle vandprøver tilsætning af 0,3GAG2SO4/30MLH2SO4 er helt tilstrækkelig, og der er ikke behov for at bruge mere sølvsulfat. For spildevandsprøver, der ofte måles, hvis der er tilstrækkelig datasammenligning, kan mængden af sølvsulfat reduceres passende.
CODCR er en indikator for det organiske stofindhold i spildevand, så iltforbruget af chloridioner og uorganiske reducerende stoffer skal fjernes under målingen. For interferensen af uorganiske reduktion af stoffer, såsom Fe 2+ og S2-, kan den målte CODCR-værdi korrigeres af den teoretiske iltbehov i henhold til den målte koncentration. Interferensen af chloridioner CL-1 fjernes generelt ved mercurisk sulfat. Når tilføjelsesmængden er 0,4 GHGSO4 pr. 20 ml vandprøve, kan interferensen af 2000 mg/l chloridioner fjernes. Til spildevandsprøver med relativt faste komponenter, der ofte måles, hvis chloridion -indholdet er lavt, eller en vandprøve med en højere fortyndingsfaktor anvendes til måling, kan mængden af kviksølv sulfat reduceres passende.
14. Hvad er den katalytiske mekanisme for sølvsulfat?
Den katalytiske mekanisme for sølvsulfat er, at hydroxylforbindelserne i organisk stof først oxideres i carboxylsyrer ved kaliumdichromat i et stærkt surt medium, og fedtsyrerne genereret af hydroxylorganisk stofrection reagerer med sølvsulfat for at generere fedtsyre sølv. På grund af virkningen af sølvatomer genererer carboxylgruppen let kuldioxid og vand og genererer på samme tid nyt fedtsyre sølv, men dets carbonatom er en mindre end den førstnævnte. Denne cyklus gentages og oxideres gradvist alt organisk stof i kuldioxid og vand.
15. Hvad er forholdsreglerne for BOD5 -bestemmelse?
BOD5-bestemmelse vedtager normalt standardfortyndings- og inokuleringsmetoden (GB 7488--87). Operationen er at placere vandprøven efter neutralisering og fjernelse af giftige stoffer og fortynding (tilsættes en passende mængde inokulationsopløsning, der indeholder aerobe mikroorganismer om nødvendigt) i en kulturflaske, og kultur den i mørke ved 20OC i 5 dage. Ved at måle det opløste iltindhold i vandprøven før og efter kultur beregnes iltforbruget inden for 5 dage, og derefter opnås BOD5 i henhold til fortyndingsmultiplen.
Bestemmelsen af BOD5 er resultatet af biologiske og kemiske reaktioner. Det skal udføres strengt i overensstemmelse med driftsspecifikationerne. Ændring af enhver tilstand vil påvirke nøjagtigheden og sammenligneligheden af bestemmelsesresultaterne. Betingelserne, der påvirker bestemmelsen af BOD5, inkluderer pH -værdi, temperatur, mikrobielle arter og mængde, uorganisk saltindhold, opløst ilt og fortyndingsmultipler.
Vandprøven til BOD5-test skal fyldes og forsegles i prøveudtagningsflasken og opbevares i et køleskab ved 2-5oC indtil analyse. Generelt skal testen udføres inden for 6 timer efter prøveudtagning. Under alle omstændigheder kan opbevaringstiden for vandprøven ikke overstige 24 timer.
Når man bestemmer BOD5 af industrielt spildevand, da industrielt spildevand normalt har et lavt opløst iltindhold, og de fleste af dens komponenter er bionedbrydeligt organisk stof for at opretholde den aerobe tilstand i kulturflasken, skal vandprøven fortyndes (eller inokuleres og fortyndes). Denne operation er det største træk ved standardfortyndingsmetoden. For at sikre pålideligheden af de målte resultater skal iltforbruget af den fortyndede vandprøve i 5 dages kultur være større end 2 mg/l, og den resterende opløste ilt skal være større end 1 mg/l.
Inokulumet tilsættes for at sikre, at en vis mængde mikroorganismer nedbryder organisk stof i vandet. Mængden af inokulum er fortrinsvis sådan, at iltforbruget på 5 dage er mindre end 0,1 mg/l. Når man bruger destilleret vand fremstillet af en metaldestiller som fortyndingsvand, er det nødvendigt at kontrollere metalionindholdet i det for at undgå at hæmme reproduktionen og metabolismen af mikroorganismer. For at sikre, at det opløste ilt i fortyndingsvandet er tæt på mætning, kan oprenset luft eller rent ilt indføres om nødvendigt og derefter placeres i en 20OC -inkubator i en bestemt periode for at afbalancere den med det iltpartielle tryk i luften.
Fortyndingsmultiplen bestemmes baseret på princippet om, at iltforbruget i 5 dages kultur er større end 2 mg/l, og det resterende opløste ilt er større end 1 mg/l. For stor eller for lille fortyndingsmultiple vil resultere i testfejl. På grund af den lange BOD5 -analysecyklus, når en lignende situation opstår, er det desuden umuligt at gentest den originale prøve. Når det oprindeligt måler BOD5 af et bestemt industrielt spildevand, kan dens CODCR først måles, og derefter kan de relevante overvågningsdata for spildevand med lignende vandkvalitet konsulteres og henvises til foreløbigt at bestemme, at BOD5/CODCR -værdien af vandprøven, der skal testes,, og det omtrentlige interval af BOD5 kan beregnes, og fortyndingsmultipelet kan bestemmes i henhold til.
For vandprøver, der indeholder stoffer, der hæmmer eller dræber de metaboliske aktiviteter af aerobe mikroorganismer, skal resultaterne af direkte måling af BOD5 ved anvendelse af konventionelle metoder afvige fra den faktiske værdi, og tilsvarende forbehandling skal udføres før måling. Disse stoffer og faktorer, der påvirker BOD5 -måling, inkluderer tungmetaller og andre toksiske uorganiske eller organiske stoffer, der oxideres stoffer, såsom resterende klor og pH -værdier, der er for høje eller for lave.
