7. Mi az a teljes oxigénigény?
Az összes oxigénigény (TOD) a vízben lévő anyagok (elsősorban szerves anyag) redukciós oxigén mennyiségére vonatkozik, magas hőmérsékleten megégetve, hogy stabil oxidokká váljanak, és az eredményt Mg/L -ben mérik. A TOD -érték tükrözi a szükséges oxigén mennyiségét, ha szinte az összes szerves anyag (beleértve a szén C -t, a hidrogént, az oxigént O, a nitrogén N, a foszfor P, a kén S és más komponenseket), hogy CO2, H2O, NOx, SO2 és más komponensekké váljanak. Látható, hogy a TOD -érték általában nagyobb, mint a CODCR érték. Jelenleg az én hazám nem vette be a TOD -t a vízminőségi előírásokba, hanem csak a szennyvízkezelés elméleti kutatásában alkalmazza. A TOD meghatározásának alapelve egy bizonyos mennyiségű vízmintát injektálva egy oxigénáramba egy ismert oxigéntartalommal, és egy kvarc égőcsőbe küldi, amelynek katalizátora platina acélból áll. Azonnal éget magas hőmérsékleten 900 ° C -on, és a vízmintában a szerves anyag oxidálódik, így az oxigén áramlása során az oxigént fogyasztják. Az oxigénáramban az eredeti oxigénmennyiség mínusz a fennmaradó oxigén a teljes oxigén igénye. Az oxigénáramban az oxigén mennyiségét elektródákkal lehet mérni, így a TOD mérése csak néhány percig tart.
8. Mi a biokémiai oxigénigény?
A biokémiai oxigénigény teljes neve a biokémiai oxigénigény, amelyet BOD rövidít. Ez jelzi az aerob mikroorganizmusok biokémiai oxidációs folyamatában elfogyasztott oldott oxigén mennyiségét, amely 20 ° C -os hőmérsékleten bontja a szerves anyagokat vízben és aerob körülmények között, azaz a biodegradálható szerves anyagok vízben történő stabilizálásához szükséges oxigén mennyiségét. A BOD nemcsak az aerob mikroorganizmusok növekedése és reprodukciója vagy légzése által felhasznált oxigén mennyiségét tartalmazza, hanem a szervetlen anyagok, például a szulfid és a vas vasaló redukciós oxigén mennyiségét is, de ennek a résznek az aránya általában nagyon kicsi. Ezért minél nagyobb a BOD -érték, annál több szerves anyag van a vízben.
Aerob körülmények között a szerves anyagok mikroorganizmusok általi bomlása két folyamatra oszlik: a széntartalmú szerves anyagok oxidációs stádiuma és a nitrogéntartalmú szerves anyag nitrifikációs stádiuma. Természetes körülmények között 20 ° C -on több mint 100 napot vesz igénybe, amíg a szerves anyag a nitrifikációs szakaszba oxidálódik, azaz a teljes bomlás és stabilizáció elérése érdekében. Valójában azonban a 20 ° C -os 20 napos BOD20 biokémiai oxigénigényt gyakran használják a teljes biokémiai oxigénigény megközelítésére. A termelési alkalmazásokban a 20 nap még mindig túl hosszú, és a biokémiai oxigénigény BOD5 -et 5 nap 20 ° C -on általában használják a szennyvíz szerves anyag tartalmának mérésére. A tapasztalat azt mutatja, hogy a háztartási szennyvíz és a különféle ipari szennyvíz BOD5 a teljes biokémiai oxigénigény BOD20 kb. 70 ~ 80% -a.
A BOD5 fontos paraméter a szennyvíztisztító üzemek terhelésének meghatározásához. A BOD5 érték felhasználható a szerves anyagok szennyvízének oxidációjához szükséges oxigén mennyiségének kiszámításához. A széntartalmú szerves anyag stabilizálásához szükséges oxigén mennyiségét szén BOD5-nek lehet nevezni. Ha további oxidálódik, akkor nitrifikációs reakció fordulhat elő, és az ammónia -nitrogén nitrát -nitrogén- és nitrogén -nitrogéné alakításához a nitrifikáló baktériumokhoz szükséges oxigén mennyiségének nitrifikációja nitrifikációs BOD5 -nek nevezhető. Az általános másodlagos szennyvíztisztító telepek csak a szén BOD5 -et távolíthatják el, de a nitrifikációs BOD5 nem. Mivel a nitrifikációs reakció elkerülhetetlen a szén BOD5 eltávolításának biológiai kezelési folyamatában, a BOD5 mért értéke magasabb, mint a szerves anyag tényleges oxigénfogyasztása.
A BOD mérése hosszú időt vesz igénybe, és a általánosan használt BOD5 mérés 5 napot vesz igénybe, így általában csak a folyamathatások értékeléséhez és a hosszú távú folyamatszabályozáshoz használható. Egy specifikus szennyvíztisztító üzemnél a BOD5 és a CODCR közötti korreláció megállapítható, és a BOD5 értéket durván meg lehet becsülni a CODCR -vel, hogy irányítsák a kezelési folyamat kiigazítását.
9. Mi a kémiai oxigénigény?
A kémiai oxigénigény a kémiai oxigénigény angol nyelven. Ez arra utal, hogy az oxidálószerből átalakított oxigén mennyisége, amelyet a vízben az erős oxidánsok (például kálium -dikromát, kálium -permanganát stb.) -Val történő reakciója során fogyasztanak, bizonyos körülmények között, mg/L oxigénben mérve.
Ha kálium -dikromátot használnak oxidánsként, a vízben szinte mindegyik (90%~ 95%) szerves anyag oxidálható. Az elfogyasztott oxidálószerből átalakított oxigénmennyiség az, amit általában kémiai oxigénigénynek neveznek, gyakran CODCR-ként rövidítve (a specifikus elemzési módszerekhez lásd a GB 11914-89). A szennyvíz CODCR -értéke nemcsak az oxigénfogyasztást tartalmazza a vízben szinte minden szerves anyag oxidációjához, hanem magában foglalja az oxigénfogyasztást is a szervetlen anyagok, például nitrit, vas- só és a víz szulfidjának oxidációjához.
10. Mi az a kálium -permanganát -index (oxigénfogyasztás)?
A kálium-permanganát oxidánsként mért kémiai oxigénigényt kálium-permanganát-indexnek nevezzük (a specifikus elemzési módszerekhez lásd a GB 11892--89) vagy az oxigénfogyasztás, rövidítve CODMN-ként vagy OC-ként angolul, és az egység mg/L.
Mivel a kálium -permanganát gyengébb oxidáló képessége van, mint a kálium -dikromát, az azonos vízminta kálium -permanganát -index specifikus értéke általában alacsonyabb, mint a CodCR értéke, vagyis a CODMN csak a szerves vagy szervetlen anyagok tartalmát jelölheti, amelyek könnyen oxidálhatók a vízben. Ezért az én országom és sok országom, például Európa és az Egyesült Államok a CODCR -t használják átfogó mutatóként az organikus szennyezés ellenőrzésére, és csak a kálium -permanganát -index CODMN -t használnak mutatóként a felszíni víztestek, például a tengervíz, a folyók, a tavak vagy az ivóvíz szerves tartalmának értékelésére és megfigyelésére.
Mivel a kálium -permanganát szinte nincs oxidáló hatása a szerves anyagokra, például a benzolra, a cellulózra, a szerves savakra és az aminosavakra, és a kálium -dichromátok szinte mindegyiket oxidálhatják a szerves anyagok szinte mindegyikére, helyénvalóbb a CODCR -t használni paraméterként a szennyvízszennyezés és a szennyvízkezelési folyamat ellenőrzésére. Mivel azonban a CodMN kálium -permanganát -index egyszerű és gyors meghatározására, a CODMN -t továbbra is használják a szennyezés mértékének, azaz a benne lévő szerves anyag mennyiségének jelzésére, a viszonylag tiszta felszíni víz vízminőségének értékelésekor.
11. Hogyan lehet meghatározni a szennyvíz biológiai lebonthatóságát a BOD5 és a CODCR elemzésével?
Ha a víz mérgező szerves anyagot tartalmaz, a szennyvízben a BOD5 értéket nem lehet pontosan meghatározni. A CODCR érték pontosabban meghatározhatja a vízben lévő szerves anyag tartalmát, de a CODCR érték nem képes megkülönböztetni a biológiailag lebontható és nem biológiailag lebontható anyagokat. Az emberek hozzászoktak ahhoz, hogy a BOD5/CODCR szennyvíztisztítást használják annak biológiailag lebonthatóságának meghatározására. Általánosságban úgy gondolják, hogy ha a BOD5/CODCR of szennyvíznél nagyobb, mint 0,3, akkor biológiailag lebomlással kezelhető. Ha a szennyvíz BOD5/CODCR -je alacsonyabb, mint 0,2, akkor csak más módszereket lehet fontolóra venni a kezelésre.
12. Mi a kapcsolat a BOD5 és a CODCR között?
A BOD5 biokémiai oxigénigény jelzi a szennyvízben a szerves szennyező anyagok biokémiai bomlásához szükséges oxigén mennyiségét, amely közvetlenül magyarázhatja a problémát biokémiai értelemben. Ezért a BOD5 nemcsak fontos vízminőségi mutató, hanem rendkívül fontos kontrollparaméter a szennyvíz biológiai kezelésében is. A BOD5 -et azonban a használatának bizonyos korlátai is aláírják. Először is, a mérési idő viszonylag hosszú (5 nap), amely nem tud tükrözni és irányítani a szennyvíztisztító berendezések működését. Másodszor, mivel néhány ipari szennyvíznek nincs feltétele a mikrobiális növekedés és a szaporodás (például a mérgező szerves anyag jelenléte), a BOD5 értékét nem lehet megmérni.
A kémiai oxigénigény a CODCR szinte minden szerves anyag tartalmát tükrözi és csökkenti a szennyvízben a szervetlen anyagot, de nem tudja közvetlenül megmagyarázni a problémát biokémiai értelemben, mint például a biokémiai oxigénigény BOD5. Más szavakkal, a szennyvíz CODCR értéke pontosan meghatározhatja a vízben a szerves anyag tartalmát, de a CODCR érték nem képes megkülönböztetni a biológiailag lebontható szerves anyagokat és a nem biológiailag lebontható szerves anyagokat.
A kémiai oxigénigény CODCR értéke általában magasabb, mint a biokémiai oxigénigény BOD5 értéke, és a különbség nagyjából tükrözi a szennyvízben a szerves anyag tartalmát, amelyet a mikroorganizmusok nem tudnak lebontani. A viszonylag rögzített szennyezőanyag -összetevőkkel rendelkező szennyvíz esetében általában van egy bizonyos arányos kapcsolat a CODCR és a BOD5 között, és kiszámíthatók egymástól. Ezenkívül a CODCR meghatározása kevesebb időt vesz igénybe. A reflux nemzeti standard módszere szerint 2 órán át csak 3 ~ 4 órát vesz igénybe a mintavételről az eredményekre, míg a BOD5 érték meghatározása 5 napot vesz igénybe. Ezért a CODCR -t gyakran használják kontroll mutatóként a szennyvízkezelés tényleges kezelésében.
Annak érdekében, hogy a termelési műveletet a lehető leghamarabb irányítsa, egyes szennyvíztisztító telepek vállalati szabványokat is megfogalmaztak a CODCR meghatározására a reflux által 5 percig. Noha a mért eredmények bizonyos hibákkal rendelkeznek a nemzeti standard módszerrel, mivel a hiba szisztematikus hiba, a folyamatos megfigyelés eredményei helyesen tükrözik a vízminőség -változások tényleges trendjét, és a meghatározási idő kevesebb, mint 1 órára csökkenthető, amely időbeli garanciát biztosít a szennyvízkezelési rendszerek időszerű kiigazításához, a szennyvízkezelő rendszerek javításához, a szennyvízkezelési rendszerek javításához.
13. Melyek az óvintézkedések a CODCR meghatározására?
A CODCR meghatározása kálium-dikromátot használ oxidánsként, ezüst-szulfátként savas körülmények között katalizátorként, 2 órán át forralva és refluxként, és meghatározza a kálium-dikromát fogyasztását, amelyet ezután oxigénfogyasztássá alakítanak (GB11914-89). Kálium -dikromátot, higany -szulfátot és koncentrált kénsavat használnak a CODCR meghatározásához. Nagyon mérgező vagy korrozív, és felmelegedni és refluxálni kell. Ezért a műtétet füstfutásban kell végrehajtani, és nagyon óvatosnak kell lennie. A hulladékfolyadékot külön -külön kell visszanyerni és kezelni.
A vízben a redukáló anyagok teljes oxidációjának elősegítése érdekében ezüst -szulfátot kell hozzáadni katalizátorként. Annak érdekében, hogy az ezüst -szulfát egyenletesen eloszlik, az ezüst -szulfátot fel kell oldani a koncentrált kénsavban. Miután teljesen feloldódott (kb. 2 nap), hozzáadjuk a kúpos lombikhoz a savasító kénsavval együtt. A nemzeti standard vizsgálati módszer kimondja, hogy minden CODCR -meghatározáshoz (20 ml vízminta) 0,4GAG2SO4/30MLH2SO4 -et kell hozzáadni, de a releváns adatok azt mutatják, hogy az általános vízmintákhoz 0,3GAG2SO4/30mLH2SO4 hozzáadása teljesen elegendő, és nem kell több ezüst -szulfátot használni. A gyakran mért szennyvízminták esetében, ha elegendő adat -összehasonlítás történik, akkor az ezüst -szulfát mennyisége megfelelően csökkenthető.
A CODCR a szennyvíz szerves anyag tartalmának mutatója, ezért a klorid -ionok és a szervetlen redukáló anyagok oxigénfogyasztását a mérés során el kell távolítani. A szervetlen redukáló anyagok, például a Fe 2+ és az S2- beavatkozáshoz a mért CODCR értéket az elméleti oxigénigény szerint javíthatjuk a mért koncentráció szerint. A klorid-ionok CL-1 interferenciáját általában higany-szulfáttal távolítják el. Ha az adagolás összege 0,4 GHGSO4/20 ml vízminta, akkor a 2000 mg/L -klorid -ionok interferenciája eltávolítható. A viszonylag rögzített alkatrészekkel rendelkező szennyvízminták esetében, amelyeket gyakran mértek, ha a klorid -iontartalom alacsony, vagy a méréshez nagyobb hígító tényezővel rendelkező vízmintát használnak, akkor a higany -szulfát mennyisége megfelelően csökkenthető.
14. Mi az ezüst -szulfát katalitikus mechanizmusa?
Az ezüst -szulfát katalitikus mechanizmusa az, hogy a szerves anyagban lévő hidroxil -vegyületeket először kálium -dikromáttal karbonsavakká oxidálják egy erős savas közegben, és a hidroxil -szerves anyag által generált zsírsavak ezüst -szulfáttal reagálnak, hogy zsírsav -ezüstöt generáljanak. Az ezüst atomok hatása miatt a karboxilcsoport könnyen előállítja a szén -dioxidot és a vizet, és ugyanakkor új zsírsav -ezüstöt generál, de szénatomja kevesebb, mint az előbbi. Ez a ciklus megismétli és fokozatosan oxidálja az összes szerves anyagot szén -dioxiddá és vízré.
15. Melyek az óvintézkedések a BOD5 meghatározására?
A BOD5 meghatározása általában a standard hígítási és oltási módszert alkalmazza (GB 7488-87). A műtét célja, hogy a vízmintát a toxikus anyagok és a hígítás semlegesítése és eltávolítása után helyezze el (szükség esetén adjon hozzá megfelelő mennyiségű oltási oldatot, amely az aerob mikroorganizmusokat tartalmazza) egy tenyésztési palackba, és tenyészti azt sötétben, 20 ° C -on 5 napig. Az oldott oxigéntartalom mérésével a vízmintában a tenyészet előtt és után, az oxigénfogyasztást 5 napon belül kiszámítják, majd a BOD5 -et a hígítási szorzónak megfelelően kapjuk.
A BOD5 meghatározása a biológiai és kémiai reakciók eredménye. Ezt szigorúan a működési előírásoknak megfelelően kell végrehajtani. Bármely feltétel megváltoztatása befolyásolja a meghatározási eredmények pontosságát és összehasonlíthatóságát. A BOD5 meghatározását befolyásoló körülmények között szerepel a pH -érték, a hőmérséklet, a mikrobiális fajok és a mennyiség, a szervetlen sótartalom, az oldott oxigént és a hígító szorzókat.
A BOD5 teszteléshez szükséges vízmintát meg kell tölteni, lezárni a mintavételi palackba, és hűtőszekrényben 2-5 ° C-on kell tárolni az elemzésig. Általában a tesztet a mintavétel után 6 órán belül kell elvégezni. Mindenesetre a vízminta tárolási ideje nem haladhatja meg a 24 órát.
Az ipari szennyvíz BOD5 meghatározásakor, mivel az ipari szennyvíz általában alacsony oldott oxigéntartalommal rendelkezik, és komponenseinek többsége biológiailag lebontható szerves anyaggal rendelkezik, hogy fenntartsák az aerob állapotot a tenyésztési palackban, a vízmintát hígítani kell (vagy oltott és hígított). Ez a művelet a szokásos hígítási módszer legnagyobb tulajdonsága. A mért eredmények megbízhatóságának biztosítása érdekében a hígított vízminta oxigénfogyasztásának 5 napos tenyészetnél nagyobbnak kell lennie, mint 2 mg/L, és a maradék oldott oxigénnek nagyobbnak kell lennie, mint 1 mg/l.
Az inokulumot hozzáadják annak biztosítása érdekében, hogy egy bizonyos mennyiségű mikroorganizmus lebontja a szerves anyagot a vízben. Az inokulum mennyisége előnyösen olyan, hogy az oxigénfogyasztás 5 napon belül kevesebb, mint 0,1 mg/L. Ha egy fém desztillátor által hígító vízként készített desztillált vizet használja, ellenőrizni kell a fémion -tartalmat, hogy elkerülje a mikroorganizmusok szaporodásának és anyagcseréjének gátlását. Annak biztosítása érdekében, hogy a hígító vízben oldott oxigén a telítettséghez közel álljon, a tisztított levegő vagy a tiszta oxigén bevezethető, ha szükséges, majd egy bizonyos ideig 20 ° C -os inkubátorba helyezhető, hogy egyensúlyba hozza a levegőben lévő oxigén részleges nyomással.
A hígítási szorzót azon elv alapján határozzuk meg, hogy az oxigénfogyasztás a tenyészet 5 napjában nagyobb, mint 2 mg/L, és a fennmaradó oldott oxigén nagyobb, mint 1 mg/L. Túl nagy vagy túl kicsi a hígító szorzó teszt meghibásodást eredményez. Sőt, a hosszú BOD5 elemzési ciklus miatt, miután hasonló helyzet bekövetkezik, lehetetlen újbóli vizsgálatot végezni az eredeti mintának. Ha kezdetben egy bizonyos ipari szennyvíz BOD5 -et mérnek, akkor a CODCR először mérhető, majd a hasonló vízminőséggel rendelkező szennyvíz releváns megfigyelési adatait meg lehet konzultálni, és hivatkozni lehet a tesztelni kívánt vízminta BOD5/CODCR értékének meghatározására, és a BOD5 hozzávetőleges tartományát kiszámíthatjuk, és a hígítás meg lehet határozható.
Az olyan vízminták esetében, amelyek olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek gátolják vagy elpusztítják az aerob mikroorganizmusok metabolikus aktivitását, a BOD5 közvetlen mérésének eredményei a hagyományos módszerekkel eltérnek a tényleges értéktől, és a mérés előtt meg kell végezni a megfelelő előkezelést. Ezek az anyagok és tényezők, amelyek befolyásolják a BOD5 mérését, magukban foglalják a nehézfémeket és más mérgező szervetlen vagy szerves anyagokat, az oxidáló anyagokat, például a maradék klórot és a túl magas vagy túl alacsony pH -értékeket.