Меню Рубрики

Анализ сточных вод хпк бпк

ХПК сточных вод — это величина, которая определяет концентрацию органики в жидкости. Для очищения сточных вод от грязи используется большое количество разных методов. Но чтобы все системы очищения функционировали эффективно необходимо знать показатель загрязнения стоков. От того какое будет соотношение зависит: от выбора методики очищения, её скорости и качества. Поговорим подробнее, что такое БПК, БПК5, ХПК, как ее снизить.

Химическое потребление кислорода (ХПК) – это объем кислородных масс, который требуется затратить на окисление органики в литре жидкости. За границей для обозначения показателя применяется обозначение COD. За основу расчётов в теории загрязнённости стоков используется определение количества потребления кислорода или иного вещества, которое выступает в роли окислителя (он переведен в объём кислородных масс).

ХПК сточных вод должно соответствовать нормам, установленным законодательством

Его должно хватать для того, чтобы весь H, C, S, P и др. (не берется во внимание азот), которые содержатся в изучаемых пробах воды, окислился до состояния:

  • Вода;
  • Диоксид углерода;
  • Оксид серы;
  • Пентаоксид фосфора.

ХПК считается наглядным показателем степени, динамичности и характера процессов самоочищения жидкости. Методы определения различные. Лабораторная методика — перманганатная методика. Определение выполняется с применением KMnO4 и H2SO4. Получившиеся результаты именуются – перманганатная окись. Еще используется биохромное биохимическое определение.

Метод подходит для сферы отведения воды и исследования стоков с сильнейшими показателями «грязи».

В качестве «рабочего» материала используется биохромат калия. Расшифровка результата — биохромная окись.

Общие условия выполнения данной методики:

  1. Вода обрабатывается H2SO4 и биохроматом калия под действием особого температурного режима.
  2. Реакция выполняется с катализатором (вещество, которое способствует ускорению процессов, но не попадает в результат) – Ag2SO4.
  3. Для устранения хлоридов в жидкость включают HgSO4.

Применяемые лабораторные методики дают возможность практическим путем получать результат, который близок к теории и выкладкам, но иногда могут в разы отличаться. Так, если в стоках содержатся определённые элементы не органики, изменяющие характер окисления, может быть скорректирован показатель потребления кислорода.

В такой ситуации выполняются отдельные расчеты определения числа поглощения окислителя, который израсходован для перерабатывания и не органических элементов. Показатели, которые получены отдельно надо вычесть из общего ХПК. Для того чтобы получить показатели химического потребления кислорода в лаборатории понадобится примерно сутки-полтора.

Полное биологическое потребление кислорода (БПК) – величина, которая определяет, сколько органических элементов в пробе из стока. БПК выражается в количестве кислородных масс, которые расходуются при окислении, при анаэробных процессах, с обязательным присутствием кислорода, под воздействием микроскопических организмов в воде, которая исследуется. БПК основная методика выявления количества легкоокисляющейся органических элементов в жидкости.

В естественное среде в жидкости присутствует малое число органики. Она «перерабатывается» за счёт микробактерий, которые запускают анаэробное окисление с выделением 2-окиси углерода. В этот период идет потребление растворённого в воде кислорода. То есть, чем больше органических элементов в жидкости, тем больше будут поглощать кислорода микробактерии для её перерабатывания.

Сточные воды должны быть безопасными для окружающей среды

В стоках присутствуют различные органические соединения:

  • Продукты, что получены путем перерабатывания нефти;
  • Масла;
  • Лигнины (составное вещество растительных культур);
  • Белки;
  • Жиры;
  • Фекалии.

Для перерабатывания большого количества такой органики нужно очень много кислородных масс, поэтому в сточных системах БПК имеет высочайшие показатели. Количество выявляется за конкретный временной период, то есть определяется число окислителя, затраченного за определенное время. Так, БПК5 означает параметр потребления за 5 суток. Помимо времени, исследования в лаборатории выполняются в строго установленной среде: полное отсутствие освещения, температурный режим +20 о С.

Если нарушить условия, это повлияет на процесс окисления и количество БПК.

БПК выявляется как разница между данными количества кислородных масс перед и после замеров. За 5 дней в норме и при среднем количестве загрязнений окисляется примерно 70 % органических соединений в воде. Полное преобразование органических элементов происходит за 21 день. Стандарт по интервалу замеров: 2-ое суток, 5-ть, 20-ть, 120-ть дней. Однако иногда используются другие периоды, всё зависит от предполагаемого состава грязи и времени, требуемого для их полнейшего окисления. Замеры, при которых выполняется полное окисление в воде, называются полное БПК.

Порядок выполнения измерений употребления кислорода состоит в реализации мероприятий.

  1. Отбор проб воды в лабораторные склянки.
  2. Материалы забираются из одного места в 3 и более емкостей.
  3. Образец одной из склянок тут же проходит процесс фиксации кислородных масс. На ней прописаны параметры растворившегося кислорода.
  4. Остальные лабораторные склянки размещаются в инкубатор, где создаются требуемые условия по свету и температуре.
  5. Через выставленный заблаговременно временной период емкости вынимаются из инкубатора, и замеряются показатели кислородных масс.
  6. Информация сравнивается, и высчитываются показатели поглощения кислорода.

В нашей стране установлен норматив ХПК в применяемых водах. Она бывает 15 или 30 мг О 2 /л все зависит от функционального назначения сточной системы. По стандартам и условиям, которые установлены, БПК в воде для применения в быту не должно быть больше 3 мг О 2 /л. В бассейнах количество не может быть больше 6 мг О 2 /л.

Очисткой сточных вод должны заниматься квалифицированные специалисты

Высочайшее количество ХПК и БПК сточных вод говорит о том, что для очищения понадобится потребить много кислорода, а это означает что и самих загрязнений в воде чрезмерное количество. Замеры БПК и ХПК выполняются параллельно, так как их сравнение и соотношение дает возможность получить дополнительные важнейшие данные о составе стоков. Так, если ХПК больше БПК, это говорит о том, что в воде присутствует много не окисляемых органических элементов. БПК и ХПК больше в сточных системах промышленного назначения. В хозяйственных и бытовых стоках параметры потребления кислородных масс в разы ниже.

Количество БПК и ХПК (розклад ПДАа и БПКполн) в сточных системах понижается посредством прохода через очистительные сооружения. Они могут иметь разную конфигурацию и устройство, для очищения в них могут использоваться разные методы. Стандартной структурой очистительных станций с эффективными показателями биохимии сточных систем и устранения из них грязи является сооружения 4-блочного типа.

Они состоят из блоков:

  1. Механического очищения (прохождение через фильтр и отстаивание).
  2. Биологическое очищение.
  3. Физико-химическое очищение с использованием реагентов.
  4. Обработка и утилизирование осадков.

При высококачественной организации работы и оснащённости количество ХПК и БПК будет нормальным после того как вода пройдет первые две ступени очищения.

Теперь вы знаете, что такое ХПК (ХПГ) и БПК и для чего проводятся лабораторные исследования.

источник

В контексте темы заботы об окружающей среде часто обсуждается вопрос поддержки рек и других водоемов чистыми. Сейчас это крайне сложно делать, ведь сточные воды, которые сбрасываются в водоемы, сильно загрязнены.

После активного участия в том или ином процессе промышленного толка сточная вода накапливает огромное количество вредных элементов, которые, при попадании в открытый водоем, приводят к гибели водных обитателей и растений, а также к другим неприятным последствиям.

Для измерения степени загрязненности стоков берут за основу некоторые показатели, один из которых – это ХПК. Что такое ХПК, и как снизить этот показатель, мы и расскажем в данном материале.

Объем загрязнения сточных вод можно выявить по ряду показателей, наиболее распространенные среди них – это:

  • ХПК либо химическое потребление кислорода;
  • БПК – это биохимическое его потребление.

Измерение такого показателя, как ХПК нужно затем, чтобы проанализировать качество сточной воды или жидкости в водоеме либо с целью исследования состояния вод в целом. ХПК – это количественный показатель, он относится к наиболее информативным и подробным.

В качестве загрязнителей сточных вод выступают такие вещества, как:

Метод исследования состояния жидкости с учетом ХПК заключается в том, что определяется количество кислорода, который был потрачен на окисление органики и минералов с содержанием углерода. ХПК также называют единицей химической окисляемости воды, поскольку органические вещества окисляются под действием кислорода. Ведь он, в свою очередь, относится к наиболее сильным окислителям.

Окисляемость в зависимости от происхождения окислителей, бывает таких видов:

Самые точные показатели определяются путем применения бихроматного или йодатного метода. Окисляемость выражается в соотношении объема кислорода, который был потрачен на окисление минеральных и органических веществ. Она выражается в миллиграммах из расчета на 1 кв. дм. жидкости.

Очищать сточные воды необходимо с целью сокращения концентрации вредных веществ до нормальных показателей, которые утверждены в нормативных документах.

Очистка проводится на специальных очистных сооружениях или станциях. Их компоновка зависит от количества и качества сточной воды, а также уровня ее загрязнения. Однако схема обработки стоков будет одинаковой и главная цель работы – сократить показатели ХПК и БПК.

Значение ХПК включает в себя суммарное содержание в жидкости органических веществ в объеме израсходованного связанного кислорода на их окисление. ХПК – это общий показатель загрязнений промышленных и природных вод.

А вот такой показатель, как БПК определяет количество растворенного кислорода, который потрачен на окисление бактериями органических веществ в нужном объеме жидкости.

Для одинаковых проб по величине ХПК будет выше показателя БПК, поскольку больше веществ подвергается химическому окислению.

Факторов, способных повлиять на состав вредных веществ и на показатель кислотности жидкости, есть масса. Один из ключевых факторов – это совокупность биохимических процессов, происходящих в самом водоеме. Вследствие этих процессов вещества вступают в реакции друг с другом и образовывают новые, которые по структуре могут отличаться от предыдущих и иметь другой химический состав.

Эти вещества могут поступать в водоем следующим образом:

  • вместе с атмосферными осадками;
  • вместе с бытовыми или хозяйственными сточными водами;
  • с подземными и поверхностными сточными водами.

Их структура и состав могут быть очень разными, в частности, которые из них могут быть устойчивыми по отношению к окислителям. В зависимости от этого фактора нужно выбирать наиболее эффективный окислитель для тех или иных веществ.

В поверхностных водах органические вещества могут иметь взвешенный, растворенный или коллоидный вид. Окисляемость отличается для фильтрованных и нефильтрованных проб. Природные же воды менее подвержены загрязнению органикой естественного происхождения.

Поверхностные воды имеют более высокую степень окисляемости по сравнению с такими типами вод, как:

Например, горные реки и озера имеют окисление в районе 2–3 мг на кубический дециметр, реки с болотным питанием – 20 мг/куб. дм и равнинные водоемы – от 5 до 12 соответственно.

Существенный фактор, который влияет на окисляемость – это сезонные изменения, происходящие в гидробиологическом и гидрологическом режимах.

Также окисляемость водоема может меняться под воздействием человеческой деятельности, в зависимости от сферы деятельности людей в водоем поступают загрязнения того или иного вида.

По нормативу показатели ХПК должны колебаться в пределах от 15 до 30 мг/ куб. дм. Степени загрязнения сточных вод согласно показателям ХПК выглядят так:

  • очень чистые – до 2 мг/куб. дм;
  • относительно чистые – 3 мг/куб. дм;
  • средней загрязненности – 4 мг/куб. дм;
  • загрязненные – 15 мг/куб дм. и выше.

Очистка сточных вод включает в себя такие стадии:

  • первичная очистка – это удаление масляных пленок, крупных частей грязи и численных загрязнений, которые легко удаляются. Данная стадия предусматривает очистку физико-механическим способом;
  • вторичная очистка. На данном этапе отделяют взвешенные части и загрязнители, которые содержатся даже в растворенном виде. Некоторые загрязнители имеют органическое происхождение и их нужно удалять с помощью биологического окисления. Данная стадия подразумевает биологический метод очистки сточных вод;
  • третичная очистка – это удаление всех оставшихся мелких частиц и загрязнителей, включая соли металлов. Очистка осуществляется методом осмоса, электродиализа, фильтрования через адсорбент и т. д.;
  • четвертая стадия – на данном этапе идет обезвоживание шлама, что сводит его объем и вес к минимуму.

Уровень ХПК и БПК постепенно сокращается до тех или иных значений на каждой из стадии, объем их сокращения зависит от особенностей сточных вод.

Далеко не всегда сточные воды очищаются во все четыре стадии. Очень часто очистные сооружения сбрасывают сточные воды в коллектор уже после первой стадии очистки, и это приводит показатели ХПК в норму. В некоторых странах очистка осуществляется только в два этапа, третий этап применяется лишь в крайнем случае.

Сточные воды могут иметь промышленное или бытовое происхождение, природа загрязнений в них тоже отличается. Так, как правило, бытовые стоки загрязнены такими вещами, как:

  • мусор;
  • органические остатки;
  • моющие вещества.

А вот промышленные стоки наполняются отходами производства, если это пищевая промышленность, то там больше всего будет взвешенных веществ и жиров. Значения ХПК и БПК в промышленных стоках будут выше, чем в бытовых.

Иногда стоки объединяются, вследствие чего органика из бытовых сточных вод становится питательной средой для активного ила биоочистки.

Анализ такого показателя, как ХПК проводят, чтобы определить, сколько всего содержится эквивалентного бихромату кислорода, который пошел на окисление всех находящихся в пробе органических и неорганических веществ.

Как уже упоминалось ранее, такая величина, как ХПК, которая оценивает восстановительную активность химических веществ, будет больше БПК, значение которого зависит исключительно от количества органики, подверженной биохимическому разложению. Соотношение между этими двумя показателями отражает полноту биохимического окисления веществ, которые содержатся в сточных водах. Чем больше разница между этими показателями, тем больше прирост биологически активных масс. В частности, по этому соотношению можно определить, насколько пригодны сточные воды для биологической очистки.

Если веществ, подверженных биохимическому окислению будет мало, то лучше всего для исследований применять физико-химические методики, которые смогут привести соотношение показателей к требуемой цифре.

Оптимальный диапазон соотношения БПК и ХПК – это от 0,4 и до 0, 75 единиц. Оптимальное значение для соотношения между химической и биологической потребностью в кислороде – это 0,7, при нем процесс биологической очистке сможет проходить полноценно и в полном объеме.

После того, когда сточные воды разделены гравитационным способом, из них удаляют преимущественно те вещества, которые трудно окислить. После этой стадии соотношение показателей увеличивается.

Затем следует стадия биологической очистки, вследствие которой соотношение показателей снижается на 0,2, поскольку в сточных водах исчезают органические вещества, подвергающиеся биохимическому окислению.

Также с целью оценки наличия в водах биологически разлагаемых частиц можно применять и обратное соотношение показателей. Например, согласно санитарным требованиям, которые подразумевают, что ХПК для сточных вод, пригодных к биоочистке, этот показатель не должен превышать показатель БПК более чем в полтора раза.

Если говорить о сооружениях для биологической очистки, которые очищают смеси домашних и производственных сточных вод, то в них, как правило, соотношение обоих параметров в поступающей жидкости на очистку составляет где-то в районе от 1,5 до 2,5. Когда сточная вода смешивается с промышленными отходами, этот показатель увеличивается и до 3,5, а при стоке вод с некоторых производственных мощностей он может доходить и до 8.

Как видите, значение ХПК позволит проанализировать состояние жидкости в водоемах и даст возможность выяснить, насколько эта она пригодна к очистке и в какой степени. Подробные исследования этого и прочих значений позволят сделать окружающую нас среду гораздо чище.

источник

Для очистки сточных вод от загрязнений применяется большое количество различных методик. Но чтобы все очистные системы работали эффективно нужно знать показатели загрязнения стоков. От их характера зависит выбор методов очистки, её скорость и качество.

Показатели ХПК и БПК получаются в лабораторных условиях и говорят об уровне загрязненности сточных вод

Химическое потребление кислорода (ХПК) – величина, определяющая концентрацию органики в сточных водах

. Оно выражается в объёме кислорода, которое необходимо израсходовать на окислительные процессы органических частиц в литре воды. В англоязычных странах для обозначения показателя используется аббревиатура COD.

За теоретическую основу расчётов загрязнённости стоков принимается определение количественных параметров потребления кислорода или другого вещества, выступающего окислителем (переведённого в объём кислорода). Его должно быть достаточное количество для того, чтобы весь водород, углерод, сера, фосфор и др. (не учитывается азот), содержащийся в рассматриваемых пробах жидкости, окислился до состояния воды, диоксида углерода, оксида серы, пентаоксида фосфора.

ХПК является наглядным показателем степени, динамики и характера процессов самоочистки сточной воды.

Лабораторные методы определения:

  1. Перманганатный метод. Процесс определения проводится с использованием перманганата калия и серной кислоты. Полученные результаты носят название – перманганатная окисляемость.
  2. Биохромный метод. Он оптимален для сферы водоотведения и обследования стоков с сильными показателями загрязнений. В качестве «рабочего» материала применяется биохромат калия. Результат определяется как биохромная окисляемость.

Общие условия проведения биохромного метода:

Биохромный метод анализа сточных вод предполагает использование серной кислоты

  1. Жидкость обрабатывается серной кислотой и биохроматом калия в определённой температурной среде.
  2. Реакция проводится в присутствии катализатора (вещество, способствующее ускорению процессов, но не попадающее в состав их результатов) – сульфата серебра.
  3. Для нейтрализации хлоридов в раствор добавляют сульфат ртути.

Используемые лабораторные методы позволяют на практике получать данные близкие к теоретическим расчётам и выкладкам, но в ряде ситуаций могут существенно отклоняться. Так, при содержании в стоках определённых элементов неорганического происхождения, меняющих характер окислительных процессов, может корректироваться показатель потребления кислорода.

В таком случае проводятся отдельные расчёты определения количества потребления окислителя, израсходованного для переработки неорганики. Отдельно полученные показатели вычитаются из общего ХПК. Для получения показателей химического потребления кислорода в лабораторных условиях требуется около 24—36 часов.

Биологическое потребление кислорода (БПК) – величина, определяющая концентрацию органики в сточных водах. Оно выражается в количественных показателях кислорода, которое было израсходовано при окислительных анаэробных процессах, с обязательным «участием» кислорода, под действием микроорганизмов в исследуемой жидкости. БПК ключевой метод определения концентрации легкоокисляющейся органики в стоках.

В естественных условиях в воде содержится небольшое количество органики. Она «перерабатывается» за счёт бактерий, которые запускают анаэробные окислительные процессы с выделением двуокиси углерода. Во время процесса происходит потребление растворённого в жидкости кислорода. То есть, чем больше органики в воде, тем больше будут потреблять кислорода бактерии для её переработки.

Сточные воды содержат в своем составе множество органических соединений

  1. Продукты, полученные в результате переработки нефти.
  2. Масла.
  3. Лигнины (составное вещество растений).
  4. Белки.
  5. Жиры.
  6. Фекальные массы.

Для переработки большого количества такой органики потребуется большое количество кислорода, поэтому в стоках БПК имеет высокие показатели.

Количественные параметры определяются за конкретный промежуток времени, то есть устанавливается количество окислителя, потраченного за конкретный промежуток.

Так, БПК5 обозначает параметр потребления за 5 суток. Кроме временных параметров, лабораторные измерения проводятся в строго установленной среде: отсутствие света, температура 20 градусов выше нуля. Нарушение условий может существенно повлиять на окислительные процессы и показатели БПК.

БПК определяется как разница между показателями концентрации кислорода перед и после измерений.

За 5 суток в нормальных условиях и при средней концентрации загрязнений окисляется около 70% органики в жидкости. Полное преобразование органики достигается за три недели.

Стандартными промежутками измерения являются: 2, 5, 20, 120 суток. Но иногда применяются другие временные рамки, всё зависит от предполагаемого состава загрязнений и времени, необходимого для их полного окисления. Измерения, при которых производится полное окисление в жидкости, носят название БПК полное.

Порядок проведения измерений потребления кислорода включает выполнение следующие последовательных действий:

  1. Отбор проб стоков в кислородные склянки. Пробы берутся из одного места в несколько склянок (не менее 3 штук).
  2. Образец одной из склянок сразу же проходит процесс фиксации кислорода. На ней указываются параметры растворённого кислорода.
  3. Остальные инкубационные склянки помещаются в инкубатор, где созданы необходимые световые, температурные и другие условия.
  4. Через установленный заранее промежуток времени склянки изымаются из инкубатора, и проводится измерение показателей кислорода.
  5. Полученные данные сравниваются и рассчитываются показатели потребления кислорода.

В России установлена норма показателя ХПК в используемых водах. Она может равняться 15 или 30 мг О2/л в зависимости от функционального назначения водоёма.

В бассейнах концентрация БПК не должна превышать 6 мг О2/л

Измерения БПК и ХПК проводятся параллельно, так как их сравнение и соотношение позволяет получить дополнительные важные сведения о составе стоков. Так, если ХПК превышает БПК, ситуация свидетельствует о том, что жидкости содержится большое количество не окисляемой органики.

Показатели БПК и ХПК выше в стоках промышленного «происхождения». В хозяйственно-бытовых сточных водах параметры потребления кислорода значительно ниже.

Показатели БПК и ХПК в стоках снижаются путём прохождения через очистные сооружения. Эти сооружения могут иметь разнообразную конфигурацию и устройство, для очистки в них могут применяться различные методики.

Стандартной структурой очистных станций с эффективными показателями биохимической обработки стоков и удаления из них загрязнений является сооружения четырёхблочного типа. Они включают блоки:

  1. Механической очистки (фильтрация и отстаивание).
  2. Биологической очистки.
  3. Физико-химической очистки с применением реагентов.
  4. Обработки и утилизации осадков.

При качественной организации работы и оснащённости показатели ХПК и БПК приходят в норму после прохождения первых двух ступеней очистки.

источник

В воде источников водоснабжения обнаружено несколько тысяч органических веществ разных химических классов и групп. Органические соединения природного происхождения (гуминовые вещества, различные амины и другие) — способны изменять органолептические свойства воды, и по этой причине они должны быть удалены в процессе водоподготовки.

Несомненно, что органические вещества техногенного происхождения при поступлении их с питьевой водой могут неблагоприятно действовать на организм. Аналитический контроль их содержания в питьевой воде затруднен не только ввиду громадного их числа, но и вследствие того, что многие из них весьма неустойчивы и в воде происходит их непрерывная трансформация. Поэтому при аналитическом контроле невозможно идентифицировать все органические соединения, присутствующие в питьевой воде.

Читайте также:  Анализы на тощак если выпить воды

Однако многие органические вещества обладают выраженными органолептическими свойствами (запахом, вкусом, цветом, способностью к пенообразованию), что позволяет их выявить и ограничить их содержание в питьевой воде. Примерами таких веществ являются: синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), в незначительных (нетоксических) концентрациях образующие пену; фенолы, придающие воде специфический запах; многие фосфорорганические соединения.

В природной воде водоемов всегда присутствуют органические вещества. Их концентрации могут быть иногда очень малы (например, в родниковых и талых водах). Природными источниками органических веществ являются разрушающиеся останки организмов растительного и животного происхождения, как живших в воде, так и попавших в водоем с листвы, по воздуху, с берегов. Кроме природных, существуют также техногенные источники органических веществ: транспортные предприятия (нефтепродукты), целлюлозно-бумажные и лесоперерабатывающие комбинаты (лигнины), мясокомбинаты (белковые соединения), сельскохозяйственные и фекальные стоки и т.д. Органические загрязнения попадают в водоем разными путями, главным образом со сточными водами и дождевыми поверхностными смывами с почвы.

Интегральное содержание органических веществ оценивается по показателям БПК и ХПК.

Биохимическое и химическое потребление кислорода — БПК и ХПК , принятые в гигиене, гидрохимии и экологии, интегральные показатели, характеризующие содержание в воде нестабильных (неконсервативных) органических веществ, трансформирующихся в воде путем гидролиза, окисления и других процессов. Содержание таких веществ выражается через количество кислорода, необходимое для их окисления в резко кислой среде перманганатом (БПК) или бихроматом (ХПК). К таким веществам относят алифатические кислоты, некоторые эфиры, амины, спирты.

В естественных условиях находящиеся в воде органические вещества разрушаются бактериями, претерпевая аэробное биохимическое окисление с образованием CO2. При этом на окисление потребляется растворенный в воде кислород (РК). В водоемах с большим содержанием органических веществ большая часть кислорода потребляется на биохимическое окисление, лишая, таким образом, кислорода другие организмы. Поэтому увеличивается количество организмов, более устойчивых к низкому содержанию кислорода, исчезают кислородолюбивые виды. Таким образом, в процессе биохимического окисления органических веществ в воде происходит уменьшение концентрации кислорода, и эта убыль косвенно является мерой содержания в воде органических веществ. Соответствующий показатель качества воды, характеризующий суммарное содержание в воде органических веществ, называется биохимическим потреблением кислорода (БПК).

БПК — это количество кислорода в (мг), требуемое для окисления находящихся в 1 литре воды органических вещества в аэробных условиях, без доступа света, при 20 °С, за определённый период в результате протекающих в воде биохимических процессов.

Определение БПК основано на измерении концентрации РК в пробе воды непосредственно после отбора, а также после инкубации пробы. Инкубацию пробы проводят без доступа воздуха в кислородной склянке (то есть в той же посуде, где определяется значение РК) в течение времени, необходимого для протекания реакции биохимического окисления. Так как скорость биохимической реакции зависит от температуры, инкубацию проводят в режиме постоянной температуры (20±1) °С, причем от точности поддержания значения температуры зависит точность выполнения анализа на БПК. Обычно определяют БПК за 5 суток инкубации (БПК5). Может определяться также БПК10 за 10 суток и БПКполн. за 20 суток (при этом окисляется около 90 % и 99 % органических веществ соответственно). Ориентировочно принимают, что БПК5 составляет около 70 % БПКполн., но может составлять от 10 % до 90 % в зависимости от окисляющегося вещества. Погрешность в определении БПК может внести также освещение пробы, влияющее на жизнедеятельность микроорганизмов и способное в некоторых случаях вызывать фотохимическое окисление. Поэтому инкубацию пробы проводят без доступа света.

В поверхностных водах величина БПК5 колеблется в пределах от 0,5 до 5,0 мг/л; она подвержена сезонным и суточным изменениям, которые, в основном, зависят от изменения температуры и от физиологической и биохимической активности микроорганизмов. Весьма значительны изменения БПК5 природных водоемов при загрязнении сточными водами.

Таблица 1. Величины БПК5 в водоемах с различной степенью загрязненности

Степень загрязнения (классы водоемов) БПК5, мг O2/дм 3
Очень чистые 0,5–1,0
Чистые 1,1–1,9
Умеренно загрязненные 2,0–2,9
Загрязненные 3,0–3,9
Грязные 4,0–10,0
Очень грязные 10,0

Норматив на БПКполн. не должен превышать: для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования — 3 мг/л для водоемов культурно-бытового водопользования — 6 мг/л. Соответственно можно оценить предельно-допустимые значения БПК5 для тех же водоемов, равные 2 мг/л и 4 мг/л.

Величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях, называется окисляемостью или ХПК. Существует несколько видов окисляемости воды: перманганатная, бихроматная, иодатная, цериевая.

Являясь интегральным (суммарным) показате­лем, ХПК в настоящее время считается одним из наиболее инфор­мативных показателей антропогенного загрязнения вод. Этот по­казатель, в том или ином варианте, используется повсеместно при контроле качества природных вод, исследовании сточных вод и др. Результаты определения окисляемости выражаются в милли­граммах потребленного кислорода на 1 литр воды (мгО/л).

В водоемах и водотоках, подверженных сильному воздействию хозяйственной деятельности человека, изменение окисляемости выступает как характеристика, отражающая режим поступления сточных вод. Для природных малозагрязненных вод рекомендовано определять перманганатную окисляемость; в более загрязненных водах определяют, как правило, бихроматную окисляемость (ХПК).

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования величина ХПК не должна превышать 15 мг О/дм 3 ; в зонах рекреации в водных объектах допускается величина ХПК до 30 мг О/дм 3 .

В программах мониторинга ХПК используется в качестве меры содержания органического вещества в пробе, которое подвержено окислению сильным химическим окислителем. ХПК применяют для характеристики состояния водотоков и водоемов, поступления бытовых и промышленных сточных вод (в том числе, и степени их очистки), а также поверхностного стока.

Таблица 2. Величины ХПК в водоемах с различной степенью загрязненности

Степень загрязнения (классы водоемов) ХПК, мг О/дм 3
Очень чистые 1
Чистые 2
Умеренно загрязненные 3
Загрязненные 4
Грязные 5–15
Очень грязные >15

Однако не все органические вещества в равной степени уча­ствуют в реакции химического окисления. Так же, как и при биохи­мическом окислении, при химическом окислении можно выделить группы легко, нормально и тяжело окисляющихся органических веществ. Поэтому всегда существует разница между теоретически возможным и практически достигаемым значениями ХПК. Мешают точному определению ХПК в первую очередь, хлорид-анионы, как правило, содержащиеся в природных и, особенно, в сточных водах. Определению также мешают нитриты, часто присутствующие в водах, прошедших биохимическую очистку.

Нормативы на ХПК в воде водоемов: для питьевой воды – 5,0 мгО/л (для перманганатной окисляемости), ХПК – 15 мгО/л.

источник

Стоки, сбрасываемые в канализацию населённых пунктов, предприятий подлежат обеззараживанию, очистке, также происходит их самоочистка. Процедуры нужны для недопущения нанесения вреда экологии. До и после обработки нечистоты имеют различную степень органического насыщения, определяющуюся параметром ХПК сточных вод.

Параметры, характеризующие состояние стоков, основаны на расходе кислорода (гидролиз, окисление). В лабораториях измеряют биохимическое потребление кислорода (БПК) и химическое потребление кислорода (ХПК).

БПК оценивает объём кислорода, израсходованный аэробами на окись, разложение частиц органического происхождения. Значение вычисляют, замеряя количество О2, использованного без доступа света за конкретное время (пять — двадцать суток).

Показатель ХПК, определяющий объём органики в воде, выражается миллиграммами окислителя на литр жидкости.

Состав стоков меняется под влиянием независимых причин:

  • биохимические процессы;
  • наличие в составе атмосферных осадков;
  • происхождение, характер сточной воды (бытовые промышленные, хозяйственные, поверхностные, подземные);
  • сезонные явления.

От указанных влияний зависит состав стоков, способность их к соединению с кислородом, поскольку некоторые химические вещества, попадающие в воду, не вступают в реакцию с окислителем. Выбор реактивов для определения ХПК обусловлен составом жидкости.

Несмотря на то что с помощью БПК и ХПК оценивают загрязнение воды, эти показатели отличаются. Как было указано выше, принцип действия лежит в окислении органических соединений. БПК представляет собой биохимический процесс, а ХПК — химический.

Уровень загрязнения биохимически определяется с помощью микроорганизмов в специальной среде (без света) и инкубационном периоде (до двадцати суток). При химическом процессе, чистоту определяют, используя окислители. Срок выполнения анализа сточных вод не превышает четырнадцать дней.

Химическое потребление кислорода показывает общий объём органических веществ в стоках, тогда как БПК даёт оценку загрязнения конкретного объёма воды.

ХПК сточных вод – это индекс уровня их загрязнения. Для заключения применяют такие способы:

Первый способ предпочтителен для загрязнённой воды. При выполнении используют бихромат калия, серную кислоту. Для реакции бихромного окисления применяют катализатор — сульфат серебра, ускоряющий процесс, но не оставляющий следов пребывания в исследуемом образце. Удаление хлоридов проводят с применением сульфата ртути.

Реакция перманганатного окисления происходит с участием перманганата калия и серной кислоты.

Как было указано выше, БПК анализируется от пяти до двадцати суток. Период, за который был проведён анализ обозначают как БПК5 или полное.

Индекс 5 возле аббревиатуры обозначает, что анаэробное воздействие на органические соединения длилось пять суток. По истечении этого времени измеряются полученные показатели количества использованного кислорода в литре сточной воды.

Период для получения полного анализа равен двадцати суткам. Это максимальный срок для процесса окисления микроорганизмами. За это время потребляется весь задействованный в реакции окислитель. Полный период потребления обусловлен характером органических соединений в образце сточной воды.

Для анализа жидкости посредством биохимического потребления применяют скляночный способ. Лаборанты подсчитывают объём кислорода в образцах до инкубационного периода и после него. Материалы содержат при температуре двадцать градусов без света на протяжении времени, нужного для соединения находящихся в сточной воде органических соединений с кислородом.

Три склянки наполняют одинаковым количеством исследуемого материала. Пробы с кислотностью 6-8 pH нагревают (охлаждают) до температуры 20 градусов, насыщают окислителем, взбалтывая на протяжении минуты. Содержимое одной ёмкости проверяют на количество О2, а пробы двух других оставляют в термостате на срок от пяти суток. По завершении инкубационного периода измеряют содержание окислителя обеих ёмкостей. Среднее количество кислорода образцов пересчитывается на литр.

В БПК методике результат рассчитывают исходя из разницы показателей первой пробы, среднего количества двух других.

Промышленные предприятия, коммунальные службы выполняют регулярную очистку сточных вод, после которой, нечистоты должны соответствовать нормативам, закреплённым законодательно (табл.1).

Таблица 1: норма использования кислорода

Параметр (мг/дм³) Характеристика воды
0-2 Чистая
3-4 Средне чистая
4-15 Средне загрязнённая
больше 15 Загрязнённые

Суть рассмотрения указанных параметров отличается принципом проходящих реакций. Различны пограничные значения биохимического, химического потребления О2.

Соотношение ХПК и БПК в сточной воде обусловлено характером, составом сточной жидкости. Разница между обозначенными параметрами увеличивается, если полнота биохимического окисления недостаточна. Такое соотношение свидетельствует о низком уровне пригодности нечистот для очистки биологическими методами.

Оценка разницы указанных коэффициентов способствует разработке, подбору действенных способов очистки сточной воды.

Нечистоты разного происхождения имеют различный состав и характеристики. Большой объём органических соединений, требует много реактива для окисления. Высокие показатели ХПК и БПК говорят о чрезмерном насыщении воды органикой.

Загрязнённая, недостаточно очищенная жидкость несёт вред окружающей среде по двум причинам:

  1. Попадание вредных веществ в водоёмы. Существует риск отравления животных, их гибели. Накопление органических соединений в почве чревато попаданием заражённых растений в пищу.
  2. Кислорода, используемого бактериями для окисления органики в естественной среде (вне лаборатории), не хватает для жизни живым организмам водоёма (рыбы, растения).

Как было указано выше, химическое потребление О2 и его биохимическое потребление — основные индексы уровня органических соединений в стоках.

ХПК представляет собой индекс суммарного насыщения нечистот органикой. Поскольку с его помощью оценивают уровень органических частиц, находящихся во всём объёме сточной жидкости.

Биохимическое потребление определяет количество окисляемых аэробами частиц в литре. Органикой насыщены все сточные воды, но её масса должна соответствовать тому, что окисляется естественным путём.

Если параметры загрязнения воды превышают допустимые нормы, предприятия, сбрасывающие нечистоты, проводят их обработку. Для этого вводят в эксплуатацию очистные сооружения. Станции по обработке стоков бывают разного типа, принципа действия, размера.

Процесс очистки воды проходит три стадии по снижению коэффициентов потребления кислорода. Уменьшение значений происходит на всех этапах, но обусловлено характеристиками и происхождением. После каждой стадии, выполняют контрольный забор проб, используя прибор для измерения.

Местом образования сточной жидкости объясняется её состав, уровень загрязнения. Бытовые стоки содержат органические соединения, моющие средства, мусор. Уровень потребления кислорода таких нечистот находится на низком и среднем уровне. Это обусловлено тем, что органика быстро полностью окисляется.

Промышленные сточные воды содержат компоненты иного характера, а состав стоков зависит от отрасли, в которой они образовались:

  • жиры;
  • соли металлов;
  • нефтепродукты;
  • взвешенные вещества;
  • фосфаты.

Показатели загрязнения такой воды высокие, поскольку кислорода (заменителя) для реакции требуется значительное количество.

Сточные жидкости проходят через очистительные сооружения. Независимо от типа очистителя, чтобы достигнуть норматив БПК и ХПК сточных вод, обработка жидкости происходит в четыре этапа:

  1. Фильтрация, отстаивание жировых плёнок и крупного мусора.
  2. Проводится окисление, растворение органических веществ и примесей специальными препаратами с целью обеззараживания.
  3. Химическими, физико-химическими методами (абсорбция, электродиализ, обратный осмос) удаляются соли металлов, мелкие примеси.
  4. Выведение, обезвоживание шлама. Способ не снижает параметры загрязнения, но улучшает качество воды.

Если после обработки уровень загрязнения не снизился до параметров нормы, надо изменить технологию очистки или модернизировать оборудование.

Химическое потребление кислорода – информативный показатель степени загрязнения сточной воды. Несоответствие нечистот нормативам несёт серьёзный урон окружающей среде.

источник

Частное хозяйство и промышленность формируют большое количество сточных вод на планете. Именно поэтому так важны очистительные сооружения для полученных стоков. Благодаря современным методам обработки и дезинфекции загрязненной воды удается снизить уровень угрозы для окружающей среды, который, так или иначе, есть ввиду сброса грязной жидкой среды в водоёмы.

Основными показателями загрязненности вод, в соответствии с которыми подбирается методология очистки, являются расчет и проведение анализа на ХПК (химическое потребление кислорода) и расчет количества БПК (биологическое потребление кислорода) воды. Именно по этим параметрам определяют уровень загрязненности жидкости и стремятся снизить его до регламентируемых СНиП нормативов специально подобранными способами обеззараживания.

Важно: если в сточных водах промышленного или частного хозяйства уровень ХПК и БПК превышен в разы, значит, вода представляет серьезную угрозу для окружающей среды. А поэтому неприятностей с экологической службой не избежать, если не очистить стоки перед сбросом. При этом если даже при обеззараживании воды уровни показателей ХПК и БПК при расчете и проведении анализа не падают, значит, нарушена технология обработки жидкой среды.

При природном самоочищении воды происходят кислородные реакции, которые позволяют окислять органические примеси в воде. Таким образом, происходит их частичный или полный распад. ХПК — это показатель затратности кислорода на окисление различных примесей в составе воды, а БПК — является показателем потребления кислорода на окисление примесей при взаимодействии с бактериальными аэробными препаратами в очистных сооружениях.

Таким образом, повышенный уровень ХПК и БПК при проведении анализа в стоках говорит о том, что воде требуется много кислорода для окисления вредных примесей. А значит, количество этих самых примесей также велико. То есть вода слишком грязная.

Уровни ХПК и БПК измеряют посредством взятия воды на анализ. При этом воду исследуют при определенных температурных показателях в течение конкретного периода времени.

При окислении посредством кислорода в воде уничтожаются такие элементы как сера, водород, углерод, фосфор и прочие химические составляющие, исключая азот, до состояния СО2, Н2О, P2O5, SО3. Кроме того, при участии в окислении кислорода азот преобразуется в аммонийную соль. Стоит отметить, что во время реакции окисления кислород напрямую участвует в реакции, в то время как водород лишь отдает на каждый окисляемый атом вещества по три своих атома. Особенно это касается окисления азота и образования соли аммония.

Важно: Анализ на БПК в воде проводится более длительно от 5 до 20 суток, а анализ на определение ХПК выполняется от 0,3 до 1,4 суток.

Химические и биологические уровни потребления кислорода в грязной воде снижаются в специальных очистных сооружениях. Принцип очистки воды приблизительно одинаков. Различаются лишь метода воздействия на патогенные микроорганизмы с целью максимального их уничтожения. При этом очистные станции могут различаться по конструкции и размерам в зависимости от количества перерабатываемых стоков и их первичного образования.

Для снижения уровней химического и биологического (биохимического) показателей кислорода в жидкости применяют от 1 до 4 стадий обработки. Таковыми являются:

  • Первичная стадия . Подразумевает под собой механическое отделение крупных частиц мусора и жировых пленок методом фильтрования или отстаивания. Такие способы являются физико-механическими.
  • На вторичной стадии обеззараживания жидкости используют биологические препараты для окисления более мелких, иногда растворенных в воде органических примесей.
  • При третичной обработке воды происходит нейтрализация и удаление солей металлов и других оставшихся мелких частичек примесей. Здесь чаще всего используют химические и физико-химические методы обработки, такие как обратный осмос, электродиализ, адсорбция, флотация и пр.
  • Четвертая стадия обработки воды не является методом снижения уровней ХПК и БПК, однако направлена на выделение (обезвоживание) оставшегося в воде шла а и его последующую утилизацию.

Важно: чаще всего при очистке стоков применяют первые две стадии обработки воды. После этого вода содержит нормальные показатели биологического и химического потребления кислорода. В Европе иногда используют третью стадию очистки жидкости, но исключительно по необходимости.

Стоки делят по типу образования на промышленные и бытовые. Соответственно, первые содержат больше загрязнителей и химических примесей, которые требуют большого количества химического или биологического поглощения кислорода для их очистки. В свою очередь бытовые загрязняются преимущественно органикой, что формирует в разы низший уровень ХПК и БПК в сравнении с промышленной грязной водой.

Важно: если каким-то образом бытовые сточные воды попадают к промышленным, то они являются активаторами биологического и биохимического поглощения кислорода для очистки жидкости одним из биохимических методов. То есть, качество и скорость очистки воды возрастает в разы.

И наоборот, если в бытовые стоки попадают агрессивные вещества типа хлора или же в воду подмешиваются промышленные стоки, то это может показывать высокий уровень ХПК и БПК для бытовой воды.

Важно: химическое потребление кислорода в стоках измеряется в мг/литр. При этом при проведении анализа уровень ХПК всегда будет выше, чем уровень БПК. Поскольку химическое окисление в воде требует больше кислорода, нежели биологическое.

Помогите нам стать лучше, оцените подачу материала и труд автора

источник

Важнейшими показателями степени загрязненности отработанных вод являются ХПК и БПК 5 (параметры химического и биохимического потребления О2). Их идентифицируют как при анализе бытовых сточных вод, так и в ходе исследований промышленных. Во втором случае показатели будут существенно выше. Если определение БПК 5 показало повышение уровня, это означает, что в отработанных (естественных) водах присутствует большой объем органических соединений. Зачем измерять биохимическое потребление кислорода БПК 5 и ХПК, на что указывают эти параметры, и какие нормы установлены — эти и другие вопросы имеет смысл рассмотреть.

Выше было определено, что увеличение БПК 5 в сточных водах — это показатель повышенного содержания органики. Попадая в почву, загрязненная субстанция заражает подземные воды, грунт, что негативно сказывается на окружающей среде. К повышению БПК 5 в воде определенного района могут привести и:

  • свалки ТБО;
  • несанкционированные места сброса токсичного и бытового мусора;
  • открытие транспортных организаций;
  • организация сельскохозяйственных угодий, ферм и пр.

При расчете БПК 5 единица измерения израсходованного кислорода — миллиграммы О2/л.

Даже в естественных источниках и водоемах содержится определенный процент органических соединений — останки животного происхождения, погибшие растения и т.д. Их разрушение (естественная очистка субстанции) осуществляется бактериями. Процесс носит название анаэробного биохимического окисления. Его результатом становится выделение двуокиси углерода. При этом окисление проходит с участием растворенного в жидкости О2. Чем больше органических включений, тем больше кислорода необходимо на их переработку. Поэтому превышение показателя БПК 5 в 40 раз, например, будет указывать на высокую загрязненность субстанции — уровень кислорода резко снижается, что приводит непригодности воды. Нормативы содержания О2 в питьевой воде —9-11 мг/л при температуре +220С.

При анализе сточных вод различают БПК 5 и БПК полное — отличие этих двух параметров заключается в сроках. Показатель с коэффициентом 5 указывает на то, что в ходе исследования определяли объем растворенного кислорода, который был израсходован на анаэробную переработку органических соединений за 5 суток. В отличие от БПК 5 параметр с приставкой «полное» показывает, какой объем О2 ушел на переработку органики за 20 суток. Часто этот показатель записывают как БПК 20. Считается, что в течение 5 дней при температуре 200С выполняется окисление 70% органических включений. Полное же их окисление проходит за 20 суток. Отсюда и названия. При необходимости эксперты используют перевод БПК 5 в БПК полное по формуле: БПКпол.=БПК5*1.33.

Если исследованию подлежат производственные или промышленные (большое содержание трудно разлагаемых веществ) сточные води, то перевод БПК 5 в полный показатель не применяется. После взятия пробы проводится ее инкубация в течение 5 и 20 (для промышленных сточных вод 120 суток). Затем выполняет замер. Пробы берется ежедневно в течение установленного времени. Если в сточных водах (как правило, это хозяйственно-бытовые) находится легкоразлагаемая органические вещества, тогда задействуют коэффициент пересчета БПК 5 в БПК полное равный, как указано в формуле, 1.33.

Читайте также:  Анализы на тощак можно воду пить

Полученные результаты сверяют с нормой. Для БПК 5 норматив определен ГОСТ 2761-84. В нем оговорено, что для источников питьевой (централизованные) субстанции показатель должен быть равен не более 2 мгО2/л, рыбохозяйств и водоемов культурно-бытового значение — не более 3.5-4 мгО2/л. Чтобы поддерживать в допустимых рамках показатель БПК, поддерживают соотношение ХПК к БПК 5 в хозбытовых стоках в диапазоне 0.4-0.75. Оптимальным считается значение 0.7. При таком соотношении между показателями процесс анаэробной очистки проходят оптимально и в полном объеме.

источник

Что представляет собой значение хпк для сточных вод: зачем нужен этот показатель и какие факторы влияют

Для очистки сточных вод от загрязнений применяется большое количество различных методик. Но чтобы все очистные системы работали эффективно нужно знать показатели загрязнения стоков. От их характера зависит выбор методов очистки, её скорость и качество.

Показатели ХПК и БПК получаются в лабораторных условиях и говорят об уровне загрязненности сточных вод

Основными средствами определения уровня загрязнения органикой жидкостей являются показатели ХПК и БПК. Данные этих параметров, получаемых в лабораторных условиях, позволяют иметь необходимые сведения о концентрациях загрязнений и их характере. Измерения ХПК и БПК дают возможность определять наиболее подходящие способы очистки.

. Оно выражается в объёме кислорода, которое необходимо израсходовать на окислительные процессы органических частиц в литре воды. В англоязычных странах для обозначения показателя используется аббревиатура COD.

За теоретическую основу расчётов загрязнённости стоков принимается определение количественных параметров потребления кислорода или другого вещества, выступающего окислителем (переведённого в объём кислорода).

Его должно быть достаточное количество для того, чтобы весь водород, углерод, сера, фосфор и др.

(не учитывается азот), содержащийся в рассматриваемых пробах жидкости, окислился до состояния воды, диоксида углерода, оксида серы, пентаоксида фосфора.

ХПК является наглядным показателем степени, динамики и характера процессов самоочистки сточной воды.

Лабораторные методы определения:

  1. Перманганатный метод. Процесс определения проводится с использованием перманганата калия и серной кислоты. Полученные результаты носят название – перманганатная окисляемость.
  2. Биохромный метод. Он оптимален для сферы водоотведения и обследования стоков с сильными показателями загрязнений. В качестве «рабочего» материала применяется биохромат калия. Результат определяется как биохромная окисляемость.

Общие условия проведения биохромного метода:

Биохромный метод анализа сточных вод предполагает использование серной кислоты

  1. Жидкость обрабатывается серной кислотой и биохроматом калия в определённой температурной среде.
  2. Реакция проводится в присутствии катализатора (вещество, способствующее ускорению процессов, но не попадающее в состав их результатов) – сульфата серебра.
  3. Для нейтрализации хлоридов в раствор добавляют сульфат ртути.

Используемые лабораторные методы позволяют на практике получать данные близкие к теоретическим расчётам и выкладкам, но в ряде ситуаций могут существенно отклоняться. Так, при содержании в стоках определённых элементов неорганического происхождения, меняющих характер окислительных процессов, может корректироваться показатель потребления кислорода.

В таком случае проводятся отдельные расчёты определения количества потребления окислителя, израсходованного для переработки неорганики. Отдельно полученные показатели вычитаются из общего ХПК. Для получения показателей химического потребления кислорода в лабораторных условиях требуется около 24—36 часов.

Биологическое потребление кислорода (БПК) – величина, определяющая концентрацию органики в сточных водах.

Оно выражается в количественных показателях кислорода, которое было израсходовано при окислительных анаэробных процессах, с обязательным «участием» кислорода, под действием микроорганизмов в исследуемой жидкости. БПК ключевой метод определения концентрации легкоокисляющейся органики в стоках.

В естественных условиях в воде содержится небольшое количество органики. Она «перерабатывается» за счёт бактерий, которые запускают анаэробные окислительные процессы с выделением двуокиси углерода. Во время процесса происходит потребление растворённого в жидкости кислорода. То есть, чем больше органики в воде, тем больше будут потреблять кислорода бактерии для её переработки.

Сточные воды содержат в своем составе множество органических соединений

В стоках содержаться самые разные органические соединения:

  1. Продукты, полученные в результате переработки нефти.
  2. Масла.
  3. Лигнины (составное вещество растений).
  4. Белки.
  5. Жиры.
  6. Фекальные массы.

Для переработки большого количества такой органики потребуется большое количество кислорода, поэтому в стоках БПК имеет высокие показатели.

Количественные параметры определяются за конкретный промежуток времени, то есть устанавливается количество окислителя, потраченного за конкретный промежуток.

Так, БПК5 обозначает параметр потребления за 5 суток. Кроме временных параметров, лабораторные измерения проводятся в строго установленной среде: отсутствие света, температура 20 градусов выше нуля. Нарушение условий может существенно повлиять на окислительные процессы и показатели БПК.

За 5 суток в нормальных условиях и при средней концентрации загрязнений окисляется около 70% органики в жидкости. Полное преобразование органики достигается за три недели.

Стандартными промежутками измерения являются: 2, 5, 20, 120 суток. Но иногда применяются другие временные рамки, всё зависит от предполагаемого состава загрязнений и времени, необходимого для их полного окисления. Измерения, при которых производится полное окисление в жидкости, носят название БПК полное.

Порядок проведения измерений потребления кислорода включает выполнение следующие последовательных действий:

  1. Отбор проб стоков в кислородные склянки. Пробы берутся из одного места в несколько склянок (не менее 3 штук).
  2. Образец одной из склянок сразу же проходит процесс фиксации кислорода. На ней указываются параметры растворённого кислорода.
  3. Остальные инкубационные склянки помещаются в инкубатор, где созданы необходимые световые, температурные и другие условия.
  4. Через установленный заранее промежуток времени склянки изымаются из инкубатора, и проводится измерение показателей кислорода.
  5. Полученные данные сравниваются и рассчитываются показатели потребления кислорода.

В России установлена норма показателя ХПК в используемых водах. Она может равняться 15 или 30 мг О2/л в зависимости от функционального назначения водоёма.

В бассейнах концентрация БПК не должна превышать 6 мг О2/л

По установленным стандартам и условиям БПК в жидкостях хозяйственно-бытового назначения не должно превышать 3 мг О2/л. В бассейнах концентрация не должна превышать 6 мг О2/л.

Высокие показатели ХПК и БПК сточных вод свидетельствуют о том, что для очистки потребуется потребить большое количество кислорода, а значит и самих загрязнений в жидкости большое количество.

Измерения БПК и ХПК проводятся параллельно, так как их сравнение и соотношение позволяет получить дополнительные важные сведения о составе стоков. Так, если ХПК превышает БПК, ситуация свидетельствует о том, что жидкости содержится большое количество не окисляемой органики.

Показатели БПК и ХПК выше в стоках промышленного «происхождения». В хозяйственно-бытовых сточных водах параметры потребления кислорода значительно ниже.

Показатели БПК и ХПК в стоках снижаются путём прохождения через очистные сооружения. Эти сооружения могут иметь разнообразную конфигурацию и устройство, для очистки в них могут применяться различные методики.

Стандартной структурой очистных станций с эффективными показателями биохимической обработки стоков и удаления из них загрязнений является сооружения четырёхблочного типа. Они включают блоки:

  1. Механической очистки (фильтрация и отстаивание).
  2. Биологической очистки.
  3. Физико-химической очистки с применением реагентов.
  4. Обработки и утилизации осадков.

При качественной организации работы и оснащённости показатели ХПК и БПК приходят в норму после прохождения первых двух ступеней очистки.

содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ..

Показатели качества сточных вод

Для определения состава сточных вод проводят санитарно-химический анализ по показателям:

— запах, баллы, — органолептический показатель, характеризующий присутствие в воде пахнущих веществ. Запах определяют качественно при температуре 20оС и описывают как гнилостный, рыбный, травянистый, землистый, затхлый;

— рН – водородный показатель (отрицательный логарифм концентрации водородных ионов);

— прозрачность, см, характеризует степень загрязненности сточной воды нерастворенными и коллоидными примесями;

— сухой остаток, мг/л (общая минерализация), характеризует концентрацию в сточных водах растворенных органических и минеральных примесей. Сухой остаток определяют путем выпаривания определенного объема профильтрованной пробы и последующего просушивания остатка при температуре 110 – 120оС;

— плотный остаток, мг/л, — это суммарное содержание органических и минеральных веществ в нефильтрованной пробе сточных вод. Определяют показатель после выпаривания и высушивания при температуре 110 – 120оС пробы сточной воды;

— прокаленный остаток (зольность), мг/л, характеризует содержание в воде минеральных веществ; его определяют путем прокаливания при температуре 800оС сухого остатка. При прокаливании сгорают органические вещества и частично разлагаются карбонаты;

— взвешенные вещества, мг/л, — крупные частицы (диаметром более 10-4 см), задерживаемые бумажными фильтрами. Они характеризуют загрязненность воды глиной, песком, различными силикатными породами;

— окисляемость мг О2/л, — показатель, характеризующий суммарное содержание в воде окисляемых веществ, определяемых расходом окислителя – кислорода.

Остановимся подробнее на одном из важнейших показателей качества сточных вод – окисляемости. Под окисляемостью понимают общее содержание в воде восстановителей органической и неорганической природы. Это величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях.

В городских сточных вод преобладают органические восстановители, поэтому всю величину окисляемости относят к органическим примесям воды. Окисляемость – групповой показатель. В зависимости от природы используемого окислителя различают химическую и биохимическую окисляемость.

Результаты определения окисляемости независимо от вида окислителя выражают в мг/л О2.

При определении химической окисляемости используют химический окислитель. Значение ХПК определяют при нагревании органических соединений с химически чистой концентрированной серной кислотой, к которой прибавляют йодат калия или соли хромовой кислоты, отдающие свой кислород на окисление.

Химическая окисляемость может быть перманганатной (окислитель КМnО4), бихроматной (окислитель бихромат калия К2Cr2О7) и йодатной (окислитель йодат калия КIО3). Наиболее высокая степень окисления достигается методами бихроматной и йодатной обработки воды. Бихроматную и иодатную окисляемость иначе называют химической потребностью в кислороде (ХПК).

При этом оценивается количество кислорода, необходимое для окисления примесей воды.

Определяя ХПК, можно достаточно полно оценить степень загрязнения воды органическими веществами.

Однако экспериментальная ХПК часто меньше теоретической, вычисляемой по стехиометрическому уравнению окисления, поскольку ряд органических веществ (красители, СПАВ, сложные углеводороды и др.) окисляются не до конца или вовсе не окисляются.

Перманганатная окисляемость является кислородным эквивалентом легкоокисляемых примесей. Данный показатель определяется быстро и легко с целью получения сравнительных данных.

Если при анализе в качестве окислителя используют перманганат калия (КМnО4), то определяют так называемую перманганатную окисляемость, выражая ее в условном пересчете на кислород – число миллиграммов кислорода, расходуемого на окисление примесей, содержащихся в 1 л воды. Наиболее полное окисление достигается бихроматом калия, поэтому бихроматную окисляемость называют химическим потреблением кислорода (ХПК).

Если окисление проводят с участием аэробных бактерий, то определяют биохимическую потребность в кислороде (БПК) – количество кислорода, потребляемого на биохимическое окисление загрязняющих веществ в процессе жизнедеятельности аэробных бактерий, выражаемую концентрацией О2 в мг/л или г/м3. Этот показатель определяют при температуре 20оС за 20 сут и обозначают БПК20 (для многих видов сточных вод БПК20 = БПКполн), и за 5 сут – БПК5.

Биохимической потребностью в кислороде (БПК) называют количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ аэробными микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности. Обычно определяют биохимическую потребность в кислороде за 5 и 20 суток, обозначая ее соответственно БПК5 и БПК20.

БПК не характеризует общее количество органических веществ в сточных водах, т.к. она не учитываеторганические вещества, идущие на прирост бактерий, а также стойкие органические вещества, не затрагиваемые биохимическим процессом.

Величина БПК замечательная тем, что она практически точно совпадает с истинным расходом кислорода на процесс очистки в действующих сооружениях.

Биологическое потребление кислорода – показатель загрязнения воды, характеризующий способность бактерий переваривать органические вещества: БПК5 определяет количество кислорода, которое за установленное время (5 сут) при температуре 25оС пошло на окисление предварительно засеянного образца.

Время 5 суток достаточно для биологического окисления фракции углеродсодержащих органических веществ, находящихся в городских сточных водах. Обычно за это время происходит окисление органического или аммонийного азота.

Полная аэробная очистка требует 20 сут (БПК20) – время, необходимое для окисления сложных азотсодержащих биоразлагаемых соединений, таких как протеины и белки.

Биохимическое окисление различных веществ происходит с различной скоростью. К легкоокисляющимся («биологически мягким») веществам относят формальдегид, низшие алифатические спирты, фенол, фурфурол и др.

Среднее положение занимают крезолы, нафтолы, ксиленолы, резорцин, анионоактивные ПАВ и др. Медленно разрушаются «биологически жесткие» вещества, такие как гидрохинон, сульфонол, неионогенные ПАВ и др.

Полным биохимическим потреблением кислорода (БПКп) считается количество кислорода, требуемое для окисления органических примесей до начала процессов нитрификации.

Количество кислорода, расходуемое для окисления аммонийного азота до нитритов и нитратов, при определении БПК не учитывается.

Для бытовых сточных вод (без существенной примеси производственных) определяют БПК20, считая, что эта величина близка к БПКп.

Важным показателем, характеризующим способность загрязнений сточных вод к биохимическому окислению, является отношение БПКполн/ХПК.

Чем выше это отношение, тем большая часть органических примесей сточной воды может быть изъята в процессе биологической очистки. Считается, что применение биологических методов целесообразно при БПКполн/ХПК0,5.

У городских сточных вод БПК20 составляет примерно 86% ХПК, у производственных сточных вод – 25 – 80% ХПК.

В бытовых и близких к ним по составу промышленных сточных водах за первые сутки потребляется около 21% кислорода, за 5 сут – около 87,5%, за 20 сут – 100% кислорода, необходимого для окисления. Для бытовых сточных вод БПК20 составляет 86% ХПК, но многие промышленные сточные воды имеют ХПК выше БПК20 на 50% и более.

Отношение величин БПКполн и ХПК характеризует способность примесей сточных вод к биохимическому окислению. Для сточных вод, прошедших биологическую очистку, соотношение величин БПКполн и ХПК существенно уменьшается, что свидетельствует об удалении биологически окисляемых веществ.

Количество растворенного в воде кислорода имеет важное значение для оценки санитарного состояния водоема; при наличии в сточных водах загрязняющих веществ количество растворенного кислорода уменьшается, так как он расходуется на окисление этих веществ.

К показателям качества сточных вод относятся также:

— азот (общий – N, аммонийный – NН4+, нитритный – NО2-, нитратный – NО3-);

— растворенный кислород. Количество растворенного в воде кислорода имеет важное значение для оценки санитарного состояния водоема; при наличии в сточных водах загрязняющих веществ количество растворенного кислорода уменьшается, так как он расходуется на окисление этих веществ.

Микробное число – число бактерий в единице объема – санитарно-бактериологический показатель, характеризующий общую обсемененность сточных вод микроорганизмами.

При наличии в сточных водах характерных для данного предприятия или города ингредиентов проводят анализ для определения содержания этих веществ.

Как правило, в крупных и средних городах страны производственные и хозяйственно-бытовые сточные воды сбрасываются в городскую водоотводящую сеть для дальнейшей совместной очистки на очистных сооружениях города (биологическая очистка). В связи с этим для осуществления устойчивой работы очистных сооружений города к предприятиям-водопользователям предъявляются требования по качеству сбрасываемых сточных вод.

содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ..

Предыдущий | В начало раздела | Глоссарий »
ХПК и БПК – одни из важных показателей уровня загрязнённости сточных вод предприятий органическими соединениями.ХПК — показатель химического потребления кислорода.БПК – показатель биохимического потребления кислорода.Даже в чистой природной воде всегда присутствуют органические вещества. Но их может содержаться мало (например, в воде из родника), а при неблагоприятных условиях их количество может быть и очень высоким. Природными источниками органических веществ в воде являются останки животных, погибшие растения (как жившие в воде, так и попавшие в водоем по воздуху, с берега). Вода также загрязняется органическими веществами человеком, их источниками являются сельскохозяйственные стоки, транспортные предприятия, предприятия разных видов промышленности, полигоны ТБО и несанкционированные свалки мусора. Органические загрязнения попадают в водоем преимущественно со сточными и дождевыми водами, смываются с почвы.В естественных природных условиях находящиеся в воде органические вещества разрушаются бактериями (происходит аэробное биохимическое окисление с образованием двуокиси углерода). При этом на окисление расходуется растворенный в воде кислород. Если в водоёме высоко содержание органических веществ, большая часть растворенного в воде кислорода потребляется на биохимическое окисление, лишив таким образом кислорода другие организмы (например, рыб).Согласно ГОСТ 17403-72, ПДК по ХПК для водоемов и водотоков в местах хозяйственно-питьевого водопользования составляет не более 15 мг О2/л, в местах коммунально-бытового водопользования — не более 30 мг О2/л. ХПК – химическое потребление кислорода,то есть количество кислорода, потребленное при химическом окислении содержащихся в воде органических веществ до неорганических продуктов под действием окислителей.Для источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, согласно ГОСТ 17.1.3.03-77 и рыбохозяйственных водоемов, БПКполн не должно превышать 3 мг О2/л. БПК измеряется в двух показателях: БПКполное (БПК20) и БПК5.БПК – биохимическое потребление кислорода, то есть количество кислорода, израсходованное за определенное время (за 5 суток — БПК5) в аэробных условиях на окисление органических веществ, содержащихся в единице объема воды. Как правило, в течение 5 суток при нормальных условиях происходит окисление до 70% легкоокисляющихся органических веществ.Полное окисление органических веществ БПКполное или БПК20 достигается в течение 20 суток.

Задайте вопрос нашему специалисту!

Предыдущий | В начало раздела | Глоссарий »
Направить запрос в компанию «Осмотикс»

Химическое потребление кислорода (ХПК) через 1 час отстаивания нейтрализованного стока снижается на 4,6—33%, в среднем из 14 анализов на 19,7%.[ …]

Химическое потребление кислорода (ХПК) также может быть косвенным показателем содержания нефтепродуктов в водах, особенно в сочетании с другими прямыми или косвенными методами определения углеводородов.[ …]

Химическое потребление кислорода многих промышленных стоков колеблется от 2 до 10 мг 02/л, при БПКп0лн в пределах 0,3—0,8 мг 02/л.[ …]

Химическое потребление кислорода (ХПК) См. Окисляемость бихроматная Хлор 139. 209 сл.[ …]

Химическое потребление кислорода /ХПК/, выраженное в мг кислорода на Гл испытуемой воды, характеризует загрязненность сточных вод органическими соединениями.[ …]

Химическое и биохимическое потребление кислорода. Окисляе-мость (связанная, естественно, с потреблением кислорода) является косвенным показателем загрязненности сточных вод.

Под химическим потреблением кислорода (ХПК) понимают количество кислорода в мг, необходимое для окисления 1 мг вещества до С02, Н20 и N0 . Для определения ХПК применяется стандартная методика, по которой в качестве окислителя используется бихромат калия К2Сг207.

Кроме того, для определения различных показателей окисляемости сточных вод используются также и другие окислители (КЮ3, КМп04).[ …]

Химическим потреблением кислорода (ХПК) называется величина, характеризующая общее содержание в воде восстановителей (неорганических и органических), реагирующих с сильными окислителями. Ее обычно выражают в единицах количества кислорода, расходуемого на окисление 1 литра сточной воды.[ …]

Из химических факторов самоочищения водоемов следует отметить окисление органических и неорганических веществ.

Часто дают оценку самоочищения водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу (определяемому по биохимической потребности кислорода — БПК) или по общему содержанию органических веществ (определяемому по химическому потреблению кислорода — ХПК). Оценку самоочищения производят и по содержанию конкретных соединений или их групп (фенолов, углеводородов, смол).[ …]

Под химическим потреблением кислорода (ХПК) понимают количество кислорода (в мг), необходимого для окисления I мг вещества до С0г, Ня0 и М0 . Кислород, содержащийся в составе некоторых органических соединений, в величину ХПК не входит. ХПК для стоков системы канализации НПП, прошедших механическую очистку, составляет 245-535 мг/л, а для стоков П системы 368-660 мг/л.[ …]

Разница в химическом потреблении кислорода 1 л жидкости равняется: 673 — 36 = 637 мг; 1890 л жидкости — 637 1890 = =- 1203,9 г.[ …]

Показатель химического потребления кислорода (ХПК). Наряду с показателем БПК установлен показатель ХПК — химическое (бихроматное) потребление кислорода. Эти показатели для некоторых органических веществ приведены в табл. 2.2.[ …]

При определении химического потребления кислорода или условно «ХПК» постановка опыта остается та же, как это будет описано ниже для определения ВПК, только в воду вносится несколько капель насыщенного раствора сулемы, чтобы прекратить деятельность бактериального населения.[ …]

Если первая стадия—чисто химическое потребление кислорода — протекает часы, то вторая — биохимическое окисление,— в зависимости от температуры сточной жидкости и концентрации органических веществ, длится несколько дней.[ …]

Биохимическая потребность в кислороде не учитывает стойкие органические вещества, не затрагиваемые биохимическим процессом, и часть веществ, идущих на прирост бактерий; поэтому для полной оценки количества органических веществ в сточной воде определяют (кроме БПК) химическое потребление кислорода [ …]

Таким образом, биохимическая потребность в кислороде оказывается не эквивалентной всему количеству органических веществ, содержащихся в сточной жидкости. Эквивалентным концентрации органических веществ является количество кис лорода, теоретически необходимое для их окисления, названное Н. А. Базякиной химическим потреблением кислорода (ХПК).[ …]

Чтобы полнее оценить содержание органического вещества в сточной воде, определяют химическое потребление кислорода. Общее количество кислорода, необходимое для перевода углерода органических соединений в углекислоту, водорода в воду, азота в аммиак, серы в серный ангидрид, называется химической потребностью в кислороде и обозначается ХПК.[ …]

Одним из критериев, употребляемых для классификации сточных и речных вод, является химическая потребность в кислороде (ХПК). Обычно применяемый перманганатный метод неточен, и потому делаются попытки заменить его окислением органических веществ двухромокислым калием.

Однако полного окисления органических веществ ни при одном из этих способов не достигается; поэтому численное значение химического потребления кислорода является только условной, величиной.

Некоторые специалисты предлагают заменить определение ХПК определением органического углерода.[ …]

Поскольку в настоящее время нет методик определения содержания в сточных водах каждого химического соединения в отдельности, их содержание часто характеризуется такими интегральными показателями, как химическое потребление кислорода (ХПК) и биологическое потребление кислорода (ВПК).[ …]

Читайте также:  Анализы натощак или можно пить воду

Второй показатель, по которому оценивается экологическая безопасность схемы отбелки — это химическое потребление кислорода (ХПК) в сточных водах предприятия. Уровень сброса ХПК для современной схемы отбелки составляет 30-40 кг/т целлюлозы.

Основной путь снижения ХПК в стоках отбельного цеха — применение кислородно-щелочной делигнифи-кации и рациональное использование фильтратов отбелки. Этапы совершенствования производства беленой хвойной целлюлозы хорошо иллюстрируются на рис.З.[ ..

В последние годы Н. А. Базякинрй ¡было установлено, чго БПКполн оказывается меньше того количества кислорода, которое теоретически необходимо для окисления входящих с состав органических веществ углерода водорода, серы и фосфора, т. е. для химического их окисления (ХПК).

Однако эта величина не только весьма различна для органических веществ производственных сточных вод, но она не находится и в закономерно обнаруживаемом соотношении с величиной БПКполн- Так, БПКполн составляет отО до 93% от ХТТК.

Известно лишь то, что органические вещества, для которых резко различны эти величины, относятся к веществам, трудноокисляющимся в природных условиях, а константа скорости их окисления меньше 0,05.[ …]

Наиболее полное окисление достигается при использовании бихромата калия; этот показатель называют химическим потреблением кислорода (ХПК). ХПК не должно превышать 15 мг/л кислорода.[ …]

Наиболее трудноудаляемым загрязняющим компонентом БСВ является органика, представленная широкой гаммой химических реагентов, используемых в бурении.

Подавляющая часть таких веществ является структурообразующей органикой, обладающей выраженным стабилизирующим эффектом, что в сочетании с коллоидной составляющей минеральной части взвешенных веществ (глинистая фракция) придает БСВ повышенную агрегативную устойчивость.

Такие стабилизированные коллоидно-дисперсные системы становятся малочувствительными к физико-химическому воздействию и для их дестабилизации требуются значительные энергетические затраты. Количественное содержание органики оценивается по показателю химического потребления кислорода (ХПК), определяемого методом бихроматной или перманга-натной окисляемости.[ …]

Более точное представление о суммарной загрязненности производственных сточных вод дает другой показатель — химическое потребление кислорода (ХПК), под которым понимается количество кислорода, необходимого для полного окисления углерода, водорода, серы, азота и других веществ, находящихся в сточной жидкости, в том числе и тех, которые не поддаются биохимическому окислению. По абсолютной величине ХПК всегда превышает БПК; превышение зависит от вида загрязняющих веществ и колеблется в чрезвычайно широких пределах (от 1,1 раза для этилового спирта до 60 раз для триэти-ламина).[ …]

Косвенно о суммарном наличии органических веществ судят по окисля-емости воды, которая выражается в миллиграммах кислорода, необходимого для окисления органических примесей в 1 л исследуемой воды. Другим косвенным критерием служит уменьшение содержания растворенного в воде кислорода после ее 5-суточного хранения (биохимическое потребление кислорода — БПКз).

Обычно окисляемость воды определяют по результатам титрования перманганатом калия (перманганатная окисляемость — ПО); при этом окисляется лишь около 50% органических веществ. Наиболее полное окисление (90—95%) достигается в случае применения дихромата калия (бихроматная окисляемость — БО). Этот показатель иногда называют химическим потреблением кислорода (ХПК).[ ..

В среднем БПК составляет 83% от ХПК.

Большая скорость процесса биохимического окисления и высокий процент его по отношению к химическому потреблению кислорода объясняются тем что растворенные органические соединения, загрязняющие промышленный сток, относятся к ряду ациклических соединений (простые жирные кислоты, низшие спирты и эфиры из ароматических углеводородов присутствует п-ксилол.[ …]

Наиболее полным показателем общего количества легко-и трудноокисляющихся органических веществ является ХПК -— так называемое химическое потребление кислорода при окислении всего углерода и водорода, содержащихся в органических веществах, с помощью сильного окислителя — бихромата калия в определенных, стандартизированных условиях.

Установлено, что при этом обычно происходит окисление 95—■ 98% всех трудноокисляющихся веществ, за исключением лишь некоторых из них (например, бензола, пиридина, толуола, нафталина).

С другой стороны, при определении ХПК окисляются также и некоторые неорганические вещества, например за-кисное железо, сероводород, нитраты, но это может быть учтено и оценено отдельно.[ …]

Сточные воды многих производств содержат органические вещества, глубоко разрушающиеся микроорганизмами при насыщении сточных вод кислородом воздуха. Характеристикой глубины распада органических соединений при биологической очистке сточных вод является отношение БПК/ХПК (табл.

44) (ВПК — биохимическое потребление кислорода на окисление органического вещества; ХПК — химическое потребление кислорода на деструктивное окисление органических веществ в стандартных условиях хромовой кислотой в присутствии катализатора— сульфата серебра).

Удовлетворительно окисляются биохимически те вещества, у которых БПК/ХПК > 0,6.[ …]

Глубоким содержанием наполнен перечень обобщенных показателей при мониторинге вод, характеризующих их общую загрязненность. Ими являются химическое потребление кислорода (ХПК), биохимическое потребление кислорода (БПК), общий органический углерод, растворенный органический углерод, общий азот, адсорбирующиеся органические галогениды.[ …]

Легкоокисляемые органические вещества к питательному раствору следует добавлять в строго определенной концентрации (чтобы в конце наблюдений в воде оставался кислород).

Последняя зависит от величины химического потребления кислорода (ХПК) данным веществом и определяется либо аналитическим путем (по бихроматной или иодатной окисляемости), либо теоретическим расчетом (т. е.

вычисление количества кислорода, требуемого для окисления данного вещества до углекислоты и воды).[ …]

По первому критерию оценивается влияние вредных веществ на процессы самоочищения воды от органических загрязнений в сточных водах, для чего определяется количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ и развития водной микрофлоры. Характеристиками загрязненности воды в этом случае являются биологическое и химическое потребление кислорода (ВПК и ХПК — см. разд. 6.4.2).[ …]

Сточные воды нефтехимических производств содержат значительное количество органических примесей (нефть и нефтепродукты, фенолы, ПАВ) и другие соединения.

Они характеризуются повышенным химическим потреблением кислорода (ХПК), токсичностью вследствие наличия ПАВ и фенольных соединений.

Поэтому перед сбросом таких вод на общие очистные сооружения требуется их предварительная очистка на локальных установках.[ …]

В ГДР были проведены многочисленные опыты по осаждению хлопьев и дальнейшей очистке сточных вод предприятий по производству вискозы.

Анализ результатов опытов производили путем определения химического потребления кислорода би-хроматным методом (ХПК-хром), который позволяет лучше определять содержание в сточных водах органического вещества, чем метод с применением марганцевокислого калия или ВПК- Указанным методом, который по существу является ускоренным Достаточно точным полумикрометодом, определяется 95% целлюлозы, содержащейся в сточных водах.[ …]

В XI пятилетке планируется разработка следующих приборов: прибора для автоматического определения оптической плотности природных и сточных вод; промышленных и лабораторных электрохимических анализаторов растворенного кислорода в воде; переносных приборов для определения концентрации нефтепродуктов, фенолов, остаточного хлора; комплексного датчика погружного типа для измерения таких физико-химических показателей, как Na+ , F , NOj , Cl ; электропроводности, pH, растворенного кислорода, мутности, температуры; приборов для измерения химического потребления кислорода (ХПК); автоматического респирометра для измерения биохимического потребления кислорода (БПК). Серийное производство всех разработанных приборов будет осуществлено на предприятиях Минприбора СССР. Перечень имеющихся приборов представлен в прил. 7.[ …]

Поэтому необходимыми величинами при определении об щесанитарного показателя вредности, по которым нормиру егся примерно 15 % от общего количества нормируемых веществ [164], являются такие общие показатели качества вод, как биохимическое и химическое потребление кислорода и содержание общего органического углерода.[ …]

Многокомпонентность сточных вод и газовых выбросов в атмосферу предопределяет значительные сложности в количественном и качественном определении компонентов.

Основными стандартными методами определения общего загрязнения сточных вод, широко применяемыми сегодня, являются методы оценки химического потребления кислорода (ХПК) и биохимического потребления кислорода (БПК).

Химическое потребление кислорода — это величина, характеризующая общее содержание в загрязненной воде органических и неорганических восстановителей, реагирующих с сильными окислителями (наиболее часто применяют бихромат калия в серной кислоте — см. раздел 2.4).[ …]

Обычно окисляемость воды определяют с помощью перманганата калия — перманганатная окисляемость (ПО), однако при этом окисляется лишь около 50% органических веществ. Наиболее полное окисление (90—95%) достигается в случае применения бихромата калия — бихроматная окисляемость (БО). Этот показатель иногда называют химическим потреблением кислорода (ХПК).[ …]

На практике очень часто приходится сталкиваться с проблемой адсорбционной очистки сточных вод, содержащих смеси органических веществ, точный состав которых неизвестен.

В этом случае всю сумму растворенных органических веществ можно считать одним «условным компонентом», концентрацию которого рационально характеризовать общим показателем.

Таким общим показателем является химическое потребление кислорода (ХПК), рассмотренное нами в главе I.[ …]

Для изучения механизма и характера влияния полужидких (отработанные буровые растворы) и твердых (буровой шлам) отходов бурения, т.е.

тех видов отходов, которые подвергаются засыпке минеральным грунтом в шламовых амбарах при их ликвидации, на биологическую продуктивность почв и разработки на этой основе комплекса агротехнических мер по восстановлению загрязненных земель были проведены вегетационно-полевые и полевые исследования.

Эксперименты проводили по стандартным методикам [38].

Экспериментировали с отходами бурения различной степени загрязненности по нефти и нефтепродуктам (НП), органическому углероду (показатель химического потребления кислорода — ХПК) и минеральным солям (показатель прокаленного остатка — ПО), которые добавляли в почвы в соотношении 1:1.

Диапазон и уровень загрязненных отходов следующие: по НГ1 — 1,0—12,0%; по ХПК — 20,0 — 60,0 кг/м3; по ПО (в пересчете на единицу площади почвы) — 0,4—1,6 кг/м2 почвы. В исследованиях использовали три типа почвы, т.е. наиболее распространенные типы почв, на которых ведется бурение в зонах активного сельхозпользования земель. Интегральными показателями биологической продуктивности почв являлись урожайность стандартного ячменя сорта «Курьер» и активность инвертазы, которую определяли по известной методике [3].[ …]

ХПК — это один из показателей степени загрязненности сточных вод (страшный сон любого руководителя, на предприятии которого недостаточно хорошо работают очистные сооружения).

Профильные словари определяют этот термин следующим образом:

ХПК — количество кислорода, потребляемое при химическом окислении содержащихся в воде органических и неорганических веществ под действием различных окислителей (ГОСТ 27065-86). ХПК обычно выражают в единицах количества кислорода, расходуемого на окисление.

Иными словами, ХПК определяет какое количество кислорода понадобится воде для того, чтобы химическим способом справиться с загрязнениями. Правила охраны поверхностных вод (1991 г.

) устанавливают норматив для водоемов и водотоков в местах хозяйственно-питьевого водопользования — не более 15 мг О2/л и в местах коммунально-бытового водопользования — не более 30 мг О2/л.

Что делать, если средний молочный завод сегодня может иметь сточные воды с ХПК более 10 000 мг О2/л? Как снизить ХПК, превышающее нормы более, чем в 300 раз? Ученые НПО «АТАЛАСТА» утверждают, что единого механизма не существует. И стоит задуматься о профессионализме того, кто утверждает обратное.

Стоки двух одинаковых, на первый взгляд, молочных заводов, выпускающих одну и ту же продукцию, могут отличаться на тысячи единиц по показателю ХПК. Влияет практически всё: сырьё, технология производства, оборудование, человеческий фактор, геолокация… Продолжать можно бесконечно.

Направление уменьшения ХПК в промышленных стоках имеет особый приоритет в исследованиях ученых НПО «АТАЛАСТА». Эти исследования проводятся с целью модернизации оборудования, поэтому на каждом новом объекте установка очистки и восстановления качества воды «Кристалл» получает особую конфигурацию, соответствующую очистке сточных вод именно этого объекта.

К примеру, один из заказчиков — молочный завод, с уровнем ХПК в стоках — 17 000 мг О2/л. С такими загрязнениями явно не справятся ни одни стандартные очистные сооружения. Такие случаи требуют разработки индивидуальных систем. И когда работы на подобных объектах подходят к концу, можно смело сказать: МЫ ЗНАЕМ КАК УМЕНЬШИТЬ ХПК.

Если вашему предприятию необходима консультация по очистке сточных вод, просим заполнить опросный лист, приложить к письму результаты анализов сточных вод и направить запрос в НПО «АТАЛАСТА».

Навигация:
Главная → Все категории → Очистка сточных вод

Состав сточных вод и их свойства оценивают по результатам сани-тарно-химического анализа, включающего наряду со стандартными химическими тестами целый ряд физических, физико-химических и санитарно-бактериологических определений.

Сложность состава сточных вод и невозможность определения каждого из загрязняющих веществ приводит к необходимости выбора таких показателей, которые характеризовали бы определенные свойства воды без идентификации отдельных веществ.

Такие показатели называются групповыми или суммарными.

Например, определение органолептических показателей (запах, окраска) позволяет избежать количественного определения в воде каждого из веществ, обладающих запахом или придающих воде окраску.

Полный санитарно-химический анализ предполагает определение следующих показателей: температура, окраска, запах, прозрачность, величина рН, сухой остаток, плотный остаток и потери при прокаливании, взвешенные вещества, оседающие вещества по объему и по массе, перман-ганатная окисляемость, химическая потребность в кислороде (ХПК), биохимическая потребность в кислороде (БПК), азот (общий, аммонийный, нитритный, нитратный), фосфаты, хлориды, сульфаты, тяжелые металлы и другие токсичные элементы, поверхностно-активные вещества, нефтепродукты, растворенный кислород, микробное число, бактерии группы кишечной палочки (БГКП), яйца гельминтов. Кроме перечисленных показателей, в число обязательных тестов полного санитарно-химического анализа на городских очистных станциях может быть включено определение специфических примесей, поступающих в водоотводящую сеть населенных пунктов от промышленных предприятий.

Температура — один из важных технологических показателей, функцией температуры является вязкость жидкости и, следовательно, сила сопротивления оседающим частицам.

Поэтому температура — один из определяющих факторов процесса седиментации.

Важнейшее значение имеет температура для биологических процессов очистки, так как от нее зависят скорости биохимических реакций и растворимость кислорода в воде.

Окраска – один из органолептических показателей качества сточных вод. Хозяйственно-фекальные сточные воды обычно слабо окрашены и имеют желтовато-буроватые или серые оттенки.

Наличие интенсивной окраски различных оттенков — свидетельство присутствия производственных сточных вод.

Для окрашенных сточных вод определяют интенсивность окраски по разведению до бесцветной, например 1:400; 1:250 и т.д.

Запах – органолептический показатель, характеризующий наличие в воде пахнущих летучих веществ.

Обычно запах определяют качественно при температуре пробы 20°С и описывают как фекальный, гнилостный, керосиновый, фенольный и т.д.

При неясно выраженном запахе определение повторяют, подогревая пробу до 65°С. Иногда необходимо знать пороговое число — наименьшее разбавление, при котором запах исчезает.

Концентрация ионов водорода выражается величиной рН. Этот показатель чрезвычайно важен для биохимических процессов, скорость которых может существенно снижаться при резком изменении реакции среды.

Установлено, что сточные воды, подаваемые на сооружения биологической очистки, должны иметь значение рН в пределах 6,5 – 8,5. Производственные сточные воды (кислые или щелочные) должны быть нейтрализованы перед сбросом в водоотводящую сеть, чтобы предотвратить ее разрушение.

Городские сточные воды обычно имеют слабощелочную реакцию среды (рН = 7,2-7,8).

Прозрачность характеризует общую загрязненность сточной воды нерастворенными и коллоидными примесями, не идентифицируя вид загрязнений. Прозрачность городских сточных вод обычно составляет 1-3 см, а после очистки увеличивается до 15 см.

Сухой остаток характеризует общую загрязненность сточных вод органическими и минеральными примесями в различных агрегативных состояниях (в мг/л).

Определяется этот показатель после выпаривания и дальнейшего высушивания при t = 105 °С пробы сточной воды. После прокаливания (при t = 600°C) определяется зольность сухого остатка.

По этим двум показателям можно судить о соотношении органической и минеральной частей загрязнений в сухом остатке.

Плотный остаток – это суммарное количество органических и минеральных веществ в профильтрованной пробе сточных вод (в мг/л). Определяется при таких же условиях, что и сухой остаток.

После прокаливания плотного остатка при t = 600°С можно ориентировочно оценить соотношение органической и минеральной частей растворимых загрязнений сточных вод.

При сравнении прокаленных сухого и плотного остатков городских сточных вод определено, что большая часть органических загрязнений находится в нерастворенном состоянии. При этом минеральные примеси в большей степени находятся в растворенном виде.

Взвешенные вещества – показатель, характеризующий количество примесей, которое задерживается на бумажном фильтре при фильтровании пробы. Это один из важнейших технологических показателей качества воды, позволяющий оценить количество осадков, образующихся в процессе очистки сточных вод.

Кроме того, этот показатель используется в качестве расчетного параметра при проектировании первичных отстойников. Количество взвешенных веществ – один из основных нормативов при расчете необходимой степени очистки сточных вод.

Потери при прокаливании взвешенных веществ определяются так же, как для сухого и плотного остатков, но выражаются обычно не в мг/л, а в виде процентного отношения минеральной части взвешенных веществ к их общему количеству по сухому веществу. Этот показатель называется зольностью.

Концентрация взвешенных веществ в городских сточных водах обычно составляет 100 – 500 мг/л.

Оседающие вещества — часть взвешенных веществ, оседающих на дно отстойного цилиндра за 2 ч отстаивания в покое.

Этот показатель характеризует способность взвешенных частиц к оседанию, позволяет оценить максимальный эффект отстаивания и максимально возможный объем осадка, который может быть получен в условиях покоя.

В городских сточных водах оседающие вещества в среднем составляют 50-75% общей концентрации взвешенных веществ.

Под окисляемостью понимают общее содержание в воде восстановителей органической и неорганической природы. В городских сточных водах подавляющую часть восстановителей составляют органические вещества, поэтому считается, что величина окисляемости полностью относится к органическим примесям.

Окисляемость – групповой показатель.

В зависимости от природы используемого окислителя различают химическую окисляемость, если при определении используют химический окислитель, и биохимическую, когда роль окислительного агента выполняют аэробные бактерии – этот показатель – биохимическая потребность в кислороде -БПК.

В свою очередь, химическая окисляемость может быть перманганат-ной (окислитель КМп04), бихроматной (окислитель К2Сг207) и иодатной (окислитель KJ03). Результаты определения окисляемости независимо от вида окислителя выражают в мг/л 02. Бихроматную и иодатную окисляемость называют химической потребностью в кислороде или ХПК.

Перманганатная окисляемость – кислородный эквивалент легко-окисляемых примесей. Основная ценность этого показателя – быстрота и простота определения.

Перманганатная окисляемость используется с целью получения сравнительных данных. Тем не менее, есть такие вещества, которые не окисляются КМп04.

Определяя ХПК, можно достаточно полно оценить степень загрязненности воды органическими веществами.

БПК — кислородный эквивалент степени загрязненности сточных вод биохимически окисляемыми органическими веществами. БПК определяет количество кислорода, необходимое для жизнедеятельности микроорганизмов, участвующих в окислении органических соединений.

БПК характеризует биохимически окисляемую часть органических загрязнений сточной воды, находящихся в первую очередь в растворенном и коллоидном состояниях, а также в виде взвеси.

Для математического описания процесса биохимического потребления кислорода наиболее часто используют кинетическое уравнение первого порядка. Для вывода уравнения введем ряд обозначений: La – количество кислорода, необходимое для окисления всего органического вещества, т.е.

БПКполн мг/л; Lt – то же, потребленное к моменту времени t, т.е. БПКЬ мг/л; La – Lt – то же, остающееся в растворе к моменту времени t, мг/л.

Азот находится в сточных водах в виде органических и неорганических соединений. В городских сточных водах основную часть органических азотистых соединений составляют вещества белковой природы – фекалии, пищевые отходы.

Неорганические соединения азота представлены восстановленными – NH4+ и NH3 окисленными формами N02” и N03” Аммонийный азот в большом количестве образуется при гидролизе мочевины – продукта жизнедеятельности человека.

Кроме того, процесс аммонификации белковых соединений также приводит к образованию соединений аммония.

В городских сточных водах до их очистки азот в окисленных формах (в виде нитритов и нитратов), как правило, отсутствует. Нитриты и нитраты восстанавливаются группой денитрифицирующих бактерий до молекулярного азота. Окисленные формы азота могут появиться в сточной воде лишь после биологической очистки.

Источником соединений фосфора в сточных водах являются физиологические выделения людей, отходы хозяйственной деятельности человека и некоторые виды производственных сточных вод.

Концентрации азота и фосфора в сточных водах – важнейшие пока- | затели санитарно-химического анализа, имеющие значение для биологической очистки. Азот и фосфор – необходимые компоненты состава бактериальных клеток. Их называют биогенными элементами.

При отсутствии азота и фосфора процесс биологической очистки невозможен.

Хлориды и сульфаты – показатели, концентрация которых влияет на общее солесодержание.

В группу тяжелых металлов и других токсичных элементов входит большое число элементов, которое по мере накопления знаний о процессах очистки все более возрастает. К токсичным тяжелым металлам относят железо, никель, медь, свинец, цинк, кобальт, кадмий, хром, ртуть; токсичным элементам, не являющимся тяжелыми металлами, – мышьяк, сурьма, бор, алюминий и т.д.

Источник тяжелых металлов – производственные сточные воды машиностроительных заводов, предприятий электронной, приборостроительной и других отраслей промышленности. В сточных водах тяжелые металлы содержатся в виде ионов и комплексов с неорганическими и органическими веществами.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) – органические соединения, состоящие из гидрофобной и гидрофильной частей, обусловливающих растворение этих веществ в маслах и в воде.

Примерно 75% общего количества производимых СПАВ приходится на долю анионо-активных веществ, второе место по выпуску и использованию занимают неионогенные соединения.

В городских сточных водах определяют СПАВ этих двух типов.

Нефтепродукты – неполярные и малополярные соединения, экстрагируемые гексаном. Концентрация нефтепродуктов в водоемах строго нормируется, и поскольку на городских очистных сооружениях степень их задержания не превышает 85%, в поступающей на станцию сточной воде также ограничивается содержание нефтепродуктов.

Растворенный кислород в поступающих на очистные сооружения сточных водах отсутствует. В аэробных процессах концентрация кислорода должна быть не менее 2 мг/л.

Санитарно-бактериологические показатели включают: определение , общего числа аэробных сапрофитов (микробное число), бактерий группы кишечной палочки и анализ на яйца гельминтов.

Микробное число оценивает общую обсемененность сточных вод микроорганизмами и косвенно характеризует степень загрязненности воды органическими веществами – источниками питания аэробных сапрофитов. Этот показатель для городских сточных вод колеблется в пределах 106 – 108.

источник