Kennis van biochemiese suurstofvraag van water

Kennis van biochemiese suurstofvraag van water

1. Definisie van BOD.

Biochemiese suurstofvraag (dikwels na verwys as BOD) verwys na die hoeveelheid opgeloste suurstof wat verbruik word in die biochemiese reaksie van mikroörganismes wat bioafbreekbare organiese materiaal in water onder sekere omstandighede ontbind. Dit word uitgedruk in mg/L of persentasie, dpm. Dit is 'n omvattende aanwyser wat die inhoud van organiese besoedelingstowwe in water weerspieël. As die biologiese oksidasietyd vyf dae is, word dit vyf-dae biochemiese suurstofbehoefte (BOD5) genoem, en daar is BOD10 en BOD20 dienooreenkomstig.

Die ontbinding van organiese materiaal in water word in twee fases uitgevoer. Die eerste fase is die koolstofoksidasiestadium, en die tweede fase is die nitrifikasiestadium. Die hoeveelheid oksidasie wat in die koolstofoksidasiestadium verbruik word, word karbonisasie biochemiese suurstofvraag (CBOD) genoem.

Mikro-organismes moet suurstof verbruik wanneer organiese verbindings in water ontbind word. As die opgeloste suurstof in die water nie genoeg is om in die behoeftes van mikroörganismes te voorsien nie, is die waterliggaam in 'n besoedelde toestand. Daarom is BOD 'n belangrike aanwyser wat indirek die mate van organiese besoedeling in water aandui. Deur die bepaling van BOD kan ons die bioafbreekbaarheid van riool en die selfsuiweringsvermoë van waterliggame verstaan. Hoe hoër die waarde, hoe meer organiese besoedelingstowwe is daar in die water en hoe ernstiger is die besoedeling.

Oor die algemeen kan die afbraakproses van organiese materiaal onder die metabolisme van mikroörganismes in twee fases verdeel word. Die eerste fase is die proses van organiese materiaal wat in CO2, NH3 en H2O omgeskakel word. Die tweede fase is die nitrifikasieproses van NH3 wat verder omgeskakel word in nitriet en nitraat. Aangesien NH3 reeds 'n anorganiese stof is, verwys die biochemiese suurstofvraag van riool oor die algemeen slegs na die hoeveelheid suurstof wat organiese materiaal benodig in die stadium biochemiese reaksie. Die afbraak van organiese materiaal deur mikroörganismes hou verband met temperatuur, en 20°C word oor die algemeen gebruik as die standaardtemperatuur vir die meting van biochemiese suurstofbehoefte. Onder die meettoestande van voldoende suurstof en konstante roering neem dit gewoonlik 20 dae vir organiese materiaal om basies die stadium oksidasie-ontbindingsproses te voltooi, ongeveer 99%, en die 20-dae BOD-waarde word dikwels beskou as die volledige BOD-waarde, dit wil sê BOD20. 20 dae is egter moeilik om in werklike werk te bereik. Daarom word 'n standaardtyd bepaal, gewoonlik 5 dae, wat die vyfdaagse biochemiese suurstofbehoefte genoem word, aangeteken as BOD5. BOD5 is ongeveer 70% van BOD20.

Die verskil tussen BOD en COD is dat BOD biochemiese suurstofvraag is; COD is chemiese suurstofvraag, wat verwys na die hoeveelheid van alle besoedelingstowwe (insluitend organiese en anorganiese stowwe) in water wat onder sekere omstandighede deur sterk oksidante geoksideer kan word, uitgedruk in mg/L suurstof wat benodig word vir oksidasie. Dit kan die mate van waterbesoedeling weerspieël deur stowwe te verminder. Oor die algemeen is die COD van riool groter as BOD. Dit is omdat eersgenoemde deegliker geoksideer word. Behalwe vir 'n paar vlugtige organiese verbindings, aromatiese organiese verbindings en 'n paar alkane, kan hulle oor die algemeen geoksideer word, en daar is ook 'n deel van die hoeveelheid anorganiese stowwe; terwyl BOD slegs verwys na organiese materiaal wat direk deur mikroörganismes ontbind kan word, en maklik deur giftige stowwe en bakterieë in die water ingemeng word. Die verhouding van biochemiese suurstofvraag tot chemiese suurstofbehoefte kan aandui hoeveel van die organiese besoedelingstowwe in die water moeilik is vir mikroörganismes om te ontbind. Organiese besoedelingstowwe wat moeilik is vir mikroörganismes om te ontbind, is skadeliker vir die omgewing.

Die BOD5 van 'n algemene rivier is nie meer as 2mg/L nie. As dit hoër as 10mg/L is, sal dit 'n vieslike reuk uitstraal. my land se omvattende rioolafvoerstandaard bepaal dat by die fabrieksuitlaat die toelaatbare konsentrasie van die BOD sekondêre standaard van afvalwater 60mg/L is, en die oppervlakwater BOD mag nie 4mg/L oorskry nie.

Die tradisionele toetsmetode vir BOD5 is die inentingsverdunningsmetode. Die spesifieke metode is om vir 5 dae by 20±1°C te kweek en die opgeloste suurstof van die monster onderskeidelik voor en na kultuur te meet. Die verskil tussen die twee is die biochemiese suurstofbehoefte vir 5 dae. Dit is die metode wat tans wyd gebruik word.

Die biochemiese suurstofvraag (BOD) ontleder wat deur Lianhua Technology verskaf word, is ontwerp op grond van die meetbeginsel van die differensiële drukmetode. Die instrument simuleer die biodegradasieproses van organiese materiaal in die natuur: die suurstof in die lug bokant die toetsbottel vul voortdurend die opgeloste suurstof wat in die water verbruik word, aan, die CO2 wat tydens die afbraak van organiese materiaal geproduseer word, word deur die natriumhidroksied in die seëldeksel geabsorbeer, en die druksensor monitor die veranderinge in die suurstofdruk in die toetsbottel te eniger tyd. 'n Korrelasie word vasgestel tussen die biochemiese suurstofvraag BOD (dws die hoeveelheid suurstof wat in die toetsbottel verbruik word) en die gasdruk, en dan word die biochemiese suurstofvraag BOD-waarde direk vertoon.

Die tradisionele verdunnings-inentingsmetode is omslagtig en tydrowend, en 'n toegewyde persoon moet toesig hou tydens die vyfdaagse kultuurproses. In vergelyking is Lianhua Technology se BOD-ontleder maklik om te bedryf en gerieflik om te toets. Wanneer die vasgestelde kultuurtyd (soos 5 dae, 7 dae of 30 dae) bereik word, skakel die toetsstelsel outomaties af en stoor die meetresultate. Dit kan 6 of 12 watermonsters gelyktydig doen, en geen spesiale persoon is nodig om tydens die toets te kyk nie. En dit is vinniger as die verdunningsmetode. Om die bottel in 'n toestand van aanhoudende roer te hou, kan bykomende suurstof vir die watermonster verskaf en bakterieë toelaat om meer kontak met organiese materiaal te hê. Deur die asemhalings- en suurstofverbruiksproses te versnel, kan die resultate vinniger verkry word. Die meetresultate gelykstaande aan die verdunningskultuurmetode kan binne 2 tot 3 dae verkry word. Hierdie meetresultate kan vir prosesbeheer gebruik word.

 

2. Hoe BOD geproduseer word

BOD kom hoofsaaklik van bioafbreekbare organiese materiaal in water.‌

Biochemiese suurstofvraag (BOD) verwys na die hoeveelheid opgeloste suurstof wat verbruik word in die biochemiese reaksieproses van mikroörganismes wat bioafbreekbare organiese materiaal in water onder sekere omstandighede ontbind. Hierdie organiese materiaal kan menslike en dierlike ontlasting, voedsel- en industriële afval, ens. Hulle word in water ontbind deur die werking van mikroörganismes en verbruik sodoende opgeloste suurstof in water. BOD word gewoonlik gemeet in milligram per liter of uitgedruk as 'n persentasie of dpm. Dit is 'n belangrike watergehalte-aanwyser wat gebruik word om die mate van organiese besoedeling in waterliggame te bepaal. Die meeste besoedelingstowwe in riool is organiese materiaal, insluitend tienmiljoene bekende spesies en ontelbare onbekende spesies. BOD en 'n ander aanwyser, chemiese suurstofvraag (COD), word saam gebruik om die besoedelingstatus van waterliggame te bepaal. BOD fokus op die meting van die hoeveelheid organiese materiaal wat deur mikroörganismes ontbind kan word, terwyl COD die oksidasie van alle vorme van organiese en anorganiese materiaal insluit. Samevattend kom BOD hoofsaaklik van bioafbreekbare organiese materiaal in water. Hierdie organiese materiaal word deur mikroörganismes in water ontbind, wat die selfsuiweringsvermoë en ekologiese balans van waterliggame beïnvloed. Biochemiese suurstofvraag is 'n belangrike watergehaltebesoedelingsparameter. In afvalwater, afvalwater van afvalwaterbehandelingsaanlegte en besmette water is die hoeveelheid suurstof wat benodig word vir mikroörganismes om te groei en voort te plant met behulp van organiese materiaal die suurstofekwivalent van afbreekbare (mikro-organisme-bruikbare) organiese materiaal. Besoedelingstowwe in oppervlakwater verbruik opgeloste suurstof in die proses van oksidasie wat deur mikroörganismes bemiddel word. Die hoeveelheid opgeloste suurstof wat verbruik word, word biochemiese suurstofvraag genoem, wat indirek die hoeveelheid bioafbreekbare organiese materiaal in die water weerspieël. Dit dui die totale hoeveelheid opgeloste suurstof aan wat in die water verbruik word wanneer die organiese materiaal in die water geoksideer en ontbind word deur die biochemiese werking van mikroörganismes om dit anorganies of gasvormig te maak. Hoe hoër die waarde, hoe meer organiese besoedelingstowwe is daar in die water, en hoe ernstiger is die besoedeling. Koolwaterstowwe, proteïene, olies, lignien, ens. wat in opgeskorte of opgeloste toestande in huishoudelike riool en industriële afvalwater soos suiker, voedsel, papiervervaardiging en vesel voorkom, is almal organiese besoedelingstowwe wat ontbind kan word deur die biochemiese werking van aërobiese bakterieë. Aangesien suurstof tydens die ontbindingsproses verbruik word, word dit ook aërobiese besoedelingstowwe genoem. As te veel van hierdie tipe besoedeling in die waterliggaam gestort word, sal dit 'n gebrek aan opgeloste suurstof in die water veroorsaak. Terselfdertyd sal die organiese materiaal korrupsie veroorsaak deur die ontbinding van anaërobiese bakterieë in die water, wat onwelriekende gasse soos metaan, waterstofsulfied, merkaptaan en ammoniak produseer, wat veroorsaak dat die waterliggaam agteruitgaan en stink.

Dit neem ongeveer 100 dae vir alle organiese materiaal in riool om heeltemal geoksideer en ontbind te word. Om die opsporingstyd te verkort, word die biochemiese suurstofbehoefte oor die algemeen voorgestel deur die suurstofverbruik van die getoetste watermonster by 20°C binne vyf dae, wat die vyf-dae biochemiese suurstofbehoefte genoem word, waarna verwys word as BOD5. Vir huishoudelike riool is dit ongeveer gelyk aan 70% van die suurstofverbruik vir volledige oksidasie en ontbinding.

 

3. Die impak van BOD.

Watergehalte-opsporing BOD is die afkorting van biochemiese suurstofbehoeftemeter, wat 'n omvattende aanduiding is van die inhoud van suurstofverbruikende besoedelingstowwe in water. Die gevare van oormatige BOD word hoofsaaklik in die volgende aspekte gemanifesteer:

 

1. Verbruik van opgeloste suurstof in water: Oormatige BOD-inhoud sal die voortplantingstempo van aërobiese bakterieë en aërobiese organismes versnel, wat veroorsaak dat die suurstof in die water vinnig verbruik word, wat lei tot die dood van waterorganismes.

2. Agteruitgang van watergehalte: Die voortplanting van 'n groot aantal suurstofverbruikende mikroörganismes in die waterliggaam sal opgeloste suurstof verbruik en organiese besoedeling in sy eie lewenskomponente sintetiseer. Dit is die selfsuiweringskenmerk van die waterliggaam. Te hoë BOD sal veroorsaak dat aërobiese bakterieë, aërobiese protosoë en aërobiese protofiete in groot getalle vermeerder, vinnig suurstof verbruik, die dood van visse en garnale veroorsaak en veroorsaak dat 'n groot aantal anaërobiese bakterieë vermeerder.

3. Beïnvloed die selfsuiweringsvermoë van waterliggame: Die inhoud van opgeloste suurstof in waterliggame is nou verwant aan die selfsuiweringsvermoë van waterliggame. Hoe laer die opgeloste suurstofinhoud, hoe swakker is die selfsuiweringsvermoë van waterliggame.

4. Produseer reuk: Te hoë BOD-inhoud sal reuk in waterliggame veroorsaak, wat nie net die waterkwaliteit sal beïnvloed nie, maar ook die omliggende omgewing en menslike gesondheid bedreig.

5. Veroorsaak rooigety en algebloei: Oormatige BOD sal eutrofikasie van waterliggame veroorsaak, rooigety en algebloei veroorsaak, wat die akwatiese ekologiese balans sal vernietig en menslike gesondheid en drinkwater bedreig.

 

Daarom is oormatige BOD 'n baie belangrike waterbesoedelingsparameter, wat indirek die inhoud van bioafbreekbare organiese materiaal in water kan weerspieël. As riool met oormatige BOD in natuurlike waterliggame soos riviere en oseane gestort word, sal dit nie net die dood van organismes in die water veroorsaak nie, maar ook in die voedselketting ophoop en die menslike liggaam binnedring, wat chroniese vergiftiging veroorsaak, die senuweestelsel beïnvloed en die funksie van die lewer vernietig. Daarom is dit nodig om 'n Shenchanghong BOD-meter vir meting aan te skaf. Eers nadat die toets geslaag is, kan die riool in die waterliggaam gestort word.

 

5. Metodes vir die behandeling van BOD

Om die probleem van oormatige BOD (biochemiese suurstofvraag) in water te behandel, is dit nodig om 'n verskeidenheid metodes soos fisiese, biologiese en chemiese metodes te gebruik. Die volgende is 'n paar effektiewe metodes:

 

1. Fisiese metode:

 

A. Behandel afvalwater vooraf om gesuspendeerde vaste stowwe en sedimente te verwyder, gewoonlik met behulp van fisiese metodes soos sedimentasie, filtrasie of sentrifugering.

 

B. Sifting en sedimentasie. Verwyder gesuspendeerde vaste stowwe in riool deur fisiese sifting en sedimentasie. Hierdie vaste stowwe bevat gewoonlik hoë BOD.

 

2. Biologiese metode:

 

A. Biologiese behandeling is een van die belangrikste stappe om BOD in afvalwater te verwyder. Dit gebruik die metaboliese kapasiteit van mikroörganismes om organiese materiaal te ontbind en BOD-inhoud te verminder. Algemene metodes sluit in geaktiveerde slykmetode en biofilmmetode.

 

B. Geaktiveerde slykmetode: Skep geskikte omgewingstoestande deur roer, deurlugting en ander metodes om mikroörganismes in staat te stel om organiese materiaal te ontbind.

 

C. Biofilmmetode: Heg mikroörganismes aan 'n vaste membraan, en die organiese materiaal in die afvalwater word deur mikroörganismes verwyder wanneer dit deur die membraan gaan.

D. Pas pH-waarde aan: pH-waarde in afvalwater het 'n sekere invloed op die aktiwiteit van mikroörganismes en BOD-verwyderingseffek, en moet aangepas word volgens die eienskappe van spesifieke afvalwater.

E. Beluchting om opgeloste suurstof te verhoog: Deur die suurstoftoevoer te verhoog, word die aktiwiteit van mikroörganismes en die verwyderingsdoeltreffendheid van BOD in afvalwater verbeter.

F. Oorblywende slykbehandeling: Tydens die biologiese behandelingsproses moet die slyk wat geproduseer word verder behandel word, insluitend anaërobiese vertering, aërobiese vertering, dehidrasie, droog, ens.

3. Chemiese metode:

A. Chemiese oksidasie: Gebruik oksidante soos osoon, chloor of persulfaat om organiese materiaal in riool te oksideer en BOD te verminder.

B. Flokkulasie en flotasie: Voeg flokkulante by om gesuspendeerde deeltjies en organiese materiaal in groter vlokkies te laat kondenseer, en verwyder dit dan deur flotasie.

4. Gevorderde behandelingstegnologie:

A. Anaërobiese ammoniakoksidasietegnologie: Onder spesifieke omstandighede word anaërobiese ammoniakoksidasiebakterieë gebruik om ammoniakstikstof in riool te verwyder en terselfdertyd BOD te verminder.

B. Gekonstrueerde vleilandstelsel: Deur die sinergistiese effek van plante en mikroörganismes in gekonstrueerde vleilande word besoedelingstowwe soos organiese materiaal, stikstof en fosfor verwyder.

5. Proses optimalisering:

A. SBR (Sequencing Batch Activated Sludge Process): Verbeter die doeltreffendheid van rioolbehandeling deur periodieke watervul-, deurlugtings-, sedimentasie- en dreineringsprosesse.

B. CAST (sirkulerende geaktiveerde slykproses): Kombineer die periodieke werking van deurlugting en roer om die verwyderingsdoeltreffendheid van organiese materiaal te verbeter.

6. Voor- en nabehandeling:

A. Voorbehandeling soos growwe skerms, fyn skerms en gruiskamers verwyder groot deeltjies organiese materiaal en verminder die las van daaropvolgende biologiese behandeling.

B. Na-behandeling: Na biologiese behandeling word BOD verder verminder deur filtrasie, adsorpsie en ander metodes.

Samevattend moet die probleem van oormatige BOD in behandelde water faktore soos die aard van die afvalwater, behandelingsvereistes en ekonomiese toestande omvattend oorweeg, toepaslike behandelingsmetodes kies en aandag gee aan energieverbruik en emissies tydens die behandelingsproses om te verseker dat die behandelingsproses aan omgewingsbeskermingsvereistes voldoen.

5. BOD-analise metode.

Die ontledingsmetodes van BOD sluit hoofsaaklik vyf-dae kultuurmetode, drukmetingsmetode, mikrobiese elektrodemetode, BOD5-metode, BOD20-metode, biosensormetode, optiese suurstofsensormetode, chemiese ontledingsmetode, ens. 1,‌ Die vyfdaagse opleidingsmetode is 'n algemeen gebruikte BOD-metingsmetode. Dit bereken die BOD-waarde deur die watermonsters vir 5 dae by (20 ± 1 ° C) toestande te verander en dan die veranderinge in die suurstofinhoud in die watermonster voor en na die watermonster te bepaal. Dit is om die BOD-waarde te bereken deur veranderinge in die geslote sisteem te meet deur veranderinge in die geslote sisteem te meet. Die elektriese seinveranderinge wat veroorsaak word deur mikrobiese metaboliese aktiwiteite om die BOD-waarde te bepaal. Hierdie metode het 'n hoë sensitiwiteit en akkuraatheid. Die BOD5-metode is eenvoudig en ekonomies en word wyd gebruik op die gebied van watergehaltemonitering, terwyl die BOD20-reël die agteruitgang van organiese materiaal in die waterliggaam meer omvattend kan evalueer, en dit is geskik vir geleenthede wat meer akkuraat evalueer BOD vereis. Daar is voordele van vinnige reaksie, eenvoudige werking en hoë sensitiwiteit. Die reaksie tussen chemiese reagense en organiese materiaal word bereken om die BOD-waarde te bereken. Hierdie metode vereis gewoonlik 'n langer operasietyd en ingewikkelde eksperimentele stappe, maar in sommige spesifieke gevalle is dit steeds 'n effektiewe metode om die BOD-waarde te bepaal. Daarbenewens kan verskillende lande en streke verskillende standaarde en vereistes hê. Daarom, wanneer BOD uitgevoer word, is dit nodig om te verwys na die relevante metodes en standaarde wat op die gebied van toepassing is om die akkuraatheid en vergelykbaarheid van die meetresultate te verseker.

 

Lianhua Technology se biochemiese suurstofvraag (BOD5) ontleder is ontwerp op grond van die differensiële drukmetingsbeginsel. Dit simuleer die biodegradasieproses van organiese materiaal in die natuur. In 'n verseëlde kultuurbottel vul die suurstof in die lug bokant die kultuurbottel voortdurend die opgeloste suurstof aan wat verbruik word deur die ontbinding van organiese materiaal in die monster. Die CO2 wat tydens die afbraak van organiese materiaal geproduseer word, word verwyder, wat veroorsaak dat die lugdruk in die kultuurbottel verander. Deur die verandering in die lugdruk in die kultuurbottel op te spoor, word die biochemiese suurstofvraag (BOD) waarde van die monster bereken. Wye opsporingsreeks, direkte toetsing onder 4000mg / L, outomatiese druk van resultate, opsionele metingsiklus van 1-30 dae, eenvoudige werking.