Wissen über den Biochemischen Sauerstoffbedarf von Wasser

Wissen über den Biochemischen Sauerstoffbedarf von Wasser

1. Die Definition von BOD.

Der biochemische Sauerstoffbedarf (Oxygen Demand) bezieht sich auf die Menge an gelöstem Sauerstoff, die bei der biochemischen Reaktion von Mikroorganismen verbraucht wird, die unter bestimmten Bedingungen biologisch abbaubare organische Substanzen im Wasser zersetzen. Es wird in mg/l oder Prozent, ppm, ausgedrückt. Es handelt sich um einen umfassenden Indikator, der den Gehalt an organischen Schadstoffen im Wasser widerspiegelt. Wenn die biologische Oxidationszeit fünf Tage beträgt, wird sie als fünf-Tage-biochemischer Sauerstoffbedarf (BOD5) bezeichnet, und es gibt BOD10 und BOD20 entsprechend.

Die Zersetzung organischer Stoffe in Wasser erfolgt in zwei Stufen. Die erste Stufe ist die Kohlenstoffoxidationsstufe und die zweite die Nitrifizierungsstufe. Die Menge der im Kohlenstoffoxidationsstadium verbrauchten Oxidation wird als Kohlenstoffbiochemischer Sauerstoffbedarf (CBOD) bezeichnet.

Mikroorganismen müssen Sauerstoff aufnehmen, wenn sie organische Verbindungen im Wasser zersetzen. Wenn der im Wasser gelöste Sauerstoff nicht ausreicht, um die Bedürfnisse der Mikroorganismen zu decken, befindet sich die Gewässermasse in einem verschmutzten Zustand. Die BOD ist daher ein wichtiger Indikator, der indirekt den Grad der organischen Verschmutzung im Wasser anzeigt. Durch die Bestimmung der BOD können wir die biologische Abbaubarkeit von Abwasser und die Selbstreinigungskapazität von Gewässern verstehen. Je höher der Wert, desto mehr organische Schadstoffe sind im Wasser und desto schwerwiegender die Verschmutzung.

Im Allgemeinen kann der Abbau von organischer Substanz im Stoffwechsel von Mikroorganismen in zwei Phasen unterteilt werden. Die erste Stufe ist der Prozess der Umwandlung organischer Stoffe in CO2, NH3 und H2O. Die zweite Stufe ist der Nitrifizierungsprozess von NH3, der weiter in Nitrit und Nitrat umgewandelt wird. Da NH3 bereits eine anorganische Substanz ist, bezieht sich der biochemische Sauerstoffbedarf von Abwasser im Allgemeinen nur auf die Sauerstoffmenge, die von organischer Substanz in der Phase der biochemischen Reaktion benötigt wird. Der Abbau organischer Stoffe durch Mikroorganismen hängt mit der Temperatur zusammen, und 20°C wird allgemein als Standardtemperatur zur Messung des biochemischen Sauerstoffbedarfs verwendet. Unter den Messbedingungen genügend Sauerstoff und ständiges Rühren dauert es für organische Stoffe in der Regel 20 Tage, bis der oxidative Zustand des Zersetzungsverfahrens im Wesentlichen abgeschlossen ist, etwa 99%, und der 20-tägige BOD-Wert wird oft als vollständiger BOD-Wert, 20 Tage sind jedoch in der tatsächlichen Arbeit schwer zu erreichen. Daher wird eine Standardzeit festgelegt, in der Regel 5 Tage, die als fünf-Tage-biochemischer Sauerstoffbedarf bezeichnet wird und als BOD5 erfasst wird. Die BOD5 entspricht etwa 70% der BOD20.

Der Unterschied zwischen BOD und COD besteht darin, dass BOD der biochemische Sauerstoffbedarf ist; COD ist der chemische Sauerstoffbedarf, der sich auf die Menge aller Schadstoffe (einschließlich organischer und anorganischer Stoffe) im Wasser bezieht, die unter bestimmten Bedingungen durch starke Oxidantien Sie kann durch die Verringerung von Stoffen den Grad der Wasserverschmutzung widerspiegeln. Im Allgemeinen ist die COD von Abwasser größer als die BOD. Das liegt daran, daß die erstere stärker oxidiert wird. Mit Ausnahme einiger flüchtiger organischer Verbindungen, aromatischer organischer Verbindungen und einiger Alkane können sie im Allgemeinen oxidiert werden, und es gibt auch einen Teil der Menge an anorganischen Substanzen; während BOD nur auf organische Substanzen bezieht, die direkt von Mikroorganismen abgebaut werden können und Das Verhältnis von biochemischer Sauerstoffnachfrage zu chemischer Sauerstoffnachfrage kann anzeigen, wie viel der organischen Schadstoffe im Wasser für Mikroorganismen schwer zu zersetzen sind. Organische Schadstoffe, die für Mikroorganismen schwer zu zersetzen sind, sind schädlicher für die Umwelt.

Die BOD5 eines allgemeinen Flusses beträgt nicht mehr als 2 mg/l. Wenn sie höher als 10 mg/l ist, gibt sie einen üblen Geruch ab. Die umfassende Abwasserentladungsnorm meines Landes sieht vor, dass die zulässige Konzentration des BOD-Sekundärstandards für Abwasser am

Die traditionelle Testmethode für BOD5 ist die Methode der Inokulationsverdünnung. Die spezifische Methode besteht darin, die Proben 5 Tage lang bei 20±1°C zu kultivieren und den gelösten Sauerstoff der Probe vor bzw. nach der Kultur zu messen. Der Unterschied zwischen den beiden ist der biochemische Sauerstoffbedarf für 5 Tage. Dies ist die derzeit weit verbreitete Methode.

Der von Lianhua Technology bereitgestellte biochemische Sauerstoffbedarfsanalysator (BOD) basiert auf dem Messprinzip der Differentialdruckmethode. Das Gerät simuliert den biologischen Abbau von organischer Substanz in der Natur: Der Sauerstoff in der Luft über der Prüfflasche ersetzt kontinuierlich den im Wasser verbrauchten gelösten Sauerstoff, das beim Abbau organischer Substanz entstehende CO2 wird vom Natriumhydroxid in der Vers Die biologische Sauerstoffnachfrage BOD (d. h. die im Prüfflaschen verbrauchte Sauerstoffmenge) und der Gasdruck werden korreliert und der biologische Sauerstoffbedarf BOD wird dann direkt angezeigt.

Die traditionelle Verdünnungsinokulation ist umständlich und zeitaufwändig, und eine eigene Person muss während des fünftägigen Kulturprozesses überwachen. Im Vergleich dazu ist der BOD-Analysator von Lianhua Technology einfach zu bedienen und zu testen. Wenn die festgelegte Kulturzeit (z. B. 5 Tage, 7 Tage oder 30 Tage) erreicht ist, schaltet sich das Prüfsystem automatisch ab und speichert die Messergebnisse. Es kann 6 oder 12 Wasserproben gleichzeitig nehmen, und es ist keine besondere Person erforderlich, die während des Tests zusieht. Und es ist schneller als die Verdünnungsmethode. Wenn die Flasche ständig gerührt wird, kann die Wasserprobe zusätzlichen Sauerstoff erhalten und Bakterien mehr Kontakt zu organischen Stoffen haben. Durch die Beschleunigung der Atmung und des Sauerstoffverbrauchs können die Ergebnisse schneller erzielt werden. Die Messwerte, die dem Verdünnungskulturverfahren entsprechen, können innerhalb von 2 bis 3 Tagen erzielt werden. Diese Messergebnisse können für die Prozesssteuerung verwendet werden.

2. Die Wie wird BOD hergestellt?

Die BDE entsteht hauptsächlich aus biologisch abbaubaren organischen Stoffen im Wasser. ‌

Der biochemische Sauerstoffbedarf (BOD) bezieht sich auf die Menge an gelöstem Sauerstoff, die bei der biochemischen Reaktion von Mikroorganismen, die unter bestimmten Bedingungen biologisch abbaubare organische Stoffe im Wasser zersetzen, verbraucht wird. Diese organischen Stoffe können menschliche und tierische Exkremente, Lebensmittel und Industrieabfälle usw. sein. Sie werden durch Mikroorganismen im Wasser abgebaut und verbrauchen so im Wasser gelösten Sauerstoff. Die BOD wird in der Regel in Milligramm pro Liter gemessen oder in Prozent oder ppm ausgedrückt. Es handelt sich um einen wichtigen Indikator für die Wasserqualität, mit dem der Grad der organischen Verschmutzung in Gewässern bewertet wird. Die meisten Schadstoffe in Abwasser sind organische Stoffe, darunter Zehntausende von bekannten und unzählige unbekannte Arten. Die BOD und ein anderer Indikator, der chemische Sauerstoffbedarf (COD), werden zusammen zur Bewertung des Verschmutzungsstands von Gewässern verwendet. Die BOD-Daten konzentrieren sich auf die Messung der Menge an organischer Materie, die von Mikroorganismen abgebaut werden kann, während die COD-Daten die Oxidation aller Formen organischer und anorganischer Materie umfassen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass BOD hauptsächlich aus biologisch abbaubaren organischen Stoffen im Wasser stammt. Diese organischen Stoffe werden im Wasser von Mikroorganismen abgebaut und beeinträchtigen so die Selbstreinigungsfähigkeit und das ökologische Gleichgewicht der Gewässer. Der biochemische Sauerstoffbedarf ist ein wichtiger Parameter für die Verschmutzung der Wasserqualität. In Abwasser, Abwasser aus Kläranlagen und kontaminiertem Wasser entspricht die für das Wachstum und die Fortpflanzung von Mikroorganismen mit organischer Substanz erforderliche Sauerstoffmenge dem Sauerstoffäquivalent von abbaubaren (von Mikroorganismen verwendbaren) organischen Substanzen. Die Schadstoffe im Oberflächengewässer verbrauchen gelösten Sauerstoff im Prozess der durch Mikroorganismen vermittelten Oxidation. Die Menge des aufgelösten Sauerstoffs, der verbraucht wird, wird biochemischer Sauerstoffbedarf genannt, der indirekt die Menge an biologisch abbaubaren organischen Stoffen im Wasser widerspiegelt. Es gibt die Gesamtmenge an gelöstem Sauerstoff an, die im Wasser verbraucht wird, wenn die organische Substanz im Wasser durch die biochemische Wirkung von Mikroorganismen oxidiert und zersetzt wird, um sie anorganisch oder gasförmig zu machen. Je höher der Wert, desto mehr organische Schadstoffe sind im Wasser und desto schwerwiegender die Verschmutzung. Kohlenwasserstoffe, Proteine, Öle, Lignin usw., die in Schwebe- oder gelösten Zuständen in Haushaltsabwässern und Industrieabwässern wie Zucker, Lebensmitteln, Papierherstellung und Fasern vorhanden sind, sind alle organische Schadstoffe, die durch die biochem Da beim Zersetzungsvorgang Sauerstoff verbraucht wird, werden sie auch als aerobes Schadstoff bezeichnet. Wenn zu viel dieser Art von Schadstoff in den Wasserkörper gelangen, wird es zu einem Mangel an gelöstem Sauerstoff im Wasser kommen. Gleichzeitig wird die organische Substanz durch den Abbau von anaeroben Bakterien im Wasser verderben und stinkende Gase wie Methan, Schwefelwasserstoff, Mercaptan und Ammoniak erzeugen, wodurch sich der Wasserkörper verschlechtert und stinkt.

Es dauert etwa 100 Tage, bis alle organischen Stoffe im Abwasser vollständig oxidiert und abgebaut sind. Um die Detektionszeit zu verkürzen, wird der biochemische Sauerstoffbedarf in der Regel durch den Sauerstoffverbrauch der getesteten Wasserprobe bei 20 °C innerhalb von fünf Tagen dargestellt, der als fünftägiger biochemischer Sauerstoffbedarf (BOD5) bezeichnet wird. Bei Haushaltsabwasser entspricht sie für die vollständige Oxidation und Zersetzung etwa 70% des Sauerstoffverbrauchs.

3. Die Die Auswirkungen von BOD.

Wasserqualitätsdetektion BOD ist die Abkürzung für biochemisches Sauerstoffbedarfsmesser, ein umfassender Indikator für den Sauerstoffverbrauch in Wasser. Die Gefahren eines übermäßigen BDO zeigen sich hauptsächlich in folgenden Aspekten:

1. Die Verbrauch von in Wasser gelöstem Sauerstoff: Ein übermäßiger Gehalt an BOD beschleunigt die Reproduktionsrate von aeroben Bakterien und aeroben Organismen, wodurch der Sauerstoff im Wasser schnell verbraucht wird und somit zum Tod von Wasserorganismen führt.

2. Die Verschlechterung der Wasserqualität: Die Reproduktion einer großen Anzahl sauerstoffverbrauchender Mikroorganismen im Wasser wird gelösten Sauerstoff verbrauchen und organische Verschmutzung in seine eigenen Lebensbestandteile synthetisieren. Dies ist die Eigenschaft der Wassermasse, die sich selbst reinigt. Zu hohe BOD führt dazu, dass sich aerobe Bakterien, aerobe Protozoen und aerobe Protophyten in großer Zahl vermehren, schnell Sauerstoff verbrauchen, Fisch und Garnelen sterben und eine große Anzahl anaerober Bakterien vermehren.

3. Die Beeinflussen Sie die Selbstreinigungsfähigkeit von Gewässern: Der Gehalt an gelöstem Sauerstoff in Gewässern hängt eng mit der Selbstreinigungsfähigkeit von Gewässern zusammen. Je geringer der Sauerstoffgehalt der Wassermassen ist, desto schwächer ist die Selbstreinigungsfähigkeit der Wassermassen.

4. Die Geruch erzeugen: Ein zu hoher BOD-Gehalt verursacht in Gewässern einen Geruch, der nicht nur die Wasserqualität beeinträchtigt, sondern auch die Umwelt und die menschliche Gesundheit bedroht.

5. Die Verursacht die Flut und die Algenblüte: Übermäßige BDE führt zur Eutrophierung von Gewässern, führt zur Flut und Algenblüte, was das ökologische Gleichgewicht des Gewässern zerstört und die menschliche Gesundheit und das Trinkwasser bedroht.

Daher ist eine übermäßige BOD ein sehr wichtiger Wasserverschmutzungsparameter, der indirekt den Gehalt an biologisch abbaubaren organischen Stoffen im Wasser widerspiegeln kann. Wenn Abwasser mit übermäßigem BOD in natürliche Gewässer wie Flüsse und Ozeane abgeleitet wird, verursacht es nicht nur den Tod von Organismen im Wasser, sondern sammelt sich auch in der Nahrungskette und gelangt in den menschlichen Körper, verursacht chronische Vergiftungen, beeinträchtigt das Daher ist es notwendig, ein Shenchanghong BOD-Meter für die Messung zu erwerben. Erst nach erfolgreicher Prüfung kann das Abwasser in den Wasserkörper entlassen werden.

5. Die Methoden zur Behandlung von BOD

Um das Problem des übermäßigen BDO (biochemischer Sauerstoffbedarf) im Wasser zu behandeln, müssen verschiedene Methoden wie physikalische, biologische und chemische Methoden angewendet werden. Hier einige wirksame Methoden:

1. Die Physikalische Methode:

A. Abwasser vorbehandelt, um aufgeschüttete Feststoffe und Sedimente zu entfernen, in der Regel mit physikalischen Verfahren wie Sedimentation, Filtration oder Zentrifugation.

B. Screening und Sedimentation. Die in der Abwasserleitung auftretenden Feststoffe werden durch physikalisches Screening und Sedimentation entfernt. Diese Feststoffe enthalten in der Regel hohe BOD.

2. Die Biologische Methode:

A. Die biologische Behandlung ist einer der wichtigsten Schritte zur Beseitigung von BOP im Abwasser. Es nutzt die Stoffwechselfähigkeit von Mikroorganismen, um organische Stoffe zu zersetzen und den BOD-Gehalt zu reduzieren. Zu den üblichen Methoden gehören die Methode mit aktiven Schlamm und die Biofilmmethode.

B. Methode mit aktiven Schlamm: Durch Rühren, Belüften und andere Methoden geeignete Umweltbedingungen schaffen, um es Mikroorganismen zu ermöglichen, organische Stoffe zu zersetzen.

C. Biofilmmethode: Mikroorganismen werden an eine feste Membran befestigt, und die organischen Stoffe im Abwasser werden durch Mikroorganismen entfernt, wenn sie durch die Membran gelangen.

D. Anpassung des pH-Wertes: Der pH-Wert im Abwasser hat einen gewissen Einfluss auf die Aktivität von Mikroorganismen und die BDE-Entfernung und muss entsprechend den Eigenschaften des spezifischen Abwassers angepasst werden.

E. Belüftung zur Erhöhung des gelösten Sauerstoffs: Durch eine Erhöhung der Sauerstoffversorgung werden die Aktivität von Mikroorganismen und die Effizienz der BAB-Entfernung aus Abwasser verbessert.

F. Rückstandsschlammbehandlung: Während des biologischen Behandlungsprozesses muss der entstehende Schlamm weiter behandelt werden, einschließlich anaerober Verdauung, aerober Verdauung, Dehydrierung, Trocknung usw.

3. Die Chemische Methode:

A. Chemische Oxidation: Bei der Oxidation organischer Stoffe im Abwasser werden Oxidationsmittel wie Ozon, Chlor oder Persulfat verwendet, um die BOD zu reduzieren.

B. Flockierung und Flotation: Flokkulanten hinzugefügt, um die Suspensionspartikel und organische Stoffe in größere Flocken zu kondensieren, und diese dann durch Flotation entfernt.

4. Die Fortgeschrittene Behandlungstechnik:

A. Anaerobe Ammoniakoxidationstechnologie: Unter bestimmten Bedingungen werden anaerobe Ammoniakoxidationsbakterien verwendet, um Ammoniak Stickstoff aus Abwasser zu entfernen und gleichzeitig die BOD zu reduzieren.

B. Gebaute Feuchtgebietssysteme: Durch die synergistische Wirkung von Pflanzen und Mikroorganismen in gebauten Feuchtgebieten werden Schadstoffe wie organische Stoffe, Stickstoff und Phosphor entfernt.

5. Die Prozessoptimierung:

A. SBR (Sequencing Batch Activated Sludge Process): Verbesserung der Effizienz der Abwasserbehandlung durch regelmäßige Wasserfüllung, Belüftung, Sedimentation und Abflussverfahren.

B. CAST (Circulating Activated Sludge Process): kombiniert die periodische Blasung und Rührung zur Verbesserung der Effizienz der Entfernung organischer Stoffe.

6. Die Vor- und Nachbehandlung:

A. Vorbehandlungen wie grobe, feine und Schotterkammern entfernen große Partikel organischer Stoffe und verringern die Belastung der anschließenden biologischen Behandlung.

B. Nachbehandlung: Nach biologischer Behandlung wird der BOD durch Filtration, Adsorption und andere Verfahren weiter reduziert.

Zusammenfassend muss bei der Lösung des Problems des übermäßigen BDE-Wertes im gereinigten Wasser Faktoren wie die Art des Abwassers, die Anforderungen an die Behandlung und die wirtschaftlichen Bedingungen umfassend berücksichtigt, geeignete Behandlungsmethoden ausgewählt und dem Energieverbrauch und den Emissionen während des Reinigungsprozesses Auf

5. Die Methode zur Analyse von BOD.

Die Analyseverfahren für BOD umfassen hauptsächlich die Fünf-Tage-Kulturergebnismethode, die Druckmessmethode, die Mikrobenelektrodenmethode, die BOD5-Methode, die BOD20-Methode, die Biosensormethode, die optische Sauerstoffsensor ‌  Die fünftägige Trainingsmethode ist eine häufig verwendete Methode zur Messung der BOD. Er berechnet den BOD-Wert, indem er die Wasserproben unter Bedingungen von (20 ± 1 °C) für 5 Tage wechselt und dann die Veränderungen des Sauerstoffgehalts in der Wasserprobe vor und nach der Wasserprobe bestimmt. Der BOD-Wert wird durch Messung der Veränderungen im geschlossenen System berechnet. Die elektrischen Signalveränderungen, die durch mikrobielle Stoffwechselaktivitäten zur Bestimmung des BOD-Wertes verursacht werden. Diese Methode ist sehr empfindlich und genau. Die BOD5-Methode ist einfach und wirtschaftlich und wird im Bereich der Überwachung der Wasserqualität weit verbreitet, während die BOD20-Regel die Abbaubemessung organischer Stoffe im Wasserkörper umfassender bewerten kann und für Fälle geeignet ist, bei denen eine genauere Bewertung der BOD erforderlich ist. Die Vorteile sind schnelle Reaktion, einfache Bedienung und hohe Empfindlichkeit. Die Reaktion zwischen chemischen Reagenzien und organischer Substanz wird zur Berechnung des BOD-Wertes berechnet. Diese Methode erfordert in der Regel eine längere Betriebszeit und komplexe Versuchsphasen, ist jedoch in einigen spezifischen Fällen immer noch eine wirksame Methode zur Bestimmung des BOD-Wertes. Darüber hinaus können unterschiedliche Länder und Regionen unterschiedliche Standards und Anforderungen haben. Daher ist bei der Durchführung von BOD auf die für das Gebiet geltenden einschlägigen Methoden und Normen zu verweisen, um die Genauigkeit und Vergleichbarkeit der Messergebnisse zu gewährleisten.

Der biochemische Sauerstoffbedarfsanalysator (BOD5) von Lianhua Technology basiert auf dem Prinzip der Differenzdruckmessung. Es simuliert den biologischen Abbau von organischen Stoffen in der Natur. In einer versiegelten Kulturflasche füllt der Sauerstoff in der Luft über der Kulturflasche kontinuierlich den durch den Zerfall organischer Stoffe in der Probe verbrauchten gelösten Sauerstoff auf. Das während des Abbaus organischer Stoffe entstehende CO2 wird entfernt, wodurch sich der Luftdruck in der Kulturflasche ändert. Durch die Erfassung der Veränderung des Luftdrucks in der Kulturflasche wird der biochemische Sauerstoffbedarf (BOD) der Probe berechnet. Weite Detektionsspanne, direkte Prüfung unter 4000 mg/l, automatischer Druck der Ergebnisse, optionale Messzyklus von 1-30 Tagen, einfacher Betrieb.