수질의 생화학적 산소 수요에 대한 지식

수질의 생화학적 산소 수요에 대한 지식

1. BOD의 정의

생화학적 산소 수요 (BOD) 는 특정 조건 하에서 물 속의 생분해 가능한 유기물을 분해하는 미생물의 생화학적 반응에서 소비되는 용해된 산소량을 의미한다. mg/L 또는 %, ppm로 표현됩니다. 그것은 물의 유기 오염 물질의 함량을 반영하는 포괄적 인 지표입니다. 생물학적 산화 시간이 5일인 경우 5일 생화학적 산소 수요 (BOD5) 라고 하며, BOD10과 BOD20가 있습니다.

물 속의 유기물질 분해는 두 단계로 이루어집니다. 첫 번째 단계는 탄소 산화 단계이고 두 번째 단계는 질소화 단계입니다. 탄소 산화 단계에서 소비되는 산화량은 탄화 생화학적 산소 수요 (CBOD) 라고 불린다.

미생물은 물 속의 유기 화합물을 분해할 때 산소를 섭취해야 합니다. 물 속의 녹은 산소가 미생물의 필요를 충족시키기 위해 충분하지 않으면 물체는 오염 상태입니다. 따라서 BOD는 물의 유기 오염 정도를 간접적으로 나타내는 중요한 지표입니다. BOD를 결정함으로써, 우리는 하수도의 생분해성과 물체들의 자기 정화 능력을 이해할 수 있습니다. 이 값이 높을수록 물에는 유기 오염 물질이 더 많고 오염은 더 심각합니다.

일반적으로 미생물의 대사 하에서 유기 물질의 분해 과정은 두 단계로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 단계는 유기물질이 CO2, NH3, H2O로 변환되는 과정입니다. 두 번째 단계는 NH3의 질화 과정으로 나이트리트와 질산으로 변환됩니다. NH3는 이미 무기 물질이기 때문에 하수물의 생화학적 산소 수요는 일반적으로 생화학적 반응 단계에서 유기 물질에 필요한 산소 양에만 해당됩니다. 미생물들에 의한 유기물질의 분해는 온도와 관련이 있으며, 20°C는 일반적으로 생화학적 산소 수요를 측정하는 표준 온도로 사용됩니다. 충분한 산소와 지속적인 섞음의 측정 조건에서 유기 물질은 일반적으로 약 99%의 산화 단계 분해 과정을 기본적으로 완료하는 데 20 일, 20 일 BOD 값은 종종 완전한 BOD 값, 즉 BOD20로 간주됩니다. 하지만 20일이란 시간은 실제 업무에서 달성하기 어렵다. 따라서 표준 시간, 일반적으로 5 일, 5 일 생화학적 산소 수요라고 불리는, BOD5로 기록됩니다. BOD5는 BOD20의 약 70%입니다.

BOD와 COD의 차이는 BOD는 생화학적 산소 수요이며 COD는 화학적 산소 수요이며, 이는 산화에 필요한 산소의 mg/L로 표현된 특정 조건에서 강한 산화 물질에 의해 산화 될 수있는 물의 모든 오염 물질 (물질 및 무기물 포함) 의 양을 의미합니다. 그것은 물질을 줄임으로써 물 오염의 정도를 반영할 수 있습니다. 일반적으로 하수의 COD는 BOD보다 크다. 왜냐하면 전자는 더 철저하게 산화되기 때문입니다. 소수의 휘발성 유기 화합물, 향기성 유기 화합물, 그리고 몇 개의 알칸을 제외하고는 일반적으로 산화 될 수 있으며, 무기 물질의 양의 일부가 있습니다. BOD는 미생물에 의해 직접 분해 될 수있는 유기 물질만을 의미하며, 물 속의 독성 물질과 박테리아에 의해 쉽게 방해됩니다. 생화학적 산소 수요와 화학적 산소 수요의 비율은 물 속의 유기 오염 물질의 미생물이 분해하기 어려운 양을 나타낼 수 있다. 미생물들이 분해하기 어려운 유기 오염 물질은 환경에 더 해롭습니다.

일반 강의 BOD5는 2mg/L를 초과하지 않습니다. 10mg/L보다 높으면 악취를 방출합니다. 제 나라의 포괄적인 하수 배출 표준은 공장 출구에서 폐수의 BOD 2차 표준의 허용 농도는 60mg/L이며 표면 물의 BOD는 4mg/L를 초과해서는 안 됩니다

BOD5의 전통적인 시험 방법은 접종 희석 방법입니다. 특정 방법은 20±1°C에서 5일 동안 농사를 짓고, 농사를 짓기 전 및 후의 샘플의 용해된 산소를 측정하는 것입니다. 이 둘의 차이는 5일 동안 생화학적 산소 수요입니다. 이것은 현재 널리 사용되는 방법입니다.

리안후아 테크놀로지가 제공하는 생화학 산소 수요 (BOD) 분석기는 차차 압력 방법의 측정 원칙에 따라 설계되었습니다. 이 기기는 자연에서 유기 물질의 생분해 과정을 시뮬레이션합니다. 시험 병 위의 공기 안의 산소는 물에서 소비된 용해된 산소를 지속적으로 보충합니다. 유기 물질의 분해 과정에서 생성되는 CO2는 밀폐 덮개에 있는 나트륨 하이드록산에 의해 흡수되며 압력 센서는 시험 병 내 산소 압 생화학적 산소 수요 BOD (즉, 시험 병에 소비된 산소 양) 와 가스 압력 사이의 상관관계를 설정하고, 생화학적 산소 수요 BOD 값을 직접 표시합니다.

전통적인 희석 접종 방법은 번거롭고 시간이 많이 걸리며 5일 동안의 배양 과정을 감독하는 전담자가 필요합니다. 이에 비해 리안후아 테크놀로지의 BOD 분석기는 조작이 쉽고 테스트가 편리합니다. 설정된 배양시간 (예를 들어 5일, 7일 또는 30일) 이 도달하면, 테스트 시스템은 자동으로 종료되고 측정 결과를 저장합니다. 6~12개의 물 샘플을 동시에 채취할 수 있고, 테스트를 관측할 특별한 사람이 필요 없습니다. 그리고 희석 방법보다 더 빠릅니다. 병을 계속 섞는 상태로 유지하면 물 샘플에 추가 산소를 공급하고 박테리아가 유기 물질과 더 많은 접촉을 할 수 있습니다. 호흡과 산소 소비 과정을 가속화함으로써 더 빨리 결과를 얻을 수 있습니다. 희석식물법과 동등한 측정 결과는 2~3일 이내에 얻을 수 있다. 이 측정 결과는 공정 제어에 사용될 수 있습니다.

2. BOD 생산 방법

BOD는 주로 물 속의 생물분해성 유기물질에서 나온다. ‌

생화학적 산소 수요 (BOD) 는 특정 조건 하에서 물 속의 생분해 가능한 유기물을 분해하는 미생물의 생화학적 반응 과정에서 소비되는 용해된 산소량을 의미한다. 이 유기 물질은 인간 및 동물 배설물, 식품 및 산업 폐기물 등이 될 수 있습니다. 그들은 미생물의 작용으로 물에 분해되어 물에 녹은 산소를 소비합니다. BOD는 일반적으로 리터 당 밀리그램으로 측정되거나 비율 또는 ppm로 나타납니다. 그것은 물체에서 유기 오염의 정도를 평가하는 데 사용되는 중요한 물 품질 지표입니다. 하수에서 오염물질의 대부분은 유기물질입니다. 수천만종과 수많은 알려지지 않은 종을 포함해서요. BOD와 다른 지표인 화학 산소 수요 (COD) 는 물체 오염 상태를 평가하기 위해 함께 사용됩니다. BOD는 미생물들에 의해 분해될 수 있는 유기 물질의 양을 측정하는데 중점을 두고 있으며, COD는 모든 형태의 유기 물질과 무기 물질의 산화를 포함한다. 요약하자면, BOD는 주로 물 속의 생물분해성 유기물질에서 나온다. 이 유기 물질은 미생물들에 의해 물에 분해되어 수체의 자정 능력과 생태적 균형에 영향을 미칩니다. 생화학적 산소 수요는 물 품질 오염의 중요한 매개 변수입니다. 폐수, 폐수 처리 시설의 하수 및 오염된 물에서 유기물을 사용하여 미생물이 성장하고 번식하는 데 필요한 산소 양은 분해 가능한 (미생물에서 사용할 수 있는) 유기물의 산소 동등입니다. 표면 물의 오염 물질은 미생물들에 의해 산화되는 과정에서 녹은 산소를 소비합니다. 소모된 산소 양은 생화학적 산소 수요라고 불리며, 이는 물 속의 생분해 가능한 유기물질의 양을 간접적으로 반영합니다. 그것은 물 속에 있는 유기 물질이 미생물의 생화학적 작용에 의해 산화되고 분해되어 무기 또는 기체 형태로 변해 물 속에 소모된 산소의 총량을 나타냅니다. 이 값이 높을수록 물에는 유기 오염 물질이 더 많고 오염은 더 심각합니다. 수당, 식품, 종이 제조 및 섬유 등과 같은 가전 하수 및 산업 폐수에서 잠수 또는 용해 상태에서 존재하는 탄화수소, 단백질, 기름, 리그닌 등은 모두 유산소 박테리아의 생화학적 작용으로 분해 될 수있는 유기 오염 물질입니다. 산소가 분해 과정에서 소모되기 때문에, 그들은 또한 유산소 오염물질이라고 불립니다. 이 유형의 오염 물질이 너무 많이 물체로 배출되면 물 속에 녹은 산소가 부족하게됩니다. 동시에 유기 물질은 물 속의 무산기성 박테리아의 분해로 부패를 일으키고, 메탄, 수소황화물, 메르카프탄, 암모니아와 같은 악취가 나는 가스를 생성하여 물체가 악화되고 냄새를 맡게 합니다.

하수에서 유기물이 완전히 산화되고 분해되기까지는 약 100일이 걸립니다. 검출 시간을 단축하기 위해 생화학적 산소 수요는 일반적으로 5일 이내에 20°C에서 테스트된 물 샘플의 산소 소비로 나타납니다. 가전 하수용물은 완전한 산화와 분해에 산소 소비량의 약 70%에 해당합니다.

3. BOD의 영향

물 품질 검출 BOD는 생화학 산소 수요 측정기의 약자이며, 물의 산소 소비 오염 물질의 함량의 포괄적 인 지표입니다. 과도한 BOD의 위험은 주로 다음 측면으로 나타납니다.

1. 물 속 용해된 산소 소비: 과도한 BOD 함유량은 유산소 박테리아와 유산소 유기체의 번식 속도를 가속화시켜서 물 속 산소가 빠르게 소비되어 수생 생물의 사망으로 이어집니다.

2. 물의 질 저하: 물체에서 많은 양의 산소 소비 미생물의 재생산은 용해된 산소를 소비하고 유기 오염을 자체 생명 구성 요소로 합성합니다. 이것은 물체 자체 정화 특성입니다. 너무 높은 BOD는 유산소 박테리아, 유산소 원생동물, 유산소 원생동물들이 대량으로 번식하게 하고 산소를 빠르게 소비하고 물고기와 새우가 죽게 하고 무산소 박테리아가 대량으로 번식하게 합니다.

3. 물체들의 자기 정화 능력에 영향을 미칩니다. 물체 내의 용해된 산소 함량은 물체들의 자기 정화 능력과 밀접한 관련이 있습니다. 용해된 산소 함량이 낮을수록 물체들의 자정 능력이 약해집니다.

4. 냄새를 유발합니다. 너무 높은 BOD 함유량은 물체에 냄새를 유발할 것이며, 이는 물의 질에 영향을 줄뿐만 아니라 주변 환경과 인간의 건강을 위협합니다.

5. 홍조와 조류의 번식: 과도한 BOD는 물체의 유트로피케이션을 유발하고 홍조와 조류의 번식을 유발하여 수생 생태적 균형을 파괴하고 인간의 건강과 식수를 위협합니다.

따라서 과도한 BOD는 물의 유기분해성 유기물질의 함량을 간접적으로 반영할 수 있는 매우 중요한 물 오염 매개 변수입니다. 과도한 BOD가 함유된 하수물이 강이나 바다와 같은 자연 물체에 배출되면 물 속의 유기체의 죽음뿐만 아니라 식인계열에 축적되어 인체에 들어가 만성 중독을 일으키고 신경계에 영향을 미치고 간 기능을 파괴합니다. 따라서 측정용으로 Shenchanghong BOD 미터를 구입해야 합니다. 시험에 합격한 후에야 하수물은 물체로 배수될 수 있습니다.

5. BOD 치료 방법

물의 과도한 BOD (생화학적 산소 수요) 문제를 치료하려면 물리적, 생물학적 및 화학적 방법과 같은 다양한 방법을 사용해야합니다. 몇 가지 효과적인 방법 은 다음 과 같다.

1. 물리적인 방법:

A. 폐수에서 잠복된 고체와 퇴적물을 제거하기 위해 미리 처리한다. 보통 퇴적, 필터레이션 또는 원심화와 같은 물리적 방법을 사용한다.

B. 스크리닝 및 퇴적 하수에서 잠복된 고체를 물리적인 검진과 퇴적으로 제거합니다. 이 고체들은 보통 BOD가 높습니다.

2. 생물학적 방법:

A. 생물학적 처리 는 폐수 에서 BOD 를 제거 하는 핵심 단계 중 하나 입니다. 그것은 유기 물질을 분해하고 BOD 함량을 줄이기 위해 미생물의 대사 능력을 사용합니다. 일반적인 방법은 활성 매립물 방법과 바이오 필름 방법입니다.

B. 활성 매립물 방법: 미생물이 유기물을 분해 할 수 있도록 혼합, 공기 및 기타 방법을 통해 적절한 환경 조건을 만들어야합니다.

C. 바이오 필름 방법: 미생물을 고정된 막에 붙여서, 폐수 안의 유기 물질은 막을 통과할 때 미생물들에 의해 제거됩니다.

D. pH 값을 조정합니다. 폐수 내의 pH 값은 미생물의 활동과 BOD 제거 효과에 어느 정도 영향을 미치므로 특정 폐수의 특성에 따라 조정해야합니다.

E. 용해된 산소를 증가시키기 위한 공기: 산소 공급을 증가시킴으로써 미생물의 활동과 폐수에서 BOD를 제거하는 효율성이 향상됩니다.

F. 잔류 매립물 처리: 생물학적 처리 과정에서 생성된 매립물은 아에로브 소화, 에어로브 소화, 탈수, 건조 등을 포함하여 추가 처리되어야 합니다.

3. 화학적 방법:

A. 화학 산화: 오존, 엽록소 또는 퍼스울فات과 같은 산화 물질을 사용하여 하수에서 유기 물질을 산화하고 BOD를 줄이십시오.

B. 방류 및 수류: 방류 물질을 첨가하여 수 suspension 입자와 유기 물질을 더 큰 방류로 응고시키고, 그 다음 방류로 제거합니다.

4. 첨단 처리 기술:

A. 무산화 암모니아 산화 기술: 특정 조건 하에서 무산화 암모니아 산화 박테리아를 사용하여 하수에서 암모니아 질소를 제거하고 동시에 BOD를 감소시킵니다.

B. 건설 습지 시스템: 건설 습지 내의 식물과 미생물의 시너지 작용을 통해 유기 물질, 질소 및 인산과 같은 오염 물질이 제거됩니다.

5. 프로세스 최적화:

A. SBR (Sequencing Batch Activated Sludge Process): 주기적으로 물을 채우기, 공기, 퇴적 및 배수 과정을 통해 하수 처리 효율을 향상시킵니다.

B. CAST (Circulating Activated Sludge Process): 유기물 제거 효율을 향상시키기 위해 주기적으로 공기와 섞는 작업을 결합합니다.

6. 전처리 및 후처리:

A. 거친 스크린, 얇은 스크린 및 모래 방과 같은 사전 처리로 유기 물질의 큰 입자를 제거하고 후속 생물학적 처리 부담을 줄입니다.

B. 후처리: 생물학적 처리를 거친 후, BOD는 필터레이션, 흡수 및 기타 방법으로 추가적으로 감소합니다.

요약하면, 처리된 물의 과도한 BOD 문제는 폐수의 특성, 처리 요구 사항 및 경제적 조건과 같은 요인을 포괄적으로 고려하고 적절한 처리 방법을 선택하고 처리 과정에서 에너지 소비와 배출에주의를 기울여야 처리 과정이 환경 보호 요구 사항을 충족하는지 보장합니다.

5. BOD 분석 방법

BOD의 분석 방법은 주로 5일 배양 방법, 압력 측정 방법, 미생물 전극 방법, BOD5 방법, BOD20 방법, 생체 센서 방법, 광산소 센서 방법, 화학 분석 방법 등이 포함됩니다. ‌  5일 훈련 방법은 일반적으로 사용되는 BOD 측정 방법입니다. 이 기계는 물 샘플을 5일 동안 (20 ± 1 °C) 조건에서 바꾸어 BOD 값을 계산하고, 물 샘플을 채취하기 전과 후 물 샘플의 산소 함량의 변화를 결정합니다. 그것은 폐쇄 시스템에서 변화를 측정하여 폐쇄 시스템에서 변화를 측정하여 BOD 값을 계산합니다. BOD 값을 결정하기 위해 미생물 대사 활동으로 인한 전기 신호 변화 이 방법은 높은 민감성과 정확성을 가지고 있습니다. BOD5 방법은 간단하고 경제적이며 물 품질 모니터링 분야에서 널리 사용되고 BOD20 규칙은 물체 내 유기 물질의 분해를 보다 포괄적으로 평가할 수 있으며 BOD를 보다 정확하게 평가해야 하는 경우에 적합합니다. 빠른 반응, 간단한 조작 및 높은 민감성의 장점이 있습니다. 화학 반응물과 유기물질 사이의 반응은 BOD 값을 계산하기 위해 계산됩니다. 이 방법은 일반적으로 더 긴 작동 시간과 복잡한 실험 단계를 필요로 하지만, 일부 특정 경우에, 그것은 여전히 BOD 값을 결정하는 효과적인 방법입니다. 또한, 다른 국가와 지역은 다른 표준과 요구 사항을 가질 수 있습니다. 따라서 BOD를 수행할 때 측정 결과의 정확성과 비교성을 보장하기 위해 해당 지역에 적용되는 관련 방법과 표준을 참조해야합니다.

리안후아 테크놀로지의 생화학 산소 수요 (BOD5) 분석기는 차차 압력 측정 원리에 기초하여 설계되었습니다. 자연에서 유기물질의 생분해 과정을 시뮬레이션합니다. 밀폐된 배양병에서 배양병 위의 공기 안의 산소는 샘플의 유기물질 분해로 소비된 용해된 산소를 지속적으로 보충합니다. 유기 물질 분해 과정에서 생성된 CO2는 제거되어 배양 병의 공기 압력이 변합니다. 배양병의 공기압의 변화를 감지함으로써 샘플의 생화학적 산소 수요 (BOD) 값을 계산합니다. 광범위한 검출 범위, 4000mg/L 이하의 직접 테스트, 자동 결과 인쇄, 선택적 측정 주기가 1~30일, 간단한 조작.