1. Definisjon av BOD.

Biokjemisk oksygenbehov (ofte referert til som BOD) refererer til mengden oppløst oksygen som forbrukes i den biokjemiske reaksjonen til mikroorganismer som bryter ned biologisk nedbrytbart organisk materiale i vann under visse forhold. Det uttrykkes i mg/L eller prosent, ppm. Det er en omfattende indikator som gjenspeiler innholdet av organiske miljøgifter i vann. Hvis den biologiske oksidasjonstiden er fem dager, kalles det fem dagers biokjemisk oksygenbehov (BOD5), og det er BOD10 og BOD20 tilsvarende.

Nedbrytningen av organisk materiale i vann utføres i to trinn. Det første trinnet er karbonoksidasjonsstadiet, og det andre trinnet er nitrifikasjonsstadiet. Mengden oksidasjon som forbrukes i karbonoksidasjonsstadiet kalles karbonisering biokjemisk oksygenbehov (CBOD).

Mikroorganismer trenger å konsumere oksygen når de bryter ned organiske forbindelser i vann. Hvis det oppløste oksygenet i vannet ikke er nok til å dekke behovene til mikroorganismer, er vannmassen i forurenset tilstand. Derfor er BOD en viktig indikator som indirekte indikerer graden av organisk forurensning i vann. Gjennom bestemmelsen av BOD kan vi forstå den biologiske nedbrytbarheten til kloakk og selvrensingskapasiteten til vannforekomster. Jo høyere verdi, jo flere organiske miljøgifter er det i vannet og jo mer alvorlig er forurensningen.

Generelt kan nedbrytningsprosessen av organisk materiale under metabolisme av mikroorganismer deles inn i to stadier. Den første fasen er prosessen med at organisk materiale omdannes til CO2, NH3 og H2O. Det andre trinnet er nitrifikasjonsprosessen av NH3 videre omdannet til nitritt og nitrat. Siden NH3 allerede er et uorganisk stoff, refererer det biokjemiske oksygenbehovet til kloakk generelt bare til mengden oksygen som kreves av organisk materiale i den biokjemiske reaksjonen. Nedbrytningen av organisk materiale av mikroorganismer er relatert til temperatur, og 20°C brukes vanligvis som standardtemperatur for måling av biokjemisk oksygenbehov. Under måleforholdene med tilstrekkelig oksygen og konstant omrøring tar det vanligvis 20 dager for organisk materiale å fullføre trinnets oksidasjonsdekomponeringsprosess, omtrent 99 %, og 20-dagers BOD-verdien blir ofte sett på som den komplette BOD-verdien, det vil si BOD20. 20 dager er imidlertid vanskelig å oppnå i faktisk arbeid. Derfor er det fastsatt en standardtid, vanligvis 5 dager, som kalles det fem dagers biokjemiske oksygenbehovet, registrert som BOD5. BOD5 er omtrent 70 % av BOD20.

Forskjellen mellom BOD og COD er at BOD er biokjemisk oksygenbehov; COD er kjemisk oksygenbehov, som refererer til mengden av alle forurensninger (inkludert organiske og uorganiske stoffer) i vann som kan oksideres av sterke oksidanter under visse forhold, uttrykt i mg/L oksygen som kreves for oksidasjon. Det kan gjenspeile graden av vannforurensning ved å redusere stoffer. Generelt sett er COD for kloakk større enn BOD. Dette er fordi førstnevnte oksideres grundigere. Bortsett fra noen få flyktige organiske forbindelser, aromatiske organiske forbindelser og noen få alkaner, kan de generelt oksideres, og det er også en del av mengden uorganiske stoffer; mens BOD bare refererer til organisk materiale som kan brytes ned direkte av mikroorganismer, og som lett blir forstyrret av giftige stoffer og bakterier i vannet. Forholdet mellom biokjemisk oksygenbehov og kjemisk oksygenbehov kan indikere hvor mye av de organiske forurensningene i vannet som er vanskelig for mikroorganismer å bryte ned. Organiske miljøgifter som er vanskelige for mikroorganismer å bryte ned er mer skadelige for miljøet.

BOD5 for en generell elv overstiger ikke 2 mg/L. Hvis den er høyere enn 10 mg/L, vil den avgi en stygg lukt. mitt lands omfattende kloakkutslippsstandard fastsetter at ved fabrikkutløpet er den tillatte konsentrasjonen av BODs sekundære standard for avløpsvann 60 mg/L, og overflatevannets BOD skal ikke overstige 4 mg/L.

Den tradisjonelle testmetoden for BOD5 er inokulasjonsfortynningsmetoden. Den spesifikke metoden er å dyrke i 5 dager ved 20±1°C, og måle det oppløste oksygenet i prøven henholdsvis før og etter dyrking. Forskjellen mellom de to er det biokjemiske oksygenbehovet i 5 dager. Dette er metoden som for tiden er mye brukt.

Den biokjemiske oksygenbehovsanalysatoren (BOD) levert av Lianhua Technology er designet basert på måleprinsippet til differansetrykkmetoden. Instrumentet simulerer den biologiske nedbrytningsprosessen av organisk materiale i naturen: oksygenet i luften over testflasken fyller kontinuerlig på det oppløste oksygenet som forbrukes i vannet, CO2 som produseres under nedbrytningen av organisk materiale absorberes av natriumhydroksid i tetningsdekselet, og trykksensoren overvåker endringene i oksygentrykket i testflasken til enhver tid. Det etableres en korrelasjon mellom det biokjemiske oksygenbehovet BOD (dvs. mengden oksygen som forbrukes i testflasken) og gasstrykket, og deretter vises den biokjemiske oksygenbehovet BOD-verdien direkte.

Den tradisjonelle fortynningsinokuleringsmetoden er tungvint og tidkrevende, og det kreves en dedikert person for å overvåke under den fem dager lange kulturprosessen. Til sammenligning er Lianhua Technologys BOD-analysator enkel å betjene og praktisk å teste. Når den innstilte kulturtiden (for eksempel 5 dager, 7 dager eller 30 dager) er nådd, slår testsystemet seg automatisk av og lagrer måleresultatene. Den kan gjøre 6 eller 12 vannprøver samtidig, og ingen spesiell person er nødvendig for å se på under testen. Og det er raskere enn fortynningsmetoden. Å holde flasken i en tilstand av kontinuerlig omrøring kan gi ekstra oksygen til vannprøven og tillate bakterier å ha mer kontakt med organisk materiale. Ved å akselerere respirasjons- og oksygenforbruksprosessen kan resultatene oppnås raskere. Måleresultatene tilsvarende fortynningskulturmetoden kan oppnås innen 2 til 3 dager. Disse måleresultatene kan brukes til prosesskontroll.

2. Hvordan BOD produseres

BOD kommer hovedsakelig fra biologisk nedbrytbart organisk materiale i vann.

Biokjemisk oksygenbehov (BOD) refererer til mengden oppløst oksygen som forbrukes i den biokjemiske reaksjonsprosessen til mikroorganismer som bryter ned biologisk nedbrytbart organisk materiale i vann under visse forhold. Disse organiske materialene kan være ekskrementer fra mennesker og dyr, mat- og industriavfall, etc. De brytes ned i vann ved påvirkning av mikroorganismer, og forbruker dermed oppløst oksygen i vann. BOD måles vanligvis i milligram per liter eller uttrykkes som en prosentandel eller ppm. Det er en viktig vannkvalitetsindikator som brukes til å vurdere graden av organisk forurensning i vannforekomster. De fleste miljøgiftene i kloakk er organisk materiale, inkludert titalls millioner kjente arter og utallige ukjente arter. BOD og en annen indikator, kjemisk oksygenbehov (COD), brukes sammen for å vurdere forurensningsstatusen til vannforekomster. BOD fokuserer på å måle mengden organisk materiale som kan brytes ned av mikroorganismer, mens COD inkluderer oksidasjon av alle former for organisk og uorganisk materiale. Oppsummert kommer BOD hovedsakelig fra biologisk nedbrytbart organisk materiale i vann. Disse organiske materialene brytes ned i vann av mikroorganismer, og påvirker dermed selvrensingskapasiteten og den økologiske balansen i vannforekomster. Biokjemisk oksygenbehov er en viktig parameter for forurensning av vannkvalitet. I avløpsvann, avløpsvann fra renseanlegg og forurenset vann er mengden oksygen som kreves for at mikroorganismer skal vokse og reprodusere seg ved hjelp av organisk materiale, oksygenekvivalenten til nedbrytbart (mikroorganismebrukbart) organisk materiale. Forurensninger i overflatevann forbruker oppløst oksygen i oksidasjonsprosessen mediert av mikroorganismer. Mengden oppløst oksygen som forbrukes kalles biokjemisk oksygenbehov, som indirekte gjenspeiler mengden biologisk nedbrytbart organisk materiale i vannet. Den indikerer den totale mengden oppløst oksygen som forbrukes i vannet når det organiske materialet i vannet oksideres og brytes ned av den biokjemiske virkningen av mikroorganismer for å gjøre det uorganisk eller gassformig. Jo høyere verdi, jo flere organiske miljøgifter er det i vannet, og jo mer alvorlig er forurensningen. Hydrokarboner, proteiner, oljer, lignin, etc. som eksisterer i suspendert eller oppløst tilstand i husholdningskloakk og industrielt avløpsvann som sukker, mat, papirproduksjon og fiber er alle organiske forurensninger, som kan brytes ned av den biokjemiske virkningen av aerobe bakterier. Siden oksygen forbrukes under nedbrytningsprosessen, kalles de også aerobe forurensninger. Hvis for mye av denne typen forurensninger slippes ut i vannmassen, vil det føre til mangel på oppløst oksygen i vannet. Samtidig vil det organiske materialet forårsake korrupsjon gjennom nedbrytning av anaerobe bakterier i vannet, og produsere illeluktende gasser som metan, hydrogensulfid, merkaptan og ammoniakk, noe som får vannmassen til å forringes og stinke.

Det tar omtrent 100 dager før alt organisk materiale i kloakk er fullstendig oksidert og dekomponert. For å forkorte deteksjonstiden, er det biokjemiske oksygenbehovet generelt representert av oksygenforbruket til den testede vannprøven ved 20°C innen fem dager, som kalles det fem dagers biokjemiske oksygenbehovet, referert til som BOD5. For husholdningsavløp er det omtrent lik 70% av oksygenforbruket for fullstendig oksidasjon og nedbrytning.

3. Virkningen av BOD.

Vannkvalitetsdeteksjon BOD er forkortelsen for biokjemisk oksygenbehovsmåler, som er en omfattende indikator på innholdet av oksygenforbrukende forurensninger i vann. Farene ved overdreven BOD manifesteres hovedsakelig i følgende aspekter:

1. Forbruk av oppløst oksygen i vann: For høyt BOD-innhold vil akselerere reproduksjonshastigheten til aerobe bakterier og aerobe organismer, noe som fører til at oksygenet i vannet raskt konsumeres, og dermed fører til død av vannlevende organismer.

2. Forverring av vannkvaliteten: Reproduksjonen av et stort antall oksygenforbrukende mikroorganismer i vannmassen vil konsumere oppløst oksygen og syntetisere organisk forurensning til sine egne livskomponenter. Dette er selvrensingen som er karakteristisk for vannmassen. For høy BOD vil føre til at aerobe bakterier, aerobe protozoer og aerobe protofytter formerer seg i stort antall, raskt forbruker oksygen, forårsaker død av fisk og reker og får et stort antall anaerobe bakterier til å formere seg.

3. Påvirke selvrensingsevnen til vannforekomster: Innholdet av oppløst oksygen i vannforekomster er nært knyttet til selvrensingsevnen til vannforekomster. Jo lavere innhold av oppløst oksygen, desto svakere er vannmassenes selvrensingsevne.

4. Produser lukt: For høyt BOD-innhold vil forårsake lukt i vannforekomster, noe som ikke bare vil påvirke vannkvaliteten, men også true omgivelsene og menneskers helse.

5. Forårsake rødt tidevann og algeoppblomstring: Overdreven BOD vil føre til eutrofiering av vannforekomster, utløse rødt tidevann og algeoppblomstring, noe som vil ødelegge den akvatiske økologiske balansen og true menneskers helse og drikkevann.

Derfor er overdreven BOD en svært viktig vannforurensningsparameter, som indirekte kan gjenspeile innholdet av biologisk nedbrytbart organisk materiale i vann. Hvis kloakk med overdreven BOD slippes ut i naturlige vannforekomster som elver og hav, vil det ikke bare føre til død av organismer i vannet, men også akkumuleres i næringskjeden og komme inn i menneskekroppen, forårsake kronisk forgiftning, påvirke nervesystemet og ødelegge leverens funksjon. Derfor er det nødvendig å kjøpe en Shenchanghong BOD-måler for måling. Først etter å ha bestått testen kan kloakken slippes ut i vannmassen.

5. Metoder for behandling av BOD

For å behandle problemet med overdreven BOD (biokjemisk oksygenbehov) i vann, er det nødvendig å bruke en rekke metoder som fysiske, biologiske og kjemiske metoder. Følgende er noen effektive metoder:

1. Fysisk metode:

A. Forbehandle avløpsvann for å fjerne suspenderte faste stoffer og sedimenter, vanligvis ved bruk av fysiske metoder som sedimentering, filtrering eller sentrifugering.

B. Screening og sedimentering. Fjern suspenderte faste stoffer i kloakk gjennom fysisk sikting og sedimentering. Disse faste stoffene inneholder vanligvis høy BOD.

2. Biologisk metode:

A. Biologisk behandling er et av de viktigste trinnene for å fjerne BOD i avløpsvann. Den bruker den metabolske kapasiteten til mikroorganismer til å spalte organisk materiale og redusere BOD-innholdet. Vanlige metoder inkluderer aktivert slammetode og biofilmmetode.

B. Aktivert slammetode: Skap passende miljøforhold gjennom omrøring, lufting og andre metoder for å gjøre det mulig for mikroorganismer å bryte ned organisk materiale.

C. Biofilmmetode: Fest mikroorganismer til en fast membran, og det organiske materialet i avløpsvannet fjernes av mikroorganismer når det passerer gjennom membranen.

D. Juster pH-verdien: pH-verdien i avløpsvann har en viss innflytelse på aktiviteten til mikroorganismer og BOD-fjerningseffekten, og må justeres i henhold til egenskapene til spesifikt avløpsvann.

E. Lufting for å øke oppløst oksygen: Ved å øke oksygentilførselen forbedres aktiviteten til mikroorganismer og fjerningseffektiviteten til BOD i avløpsvann.

F. Behandling av restslam: Under den biologiske behandlingsprosessen må slammet som produseres behandles ytterligere, inkludert anaerob fordøyelse, aerob fordøyelse, dehydrering, tørking, etc.

3. Kjemisk metode:

A. Kjemisk oksidasjon: Bruk oksidanter som ozon, klor eller persulfat for å oksidere organisk materiale i kloakk og redusere BOD.

B. Flokkulering og flotasjon: Tilsett flokkuleringsmidler for å få suspenderte partikler og organisk materiale til å kondensere til større flokker, og fjern dem deretter ved flotasjon.

4. Avansert behandlingsteknologi:

A. Anaerob ammoniakkoksidasjonsteknologi: Under spesifikke forhold brukes anaerobe ammoniakkoksidasjonsbakterier for å fjerne ammoniakknitrogen i kloakk og redusere BOD samtidig.

B. Konstruert våtmarkssystem: Gjennom den synergistiske effekten av planter og mikroorganismer i konstruerte våtmarker fjernes miljøgifter som organisk materiale, nitrogen og fosfor.

5. Prosess optimalisering:

A. SBR (Sequencing Batch Activated Sludge Process): Forbedre effektiviteten av kloakkbehandling gjennom periodiske vannfyllings-, luftings-, sedimenterings- og dreneringsprosesser.

B. CAST (sirkulerende aktivert slamprosess): Kombinerer periodisk drift av lufting og omrøring for å forbedre fjerningseffektiviteten til organisk materiale.

6. Forbehandling og etterbehandling:

A. Forbehandling som grove siler, fine siler og kornkamre fjerner store partikler av organisk materiale og reduserer byrden ved påfølgende biologisk behandling.

B. Etterbehandling: Etter biologisk behandling reduseres BOD ytterligere ved filtrering, adsorpsjon og andre metoder.

Oppsummert må problemet med overdreven BOD i behandlet vann ta hensyn til faktorer som avløpsvannets art, behandlingskrav og økonomiske forhold, velge passende behandlingsmetoder og ta hensyn til energiforbruk og utslipp under behandlingsprosessen for å sikre at renseprosessen oppfyller miljøvernkravene.

5. BOD-analysemetode.

Analysemetodene til BOD inkluderer hovedsakelig fem-dagers kulturmetode, trykkmålemetode, mikrobiell elektrodemetode, BOD5-metode, BOD20-metode, biosensormetode, optisk oksygensensormetode, kjemisk analysemetode, etc. 1,Fem-dagers treningsmetoden er en ofte brukt BOD-målemetode. Den beregner BOD-verdien ved å endre vannprøvene ved (20 ± 1 ° C) forhold i 5 dager, og deretter bestemme endringene i oksygeninnholdet i vannprøven før og etter vannprøven. Det er å beregne BOD-verdien ved å måle endringer i det lukkede systemet ved å måle endringer i det lukkede systemet. De elektriske signalendringene forårsaket av mikrobielle metabolske aktiviteter for å bestemme BOD-verdien. Denne metoden har høy følsomhet og nøyaktighet. BOD5-metoden er enkel og økonomisk, og er mye brukt innen vannkvalitetsovervåking, mens BOD20-regelen mer omfattende kan evaluere nedbrytningen av organisk materiale i vannmassen, og den er egnet for anledninger som krever mer nøyaktig evaluering av BOD. Det er fordeler med rask respons, enkel betjening og høy følsomhet. Reaksjonen mellom kjemiske reagenser og organisk materiale beregnes for å beregne BOD-verdien. Denne metoden krever vanligvis lengre driftstid og komplekse eksperimentelle trinn, men i noen spesifikke tilfeller er det fortsatt en effektiv metode for å bestemme BOD-verdien. I tillegg kan ulike land og regioner ha forskjellige standarder og krav. Derfor, når du utfører BOD, er det nødvendig å referere til de relevante metodene og standardene som gjelder for området for å sikre nøyaktigheten og sammenlignbarheten til måleresultatene.

Lianhua Technologys biokjemiske oksygenbehovsanalysator (BOD5) er designet basert på differansetrykkmålingsprinsippet. Den simulerer den biologiske nedbrytningsprosessen av organisk materiale i naturen. I en forseglet kulturflaske etterfyller oksygenet i luften over kulturflasken kontinuerlig det oppløste oksygenet som forbrukes ved nedbrytning av organisk materiale i prøven. CO2 som produseres under nedbrytningen av organisk materiale fjernes, noe som får lufttrykket i kulturflasken til å endre seg. Ved å oppdage endringen i lufttrykket i kulturflasken, beregnes den biokjemiske oksygenbehovsverdien (BOD) til prøven. Bredt deteksjonsområde, direkte testing under 4000 mg/L, automatisk utskrift av resultater, valgfri målesyklus på 1-30 dager, enkel betjening.