Poznanie biochemickej kyslíkovej spotreby vody

Poznanie biochemickej kyslíkovej spotreby vody

1. Definícia BOD.

Biochemická dopytnosť po kyslíku (často označovaná ako BOD) sa vzťahuje na množstvo rozpusteného kyslíka spotrebovaného v biochemickej reakcii mikroorganizmov rozkladajúcich biologicky rozložiteľné organické látky vo vode za určitých podmienok. Vyjadruje sa v mg/l alebo percentách, ppm. Ide o komplexný ukazovateľ, ktorý odráža obsah organických znečisťujúcich látok vo vode. Ak je čas biologickej oxidácie päť dní, nazýva sa to päťdňová biochemická dopytnosť po kyslíku (BOD5), a existujú BOD10 a BOD20 zodpovedajúcim spôsobom.

Rozklad organických látok vo vode sa vykonáva v dvoch fázach. Prvá fáza je fáza oxidácie uhlíka a druhá fáza je fáza nitrifikácie. Množstvo oxidácie spotrebované v fáze oxidácie uhlíka sa nazýva karbonizačná biochemická dopytnosť po kyslíku (CBOD).

Mikroorganizmy potrebujú pri rozkladaní organických zlúčenín vo vode spotrebovať kyslík. Ak rozpustený kyslík vo vode nestačí na uspokojenie potrieb mikroorganizmov, vodné telo je v znečistenom stave. Preto je BOD dôležitým ukazovateľom, ktorý nepriamo ukazuje stupeň organického znečistenia vody. Pomocou stanovenia BOD môžeme pochopiť biologickú rozložiteľnosť odpadových vôd a schopnosť vodných útvarov čistiť sa sami. Čím je hodnota vyššia, tým viac organických znečisťujúcich látok je vo vode a tým závažnejšie znečistenie.

Celkovo sa proces degradácie organickej hmoty v metabolizme mikroorganizmov dá rozdeliť na dve etapy. Prvou fázou je proces premeny organickej hmoty na CO2, NH3 a H2O. Druhou fázou je proces nitrifikácie NH3, ktorý sa ďalej premieňa na nitrit a dusičnany. Keďže NH3 je už anorganickou látkou, biochemická dopytosť odpadových vôd po kyslíku sa vo všeobecnosti vzťahuje len na množstvo kyslíka požadované organickou látkou v štádiu biochemickej reakcie. Rozklad organických látok mikroorganizmami súvisí s teplotou a 20 °C sa všeobecne používa ako štandardná teplota na meranie biochemickej dopytu po kyslíku. Za podmienok merania dostatočného množstva kyslíka a neustálej migrácie organickej hmoty zvyčajne trvá 20 dní, kým proces rozkladu oksidačného stupňa v zásade dokončí, približne 99%, a hodnota BOD 20 dní sa často považuje za úplnú hodnotu BOD, t. j. BOD20. Avšak 20 dní je ťažké dosiahnuť v skutočnej práci. Preto sa stanovuje štandardný čas, všeobecne 5 dní, ktorý sa nazýva päťdňová biochemická dopyt po kyslíku, zaznamenaná ako BOD5. BOD5 je približne 70% BOD20.

Rozdiel medzi BOD a COD spočíva v tom, že BOD je biochemická dopyt po kyslíku; COD je chemická dopyt po kyslíku, ktorý sa vzťahuje na množstvo všetkých znečisťujúcich látok (vrátane organických a anorganických látok) vo vode, ktoré môžu byť za určitých podmienok oxid Môže odrážať stupeň znečistenia vody znížením látok. Všeobecne povedané, COD odpadových vôd je väčší ako BOD. Je to preto, že prvý sa dôkladnejšie oxiduje. S výnimkou niekoľkých prchavých organických zlúčenín, aromatických organických zlúčenín a niekoľkých alkanov môžu byť vo všeobecnosti oxidované a je tu tiež časť množstva anorganických látok; zatiaľ čo BOD sa vzťahuje len na organickú hmotu, ktorú môžu priamo rozložiť mikroorganizmy a ľahko narušia toxické látky a Pomer biochemickej dopytu po kyslíku k chemickej dopytu po kyslíku môže naznačovať, koľko organických znečisťujúcich látok vo vode je pre mikroorganizmy ťažké rozložiť. Organické znečisťujúce látky, ktoré je pre mikroorganizmy ťažké rozložiť, sú pre životné prostredie škodlivejšie.

BOD5 všeobecnej rieky nepresahuje 2mg/l. Ak je vyšší ako 10mg/l, vylučuje odporný zápach. Celková norma pre vypúšťanie odpadových vôd v mojej krajine stanovuje, že pri výstupe z továrne je prípustná koncentrácia BOD sekundárnej normy odpadových vôd 60mg

Tradičná testovacia metóda BOD5 je metóda inokulácie a zriedenia. Špecifickou metódou je kultivácia počas 5 dní pri teplote 20±1 °C a meranie rozpusteného kyslíka vzorky pred a po kultivácii. Rozdiel medzi týmito dvoma je biochemická potreba kyslíka za 5 dní. Táto metóda sa v súčasnosti bežne používa.

Biochemický analyzátor kyslíkového dopytu (BOD) poskytnutý spoločnosťou Lianhua Technology je navrhnutý na základe merania metódy diferenciálneho tlaku. Prístroj simuluje biologický proces rozkladu organickej hmoty v prírode: kyslík vo vzduchu nad skúšobnou fľašou nepretržite doplňuje rozpustený kyslík spotrebovaný vo vode, CO2 produkovaný počas rozkladu organickej hmoty absorbuje hydroxid sodný v tesniacom krytí a snímač tla V prípade, že sa v skúšobnej fľaši použije testovací systém, musí sa použiť testovací systém, ktorý sa používa na testovanie kyslíka.

Tradičná metóda očkovania zriedením je ťažkopádna a časovo náročná a počas päťdňového procesu kultivácie je potrebná špecializovaná osoba na dohľad. V porovnaní s tým je analyzátor BOD spoločnosti Lianhua Technology jednoduchý na obsluhu a pohodlný na testovanie. Ak sa dosiahne stanovený čas kultivácie (napríklad 5 dní, 7 dní alebo 30 dní), skúšobný systém sa automaticky vypne a výsledky merania sa uložia. Môže urobiť 6 alebo 12 vzoriek vody naraz a počas testu nie je potrebná žiadna špeciálna osoba, ktorá by sledovala. A je rýchlejšia ako metóda riedenia. Ak sa fľaša neustále mieša, môže sa poskytnúť dodatočný kyslík pre vzorku vody a umožní sa bakteriám viac kontaktovať s organickou látkou. Rýchlejším dýchaním a spotrebaním kyslíka sa dosiahnu výsledky. Výsledky merania rovnocenné metóde riedenia kultúry sa môžu získať do 2 až 3 dní. Tieto výsledky merania možno použiť na kontrolu procesu.

2. Vráť sa. Ako sa BOD vyrába

BOD pochádza hlavne z biologicky rozložiteľnej organickej hmoty vo vode. ‌

Biochemická dopytosť po kyslíku (BOD) sa vzťahuje na množstvo rozpusteného kyslíka spotrebovaného v procese biochemickej reakcie mikroorganizmov rozkladajúcich biologicky rozložiteľné organické látky vo vode za určitých podmienok. Tieto organické látky môžu byť ľudské a živočíšne výkaly, potraviny a priemyselný odpad atď. Rozkladajú sa vo vode pôsobením mikroorganizmov, čím spotrebujú rozpustený kyslík vo vode. BOD sa zvyčajne meria v miligramoch na liter alebo vyjadruje ako percento alebo ppm. Je to dôležitý ukazovateľ kvality vody, ktorý sa používa na posúdenie stupňa organického znečistenia vodných útvarov. Väčšina znečisťujúcich látok v odpadových vodách sú organické látky, vrátane desiatok miliónov známych druhov a nespočetných neznámych druhov. BOD a ďalší ukazovateľ chemická dopytosť po kyslíku sa používajú spoločne na posúdenie stavu znečistenia vodných útvarov. BOD sa zameriava na meranie množstva organickej hmoty, ktorú môžu rozložiť mikroorganizmy, zatiaľ čo COD zahŕňa oxidáciu všetkých foriem organickej a anorganickej hmoty. Stručne povedané, BOD pochádza hlavne z biologicky rozložiteľnej organickej hmoty vo vode. Tieto organické látky sa rozkladajú v vode mikroorganizmami, čo ovplyvňuje schopnosť samočistenia a ekologickú rovnováhu vodných útvarov. Biochemická dopytnosť po kyslíku je dôležitým parametrom znečistenia kvality vody. V odpadových vodách, odpadových vodách z čistiarní odpadových vôd a kontaminovanej vode je množstvo kyslíka potrebného na rast a reprodukciu mikroorganizmov pomocou organickej hmoty ekvivalentom kyslíka rozložiteľnej (použiteľnej pre mikroorganizmy) organickej hmoty. Znečisťujúce látky v povrchovej vode spotrebujú rozpustený kyslík v procese oxidácie sprostredkovanej mikroorganizmy. Množstvo spotrebovaného rozpusteného kyslíka sa nazýva biochemická dopyt po kyslíku, čo nepriamo odráža množstvo biologicky rozložiteľnej organickej hmoty vo vode. Uveľuje celkové množstvo rozpusteného kyslíka spotrebovaného vo vode, keď sa organická hmota vo vode oxiduje a rozkladá biochemickým účinkom mikroorganizmov, aby sa stala anorganickou alebo plynnou. Čím je hodnota vyššia, tým viac organických znečisťujúcich látok je vo vode a tým závažnejšie znečistenie. Uhlíkovodíky, bielkoviny, oleje, lignín atď., ktoré existujú v suspendovanom alebo rozpustenom stave v odpadových vodách a priemyselných odpadových vodách, ako je cukor, potraviny, papierovanie a vlákniny, sú všetky organické znečisťujúce látky, ktoré môžu byť rozložené Keďže kyslík sa počas procesu rozkladu spotrebuje, nazývajú sa aj aeróbnymi znečisťujúcimi látkami. Ak sa do vodného útvaru vypustí príliš veľa tohto typu znečisťujúcich látok, spôsobí to nedostatok rozpusteného kyslíka vo vode. Zároveň organická hmota spôsobí skazenosť rozkladom anaeróbnych baktérií vo vode, čím sa vytvoria smradľavé plyny ako metán, sírovodík, merkaptan a amoniak, čo spôsobí, že sa voda zhorší a bude smrdieť.

Trvá asi 100 dní, kým sa všetka organická hmota v odpadových vodách úplne oxiduje a rozloží. Na skrátenie času detekcie sa biochemická dopytnosť po kyslíku vo všeobecnosti vyjadruje spotrebou kyslíka testovanej vzorky vody pri teplote 20 °C v priebehu piatich dní, čo sa nazýva päťdňová biochemická dopytnosť po kyslíku, označovaná ako BOD5. V prípade komunálnych odpadových vôd sa to rovná približne 70% spotreby kyslíka pri úplnej oxidácii a rozpade.

3. Vráť sa. Vplyv BOD.

Detekcia kvality vody BOD je skratka biochemického kyslíkového spotrebiča, ktorý je komplexným ukazovateľom obsahu kyslíkov konzumujúcich znečisťujúcich látok vo vode. Nebezpečenstvo nadmerného BOD sa prejavuje najmä v týchto aspektoch:

1. Spotreba kyslíka rozpusteného vo vode: Nadmerný obsah BOD urýchli rýchlosť reprodukcie aeróbnych baktérií a aeróbnych organizmov, čo spôsobí, že kyslík vo vode sa rýchlo spotrebuje, čo vedie k úmrtiu vodných organizmov.

2. Vráť sa. Zhoršenie kvality vody: Reprodukcia veľkého počtu kyslíko konzumujúcich mikroorganizmov vo vodnom útvare spotrebuje rozpustený kyslík a syntetizuje organické znečistenie do svojich vlastných životných zložiek. Toto je vlastnosť samočistenia vodného útvaru. Príliš vysoká BOD spôsobí, že sa aeróbne baktérie, aeróbne protózy a aeróbne protofyty množia vo veľkom počte, rýchlo spotrebujú kyslík, spôsobujú smrť rýb a krevet a spôsobujú množenie sa veľkého počtu anaeróbnych baktérií.

3. Vráť sa. Ovplyvňuje schopnosť samočistenia vodných útvarov: Obsah rozpusteného kyslíka vo vodných útvaroch je úzko spojený s schopnosťou samočistenia vodných útvarov. Čím nižší je obsah rozpusteného kyslíka, tým slabšia je schopnosť vodných útvarov čistiť sa sami.

4. Vráť sa. Vytvára zápach: Príliš vysoký obsah BOD spôsobí zápach vo vodných útvaroch, čo ovplyvní nielen kvalitu vody, ale ohrozuje aj okolité prostredie a zdravie ľudí.

5. - Čo? Príčinou červenej prílivy a kvetu rias: Nadmerné BOD spôsobí eutrofizáciu vodných útvarov, spustí červenej prílivy a kvetu rias, čo zničí vodnú ekologickú rovnováhu a ohrozuje zdravie ľudí a pitnú vodu.

Nadmerná BOD je preto veľmi dôležitým parametrom znečisťovania vody, ktorý môže nepriamo odrážať obsah biologicky rozložiteľnej organickej hmoty vo vode. Ak sa odpadové vody s nadmerným obsahom BOD vypustia do prírodných vodných útvarov, ako sú rieky a oceány, spôsobia nielen smrť organizmov vo vode, ale tiež sa hromadia v potravinovom reťazci a vstupujú do ľudského tela, čo spôsobuje chronické otravy, ovplyvňuje nervový systém a ni Preto je potrebné na meranie zakúpiť meradlo BOD Shenchanghong. Iba po úspešnom skúšaní sa môžu odpadové vody vypustiť do vodného útvaru.

5. - Čo? Metódy liečby BOD

Na riešenie problému nadmerného BOD (biochemickej dopytu po kyslíku) vo vode je potrebné použiť rôzne metódy, ako sú fyzikálne, biologické a chemické metódy. Niekoľko účinných metód je:

1. Fyzická metóda:

A. Predbežné ošetrenie odpadových vôd na odstránenie suspendovaných tuhých látok a sedimentov, zvyčajne pomocou fyzikálnych metód, ako je sedimentácia, filtrácia alebo odstredenie.

B. Skríning a sedimentácia. Odstrániť suspendované tuhé látky v odpadových vodách fyzickým filtrovaním a sedimentáciou. Tieto tuhé látky zvyčajne obsahujú vysoký obsah BOD.

2. Vráť sa. Biologická metóda:

A. Biologické spracovanie je jedným z kľúčových krokov na odstránenie BOD z odpadových vôd. Používa metabolickú kapacitu mikroorganizmov na rozklad organických látok a zníženie obsahu BOD. Medzi bežné metódy patria metóda aktívneho kalu a metóda biofilmu.

B. Metóda aktivovaného kalu: Vytvorenie vhodných podmienok prostredia prostredníctvom miešania, zvzdušňovania a iných metód, ktoré umožnia mikroorganizmom rozklad organických látok.

C. Metóda biofilmu: Mikroorganizmy sa pripevňujú k pevnej membráne a organické látky v odpadových vodách sa odstraňujú mikroorganizmy, keď prechádzajú membránou.

D. Upravte hodnotu pH: hodnota pH v odpadových vodách má určitý vplyv na aktivitu mikroorganizmov a účinok odstránenia BOD a musí sa upraviť podľa charakteristík špecifických odpadových vôd.

E. Vzduchovanie na zvýšenie rozpusteného kyslíka: Zvýšením dodávky kyslíka sa zlepšuje aktivita mikroorganizmov a účinnosť odstraňovania BOD z odpadových vôd.

F. Ošetrenie zvyšku kalu: Počas procesu biologického ošetrenia sa vytvorený kalu musí ďalej ošetriť vrátane anaeróbnej trávenia, aeróbnej trávenia, dehydratácie, sušenia atď.

3. Vráť sa. Chemický postup:

A. Chemická oxidácia: Používajte oxidačné látky, ako je ozón, chlór alebo persulfát, na oxidáciu organických látok v odpadových vodách a zníženie BOD.

B. Flokulacia a flotácia: Pridajte flokujúce látky, aby sa suspendované častice a organická hmota kondenzovali na väčšie flocky, a potom ich odstráňte flotáciou.

4. Vráť sa. Pokročilá technológia spracovania:

A. Technológia anaeróbnej oxidácie amoniaku: Za špecifických podmienok sa anaeróbne oxidačné baktérie amoniaku používajú na odstránenie dusíka z amoniaku v odpadových vodách a súčasne na zníženie BOD.

B. Systém budovaných mokradí: prostredníctvom synergického účinku rastlín a mikroorganizmov v budovaných mokradiach sa odstraňujú znečisťujúce látky, ako sú organické látky, dusík a fosfor.

5. - Čo? Optimalizácia procesu:

A. SBR (Sequencing Batch Activated Sludge Process): Zlepšiť účinnosť čistenia odpadových vôd prostredníctvom pravidelného plnenia vodou, zvetrania, sedimentácie a odvodňovania.

B. CAST (Circulating Activated Sludge Process): kombinuje pravidelné ovzdušňovanie a miešanie s cieľom zlepšiť účinnosť odstraňovania organických látok.

6. Predbežné a následné spracovanie:

A. Predbežné spracovanie, ako sú hrubé obrazovky, jemné obrazovky a komory so štrkom, odstraňuje veľké častice organickej hmoty a znižuje záťaž následného biologického spracovania.

B. Po ošetrení: Po biologickej ošetrení sa BOD ďalej redukuje filtráciou, adsorpciou a inými metódami.

V súhrne treba povedať, že problém nadmerného obsahu BOD v ošetrených vodách vyžaduje komplexné zohľadnenie faktorov, ako je povaha odpadových vôd, požiadavky na ošetrenie a ekonomické podmienky, výber vhodných metód ošetrenia a pozornosť venovanie spotrebe energie a emisiám počas procesu ošetrenia, aby sa zabezpečilo

5. - Čo? Metóda analýzy BOD.

Metódy analýzy BOD zahŕňajú najmä päťdňovú kultúru, metódu merania tlaku, metódu mikrobiálnej elektródy, metódu BOD5, metódu BOD20, metódu biosenzora, metódu optického kyslíkového snímača, metódu chemickej analýzy atď. ‌  Päťdňová metóda tréningu je bežne používaná metóda merania BOD. Vypočíta hodnotu BOD zmenou vzorky vody v podmienkach (20 ± 1 °C) počas 5 dní a potom určením zmien obsahu kyslíka vo vzorke vody pred a po odbere vzorky vody. V prípade, že sa v uzavretom systéme vypočítajú zmeny, musí sa vypočítať hodnota BOD. Elektrické signály sa menia v dôsledku metabolických aktivít mikrobií na stanovenie hodnoty BOD. Táto metóda má vysokú citlivosť a presnosť. Metóda BOD5 je jednoduchá a hospodárna a je široko používaná v oblasti monitorovania kvality vody, zatiaľ čo pravidlo BOD20 umožňuje komplexnejšie posúdiť degradáciu organickej hmoty vo vodnom útvare a je vhodné pre prípady, keď sa vyžaduje presnejšie hodnotenie BOD. Výhodou je rýchla reakcia, jednoduchá prevádzka a vysoká citlivosť. Reakcia chemických činidiel a organických látok sa vypočíta na výpočet hodnoty BOD. Táto metóda zvyčajne vyžaduje dlhšiu dobu prevádzky a zložité experimentálne kroky, ale v niektorých špecifických prípadoch je stále účinnou metódou na stanovenie hodnoty BOD. Okrem toho môžu mať rôzne krajiny a regióny rôzne normy a požiadavky. Preto pri vykonávaní BOD je potrebné odkazujúc na príslušné metódy a normy uplatniteľné na danú oblasť zabezpečiť presnosť a porovnateľnosť výsledkov merania.

Biochemický analyzátor dopytu po kyslíku (BOD5) spoločnosti Lianhua Technology je navrhnutý na základe princípu merania diferenciálneho tlaku. Simuluje proces biologického rozkladu organických látok v prírode. V uzavretom kultivátorskom fľaši kyslík vo vzduchu nad kultivátorovým fľašou nepretržite doplňuje rozpustený kyslík spotrebovaný rozkladom organickej hmoty v vzorke. V prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, že sa v prípade, Zistením zmeny tlaku vzduchu v kultivovanej fľaši sa vypočíta hodnota biochemickej dopytu po kyslíku (BOD) vzorky. Široký detekčný rozsah, priame testovanie pod 4000 mg/l, automatické tlačenie výsledkov, voliteľný merateľný cyklus 1-30 dní, jednoduchá prevádzka.