Suvning biokimyoviy kislorodga boʻlgan talabi haqida bilim

Suvning biokimyoviy kislorodga boʻlgan talabi haqida bilim

1. O'z navbatida BOD taʼrifi.

Biokimyoviy kislorodga boʻlgan talab (odatda BOD deb ataladi) - bu suvda bioxisoblanuvchi organik moddalarni parchalaydigan mikroorganizmlarning biokimyoviy reaktsiyasida isteʼmol qilinadigan eritilgan kislorod miqdori. U mg/l yoki foizda, ppm ko'rsatilgan. Bu suvdagi organik ifloslantiruvchi moddalar miqdorini aks ettiruvchi keng qamrovli ko'rsatkichdir. Agar biologik oksidlanish vaqti besh kun boʻlsa, bu besh kunlik biokimyoviy kislorod talablari (BOD5) deb ataladi va BOD10 va BOD20 mavjud.

Organik moddalarni suvda parchalash ikki bosqichda amalga oshiriladi. Birinchi bosqich - uglerod oksidlash bosqichidir, ikkinchi bosqich esa nitrifikatsiya bosqichidir. Uglerod oksidlash bosqichida isteʼmol qilingan oksidlanish miqdori karbonlashtirish biokimyoviy kislorod talablari (CBOD) deb ataladi.

Mikroorganizmlar suvdagi organik birikmalarni parchalashda kislorod isteʼmol qilishlari kerak. Agar suvda eritilgan kislorod mikroorganizmlarning ehtiyojlarini qondirish uchun etarli bo'lmasa, suv maydoni ifloslangan holatda bo'ladi. Shuning uchun BOD suvdagi organik ifloslanish darajasini bilvosita koʻrsatadigan muhim koʻrsatkichdir. BODni aniqlash orqali biz oqova suvlarning biologik parchalanishi va suv obyektlarining o'zini o'zi tozalash qobiliyatini tushunishimiz mumkin. Qiymat qanchalik yuqori bo'lsa, suvda organik ifloslantiruvchi moddalar shunchalik ko'p bo'ladi va ifloslanish shunchalik jiddiy bo'ladi.

Umuman olganda, mikroorganizmlarning metabolizmi ostida organik moddalarning parchalanishi jarayonini ikki bosqichga boʻlish mumkin. Birinchi bosqich - organik moddalarning CO2, NH3 va H2O ga aylanishi jarayonidir. Ikkinchi bosqichda NH3 nitrit va nitratga aylantiriladi. NH3 allaqachon noorganik modda boʻlgani uchun, oqova suvlarning biokimyoviy kislorodga boʻlgan talabi odatda faqat organik modda tomonidan biokimyoviy reaksiya bosqichida zarur boʻlgan kislorod miqdoriga taalluqlidir. Mikroorganizmlar tomonidan organik moddalarning buzilishi harorat bilan bog'liq bo'lib, 20 °C odatda biokimyoviy kislorodga bo'lgan talabni o'lchash uchun standart harorat sifatida ishlatiladi. Oqsil miqdori yetarli bo'lgan va doimiy aralashtirilgan o'lchov sharoitida organik moddalar oksidlash bosqichidagi parchalanish jarayonini asosan, taxminan 99 foizga, 20 kunlik BOD qiymati to'liq BOD qiymati, ya'ni BOD20 deb hisoblanadi. Biroq, 20 kunlik ishda erishish qiyin. Shuning uchun standart vaqt belgilab qoʻyilgan, odatda 5 kun, bu besh kunlik biokimyoviy kislorodga boʻlgan talab deb ataladi va BOD5 sifatida qayd etiladi. BOD5 BOD20 ning taxminan 70% ni tashkil qiladi.

BOD va COD oʻrtasidagi farq shundaki, BOD - bu biokimyoviy kislorod talabi; COD - kimyoviy kislorod talabi, bu suvdagi barcha ifloslantiruvchi moddalarning (shu jumladan organik va noorganik moddalar) oqsillanish uchun zarur boʻlgan kislorodning mg/l miqdorida ifod Bu moddalarni kamaytirish orqali suv ifloslanish darajasini aks ettirishi mumkin. Umuman olganda, oqova suvlarning COD BOD dan katta. Buning sababi, birinchi oksidlanish koʻproq toʻliq boʻladi. Bir nechta uchuvchan organik birikmalar, aromatli organik birikmalar va bir nechta alkanlardan tashqari, ular odatda oksidlanishi mumkin va anorganik moddalar miqdorining bir qismi ham mavjud; BOD faqat mikroorganizmlar tomonidan to'g'ridan-to'g'ri parchalanishi mumkin bo'lgan va suvdagi zaharli moddalar Kimyoviy kislorodga boʻlgan talabning biokimyoviy kislorodga boʻlgan talabiga nisbati suvdagi organik ifloslantiruvchi moddalarning qancha qismini mikroorganizmlar parchalash qiyinligini koʻrsatadi. Mikroorganizmlar uchun parchalanishi qiyin bo'lgan organik ifloslantiruvchi moddalar atrof-muhit uchun ko'proq zararlidir.

Umumiy daryodagi BOD5 2mg/L dan oshmaydi. Agar u 10mg/L dan yuqori bo'lsa, u yomon hid chiqaradi. Mamlakatimning umumiy chiqindi suvlarini chiqarib tashlash standartiga ko'ra, zavod chiqindilarida chiqindi suvlarining BOD ikkinchi darajali standartining ruxsat etilgan konsentratsiyasi 60mg/L

BOD5 uchun an'anaviy test usuli - bu emlash vositasida suyultirish usuli. Maxsus usul 20±1 °C haroratda 5 kun davomida o'stirish va mos ravishda o'stirishdan oldin va keyin namunaning eritilgan kislorodini o'lchashdir. Ikkalasi oʻrtasidagi farq 5 kun davomida biokimyoviy kislorodga boʻlgan talabdir. Hozirda bu usul keng qoʻllaniladi.

Lianhua Technology tomonidan taqdim etilgan biokimyoviy kislorod talabini (BOD) tahlil qiluvchi differensial bosim usuli o'lchash printsipi asosida ishlab chiqilgan. Asbob tabiatda organik moddalarning biologik parchalanishi jarayonini simulyatsiya qiladi: sinov shishasining ustidagi havodagi kislorod suvda iste'mol qilingan eritilgan kislorodni doimiy ravishda to'ldiradi, organik moddalarning parchalanishi davomida hosil bo'lgan CO2 muhrlangan qoplamadagi natriy gidroksid tomonidan singib olin Biokimyoviy kislorod talab BOD (ya'ni sinov shishasida iste'mol qilingan kislorod miqdori) va gaz bosimi o'rtasida korelasyon o'rnatiladi va keyin biokimyoviy kislorod talab BOD qiymati to'g'ridan-to'g'ri ko'rsatiladi.

An'anaviy suyultirish usullari og'ir va vaqt talab qiladi va beshta kunlik o'simliklarni yetishtirish jarayonida nazorat qilish uchun maxsus shaxs kerak bo'ladi. Bunga nisbatan Lianhua Technology kompaniyasining BOD analizatori ishlatish va sinovdan o'tkazish oson. Belgilangan oʻsimliklarni yetishtirish vaqti (masalan, 5 kun, 7 kun yoki 30 kun) yetilganida, sinov tizimi avtomatik ravishda oʻchirib, oʻlchov natijalarini saqlaydi. U bir vaqtning o'zida 6 yoki 12 ta suv namunasini olishlari mumkin va sinov paytida kuzatib turish uchun hech qanday maxsus shaxs kerak emas. Bu suyultirish usulidan ham tezroq. Shisha doimiy aralashtirishda saqlab turish suv namunasini qo'shimcha kislorod bilan ta'minlaydi va bakteriyalarga organik modda bilan ko'proq aloqa qilish imkonini beradi. Nafas olish va kislorod iste'mol qilish jarayonini tezlashtirish natijasida natijalarni tezroq olish mumkin. Suyuqlikni suyultirish madaniyati usuli bilan teng boʻlgan oʻlchov natijalari 2-3 kun ichida olinadi. Ushbu o'lchash natijalaridan jarayonlarni nazorat qilish uchun foydalanish mumkin.

2. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. BOD qanday ishlab chiqariladi

BOD asosan suvdagi biologik ravishda parchalanadigan organik moddalardan hosil bo'ladi. ‌

Biokimyoviy kislorodga boʻlgan talab (BOK) - bu suvda bioxisoblanuvchi organik moddalarni parchalaydigan mikroorganizmlarning biokimyoviy reaksiya jarayonida isteʼmol qilinadigan eritilgan kislorod miqdori. Ushbu organik moddalar inson va hayvonlarning chiqindilari, oziq-ovqat va sanoat chiqindilari va boshqalar bo'lishi mumkin. Ular suvda mikroorganizmlar ta'siri bilan parchalanib, shu bilan suvda eritilgan kislorodni iste'mol qiladi. BOD odatda litrda miligramm yoki foiz yoki ppm sifatida o'lchanadi. Bu suv ob'ektlarida organik ifloslanish darajasini baholash uchun foydalaniladigan muhim suv sifati ko'rsatkichi. Chiroq suvidagi ifloslantiruvchi moddalarning aksariyati organik moddalardir, shu jumladan o'n millionlab ma'lum va son-sanoqsiz noma'lum turlar mavjud. Suv jismlarining ifloslanish holatini baholash uchun BOD va boshqa ko'rsatkich, kimyoviy kislorodga bo'lgan talab (COD) birgalikda ishlatiladi. BOD mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkin bo'lgan organik modda miqdorini o'lchashga qaratilgan, COD esa barcha organik va noorganik moddalarning oksidlanishini o'z ichiga oladi. Xulosa qilib aytganda, BOD asosan suvdagi biologik ravishda parchalanadigan organik moddalardan kelib chiqadi. Ushbu organik moddalar suvda mikroorganizmlar tomonidan parchalanadi, bu esa suv obyektlarining o'zini o'zi tozalash qobiliyatiga va ekologik muvozanatiga ta'sir qiladi. Biokimyoviy kislorodga boʻlgan talab suv sifati ifloslanishining muhim parametridir. Chiroq suvlarida, chiqindilarni tozalash zavodlaridan chiqadigan suvlarda va ifloslangan suvlarda mikroorganizmlar organik moddalardan foydalanib o'sishi va ko'payishi uchun zarur bo'lgan kislorod miqdori buziladigan (mikroorganizmlar tomonidan ishlatilishi mumkin bo'lgan) organik moddalarga teng. Sirt suvidagi ifloslantiruvchi moddalar mikroorganizmlar orqali oksidlash jarayonida eritilgan kislorodni iste'mol qiladi. Istifod qilingan eritilgan kislorod miqdori suvdagi bioro'zg'orlanadigan organik modda miqdorini bilvosita aks ettiruvchi biokimyoviy kislorod talabi deb ataladi. Bu suvdagi organik moddalar mikroorganizmlarning biokimyoviy ta'siri bilan oksidlanib, ifloslanib, anorganik yoki gaz shakliga aylanganda suvda iste'mol qilinadigan eritilgan kislorodning umumiy miqdorini ko'rsatadi. Qiymat qanchalik yuqori bo'lsa, suvda organik ifloslantiruvchi moddalar shunchalik ko'p bo'ladi va ifloslanish shunchalik jiddiy bo'ladi. Uy suvlari va sanoat chiqindi suvlarida, masalan, shakar, oziq-ovqat, qog'oz ishlab chiqarish va tolalarda suspenssiya yoki eritilgan holatda mavjud bo'lgan uglevodorodlar, oqsillar, yog 'lar, lignin va boshqalar barcha organik ifloslantiruvchi moddalar bo'lib, aerob bakteriyalarning biokimy Oksigen parchalanish jarayonida isteʼmol qilinadigan boʻlgani uchun, ular aerob ifloslantiruvchi moddalar deb ham ataladi. Agar bunday ifloslantiruvchi moddalarning ko'pligi suvga chiqsa, suvda eritilgan kislorodning yetishmasligi yuzaga keladi. Shu bilan birga, organik modda suvdagi anaerob bakteriyalarning parchalanishi orqali ifloslanishiga olib keladi, bu esa metan, vodorod sulfid, merkaptan va ammiak kabi jirkanch gazlarni hosil qiladi va suv tanabioti buzilishiga va hidlanishiga sabab bo'ladi.

Chiroq suvidagi barcha organik moddalarning butunlay oksidlanishi va parchalanishi uchun taxminan 100 kun kerak. Aholini aniqlash vaqtini qisqartirish maqsadida, biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab odatda sinovdan o'tgan suv namunasining 20 °C haroratida besh kun ichida iste'mol qilingan kislorod bilan ifodalanadi. Uy suvlari uchun to'liq oksidlanish va parchalanish uchun kislorod iste'moli taxminan 70% ga teng.

3. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. BOD ta'siri.

Suv sifatini aniqlash BOD - suvdagi kislorod iste'mol qiluvchi ifloslantiruvchi moddalar tarkibini ko'rsatadigan keng qamrovli ko'rsatkich bo'lgan biokimyoviy kislorod talabini o'lchash vositasining qisqartmasi. Haddan tashqari BOD xavfi asosan quyidagi jihatlarda namoyon boʻladi:

1. O'z navbatida Suvda eritilgan kislorod iste'mol qilish: BOD tarkibi ortiqcha bo'lsa, aerob bakteriyalar va aerob organizmlarning ko'payish tezligi tezlashadi, suvdagi kislorod tez iste'mol qilinadi va suv organizmlarining o'limiga olib keladi.

2. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Suv sifati yomonlashishi: Suv jismida ko'plab kislorod iste'mol qiluvchi mikroorganizmlar ko'payishi erichgan kislorodni iste'mol qiladi va organik ifloslanishni o'zlarining hayot tarkibiy qismlariga sintez qiladi. Bu suv jismining o'zini o'zi tozalash xususiyatidir. BOD miqdori juda yuqori boʻlsa, aerob bakteriyalar, aerob protozoyalar va aerob protofitlar koʻp sonli koʻpayadi, tezda kislorodni isteʼmol qiladi, baliq va shrimplarning oʻlimiga olib keladi va anaerob bakteriyalarning koʻpayishiga olib keladi.

3. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Suv jismlarining o'zini o'zi tozalash qobiliyatiga ta'sir qiladi: Suv jismlarida eritilgan kislorod miqdori suv jismlarining o'zini o'zi tozalash qobiliyati bilan chambarchas bog'liq. Erilgan kislorod miqdori qanchalik past bo'lsa, suv jismlarining o'zini o'zi tozalash qobiliyati ham shunchalik zaiflashadi.

4. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Hush chiqaradi: BOD miqdori juda yuqori bo'lsa, suv ob'ektlarida hid paydo bo'ladi, bu esa nafaqat suv sifatiga ta'sir qiladi, balki atrof muhit va inson salomatligiga ham xavf tug'diradi.

5. Oʻzingizga Qizil to'lqin va alglarning gullashini keltirib chiqaradi: Haddan tashqari BOD suv jismlarining eutrofikatsiyasiga olib keladi, suvlarning ekologik muvozanatini buzadigan va inson salomatligi va ichimlik suviga tahdid soluvchi qizil to'lqin va alglarning gullashini keltirib chiqaradi.

Shuning uchun, haddan tashqari BOD suv ifloslanishi uchun juda muhim parametr bo'lib, suvdagi biologik buzilishi mumkin bo'lgan organik moddalar tarkibini bilvosita aks ettirishi mumkin. Agar ortiqcha BOD bilan iflos suv suvlarga, masalan daryo va okeanlarga chiqarib yuborilsa, u nafaqat suvdagi organizmlarning o'limiga olib keladi, balki oziq-ovqat zanjirida to'planadi va inson tanasiga kirib, surunkali zaharlanishga olib keladi, asab tizimiga ta'sir qiladi va jigarning Shuning uchun o'lchash uchun Shenchanghong BOD o'lchagichini sotib olish kerak. Tekshiruvdan o'tganidan so'nggina oqova suv suvga chiqariladi.

5. Oʻzingizga BODni davolash usullari

Suvdagi haddan tashqari BOD (biokimyolik kislorod talablari) muammosini hal qilish uchun jismoniy, biologik va kimyoviy usullar kabi turli xil usullardan foydalanish kerak. Quyidagilar samarali usullardan biridir:

1. O'z navbatida Fizik usul:

A. Suvlarni suspensiyalashgan qattiq moddalar va sedimentlarni olib tashlash uchun oldindan tozalash, odatda, sedimentatsiya, filtratsiya yoki sentrifugatsiya kabi fizik usullardan foydalanish.

B. Tarmoqlash va suzish. Suvdan qo'rilgan qattiq moddalarni jismoniy skrining va sedimentatsiya orqali olib tashlash. Ushbu qat'iy moddalarda odatda BOD miqdori yuqori bo'ladi.

2. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Biologik usul:

A. Biologik tozalash chiqindi suvlaridagi BODni olib tashlashning asosiy qadamlaridan biridir. U organik moddalarni parchalash va BOD tarkibini kamaytirish uchun mikroorganizmlarning metabolik qobiliyatidan foydalanadi. Oddiy usullarga faol sillar usuli va biofilm usuli kiradi.

B. Aktivli sillar usuli: mikroorganizmlarga organik moddalarni parchalash imkonini beradigan aralashtirish, havodalashtirish va boshqa usullar orqali mos muhit sharoitlarini yaratish.

C. Biofilm usuli: mikroorganizmlarni oʻrnatilgan membranada bogʻlash va chiqindi suvidagi organik moddalarni mikroorganizmlar membranadan oʻtganda olib tashlaydi.

D. pH qiymatini sozlash: chiqindi suvlardagi pH qiymati mikroorganizmlar faoliyatiga va BODni olib tashlash ta'siriga muayyan ta'sir ko'rsatadi va uni aniq chiqindi suvlarining xususiyatlariga qarab sozlash kerak.

E. Erilgan kislorodni koʻpaytirish uchun aeratsiya: kislorod taʼminotini oshirish orqali mikroorganizmlarning faoliyati va chiqindi suvlardagi BODni olib tashlash samaradorligi yaxshilanadi.

F. Qoldiq sillarni tozalash: biologik tozalash jarayonida hosil bo'lgan sillarni yana qayta ishlash, shu jumladan anaerob hazm qilish, aerob hazm qilish, dehidratatsiya qilish, quritish va boshqalar kerak.

3. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Kimyoviy usul:

A. Kimyoviy oksidlanish: Ozon, xlor yoki persulfat kabi oksidlovchi moddalardan foydalanib, oqova suvlardagi organik moddalarni oksidlash va BODni kamaytirish.

B. Floqulatsiya va floatatsiya: floqulatsiya qiluvchi moddalarni qo'shish orqali suspendlangan zarrachalar va organik moddalar katta floqlarga aylanadi va keyin flotatsiya orqali olib tashlanadi.

4. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Ilgʻor davolash texnologiyasi:

A. Anaerob ammoniak oksidlash texnologiyasi: Anaerob ammoniak oksidlash bakteriyalari aniq sharoitlarda oqova suvdagi ammoniak azotini olib tashlash va BODni bir vaqtning o'zida kamaytirish uchun ishlatiladi.

B. Qurilgan namzorlar tizimi: qurilgan namzorlarda o'simliklar va mikroorganizmlarning sinergistik ta'siri orqali organik moddalar, azot va fosfor kabi ifloslantiruvchi moddalar olib tashlanadi.

5. Oʻzingizga Jarayon optimallashtirish:

A. SBR (Sequencing Batch Activated Sludge Process): davriy suv toʻldirish, aeratsiya, sedimentatsiya va drenaj jarayonlari orqali chiqindi suvlarni tozalash samaradorligini oshirish.

B. CAST (Circulating Activated Sludge Process): Organik moddalarni olib tashlash samaradorligini oshirish uchun aralashtirish va aralashtirishning davriy ishini birlashtiradi.

6. Oʻzingizga Oldindan va undan keyingi ishlov berish:

A. Qo'pol ekranlar, mayda ekranlar va qumxonalar kabi oldindan ishlov berish katta miqdordagi organik moddalarni olib tashlaydi va keyingi biologik ishlov berish yukini kamaytiradi.

B. Muomaladan keyingi holat: biologik muolajalardan so'ng BOD filtrlash, adsorpsiya va boshqa usullar bilan yanada kamaytiriladi.

Xulosa qilib aytganda, tozalangan suvdagi haddan tashqari BOD muammosi chiqindi suvlarining tabiati, tozalash talablari va iqtisodiy sharoitlar kabi omillarni keng ko'lamli hisobga olish, tegishli tozalash usullarini tanlash va tozalash jarayonida energiya sarfi va chiqindilarga e'tibor qaratish kerak, shunda tozalash jarayoni atrof-

5. Oʻzingizga BOD tahlili usuli.

BODni tahlil qilish usullari asosan besh kunlik oʻsimliklarni oʻstirish usuli, bosimni oʻlchash usuli, mikrob elektrodlari usuli, BOD5 usuli, BOD20 usuli, biosensor usuli, optik kislorod sensor usuli, kimyoviy tahlil usuli va boshqalardir. ‌  Besh kunlik oʻquv usuli BODni oʻlchashning keng qoʻllaniladigan usuli hisoblanadi. U BOD qiymatini suv namunalarini (20 ± 1 ° C) sharoitida 5 kun davomida o'zgartirish orqali va keyin suv namunasidagi kislorod miqdori o'zgarishini suv namunasidan oldin va keyin aniqlash orqali hisoblaydi. Bu BOD qiymatini yopiq tizimdagi o'zgarishlarni yopiq tizimdagi o'zgarishlarni o'lchash orqali hisoblashdir. BOD qiymatini aniqlash uchun mikroblarning metabolik faoliyati tufayli elektr signali oʻzgaradi. Ushbu usul yuqori sezgirlik va aniqlikka ega. BOD5 usuli sodda va iqtisodiy bo'lib, suv sifatini nazorat qilish sohasida keng qo'llaniladi, BOD20 qoidasi esa suv jismidagi organik moddalarning buzilishini yanada kengroq baholashga imkon beradi va BODni aniqroq baholash kerak bo'lgan hollarda mos keladi. Tez javob berish, sodda ishlash va yuqori sezgirlik afzalliklari mavjud. BOD qiymatini hisoblash uchun kimyoviy reagentlar va organik moddalar o'rtasidagi reaksiya hisoblanadi. Ushbu usul odatda uzoqroq ishlash vaqtini va murakkab tajriba bosqichlarini talab qiladi, ammo ba'zi maxsus hollarda u BOD qiymatini aniqlash uchun hali ham samarali usul hisoblanadi. Bundan tashqari, turli mamlakatlar va mintaqalarda turli standartlar va talablar bo'lishi mumkin. Shuning uchun o'lchash natijalarining aniqligi va taqqoslanishi uchun BODni amalga oshirishda maydon uchun tegishli usullar va standartlarga murojaat qilish kerak.

Lianhua Technology kompaniyasining biokimyoviy kislorod talabini (BOD5) tahlil qiluvchi analizatori differensial bosimni o'lchash printsipi asosida ishlab chiqilgan. Bu tabiatdagi organik moddalarning biologik parchalanish jarayonini taqlid qiladi. Muzlatilgan oʻsimliklarni oʻstirish idishida oʻsimliklarni oʻstirish idishining ustidagi havodagi kislorod uzluksiz ravishda namunadagi organik moddalarning parchalanishi natijasida isteʼmol qilingan eritilgan kislorodni toʻldiradi. Organik moddalarning parchalanishi davomida hosil boʻlgan CO2 olib tashlanadi, natijada oʻsimliklarni yetishtirish idishidagi havo bosimi oʻzgaradi. O'simliklarni o'stirish idishidagi havo bosimining o'zgarishini aniqlash orqali namunaning biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab (BOD) qiymati hisoblanadi. Keng aniqlanish doirasi, 4000 mg/l dan past to'g'ridan-to'g'ri sinov, natijalarning avtomatik bosib chiqarilishi, 1-30 kunlik o'lchov tsikli, oddiy ishlash.