Suvning biokimyoviy kislorodga bo'lgan ehtiyojini bilish

Suvning biokimyoviy kislorodga bo'lgan ehtiyojini bilish

1. BODning ta'rifi.

Biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab (ko'pincha BOD deb ataladi) ma'lum sharoitlarda suvda biologik parchalanadigan organik moddalarni parchalaydigan mikroorganizmlarning biokimyoviy reaktsiyasida iste'mol qilinadigan erigan kislorod miqdorini anglatadi. Bu mg / L yoki foizda, ppm ifodalanadi. Bu suvdagi organik ifloslantiruvchi moddalar tarkibini aks ettiruvchi keng qamrovli ko'rsatkichdir. Agar biologik oksidlanish vaqti besh kun bo'lsa, u besh kunlik biokimyoviy kislorod talabi (BOD5) deb ataladi va mos ravishda BOD10 va BOD20 mavjud.

Organik moddalarning suvda ajralishi ikki bosqichda amalga oshiriladi. Birinchi bosqich uglerod oksidlanish bosqichi va ikkinchi bosqich nitrifikatsiya bosqichidir. Uglerod oksidlanish bosqichida iste'mol qilinadigan oksidlanish miqdori karbonizatsiya biokimyoviy kislorodga talab (CBOD) deb ataladi.

Mikroorganizmlar suvdagi organik birikmalarni parchalashda kislorodni iste'mol qilishlari kerak. Agar suvda erigan kislorod mikroorganizmlarning ehtiyojlarini qondirish uchun etarli bo'lmasa, suv iddasi ifloslangan holatda. Shuning uchun BOD suvning organik ifloslanish darajasini bilvosita ko'rsatuvchi muhim ko'rsatkichdir. BOD aniqlash orqali, biz kanalizatsiya va suv havzalarining o'z-o'zini tozalash salohiyatini tushunishimiz mumkin. Qiymat qanchalik yuqori bo'lsa, suvda organik ifloslantiruvchi moddalar shunchalik ko'p va ifloslanish shunchalik jiddiy bo'ladi.

Umuman olganda, mikroorganizmlarning metabolizmi ostida organik moddalarning degradatsiyasi jarayoni ikki bosqichga bo'linadi. Birinchi bosqich organik moddalarning CO2, NH3 va H2O ga aylantirilishi jarayonidir. Ikkinchi bosqichi NH3 nitrifikasyon jarayoni yanada nitrit va nitratga aylantirilgan. NH3 allaqachon noorganik modda bo'lganligi sababli, kanalizatsiya suvlarining biokimyoviy kislorodga bo'lgan talabi odatda faqat biokimyoviy reaktsiya bosqichida organik moddalar tomonidan talab qilinadigan kislorod miqdorini anglatadi. Organik moddalarning mikroorganizmlar tomonidan degradatsiyasi harorat bilan bog'liq va 20 ° C odatda biokimyoviy kislorod talabini o'lchash uchun standart harorat sifatida ishlatiladi. Etarli kislorod va doimiy aralashtirishni o'lchash sharoitida organik moddalar asosan 99% ga yaqin bosqichda oksidlanish parchalanish jarayonini yakunlash uchun odatda 20 kun kerak bo'ladi va 20 kunlik BOD qiymati ko'pincha to'liq bo'lib hisoblanadi, ya'ni BOD20. Biroq, haqiqiy ishda 20 kunga erishish qiyin. Shuning uchun standart vaqt, odatda 5 kun belgilanadi, bu BOD5 sifatida qayd etilgan besh kunlik biokimyoviy kislorodga bo'lgan talabi deb ataladi. BOD5 BOD20 ning taxminan 70% ni tashkil etadi.

BOD va COD o'rtasidagi farq shundaki, BOD biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab; COD - bu kimyoviy kislorodga bo'lgan talab, bu suvdagi barcha ifloslantiruvchi moddalar (shu jumladan, organik va noorganik moddalar) miqdorini bildiradi, bu ma'lum sharoitlarda kuchli oksidlovchilar bilan oksidlanishi mumkin, oksidlanish uchun zarur bo'lgan mg / l kislorodda ifodalanadi. Moddalarni kamaytirish orqali suvning ifloslanish darajasini aks ettirishi mumkin. Umuman aytganda, kanalizatsiya COD BODdan katta. Buning sababi shundaki, avvalgi yaxshilab oksidlanadi. Bir nechta uchuvchi organik birikmalar, aromatik organik birikmalar va bir nechta alkanlar bundan mustasno, ular odatda oksidlanishi mumkin va noorganik moddalar miqdorining bir qismi ham mavjud; BOD faqat mikroorganizmlar tomonidan to'g'ridan-to'g'ri parchalanishi mumkin bo'lgan organik moddalarni anglatadi va suvdagi toksik moddalar va bakteriyalar tomonidan osongina aralashadi. Biokimyoviy kislorodga bo'lgan talabning kimyoviy kislorodga bo'lgan talabiga nisbati suvdagi organik ifloslantiruvchi moddalarning qancha qismi mikroorganizmlarning parchalanishi qiyinligini ko'rsatishi mumkin. Mikroorganizmlarning parchalanishi uchun qiyin bo'lgan organik ifloslantiruvchi moddalar atrof muhit uchun ko'proq zararlidir.

Umumiy daryoning BOD5 2mg / L dan oshmaydi. Agar 10mg / L dan yuqori bo'lsa, u yomon hid chiqaradi. mening mamlakatimning keng qamrovli kanalizatsiya chiqarish standarti zavod chiqish nuqtasida BOD ikkilamchi standartining ruxsat etilgan kontsentratsiyasi 60mg / L ni tashkil etadi va er usti suvlari BOD 4mg / L dan oshmasligi kerak.

BOD5 uchun an'anaviy sinov usuli emlash suyultirish usuli hisoblanadi. o'ziga xos usuli 20±1 ° C da 5 kun davomida madaniyat uchun va mos ravishda oldin va keyin madaniyat namunasi erigan kislorod o'lchash hisoblanadi. Ikkalasi o'rtasidagi farq 5 kun davomida biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab. Bu usul hozirgi kunda keng qo'llaniladi.

Lianhua Technology tomonidan taqdim etilgan biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab (BOD) analizatori differentsial bosim usulining o'lchash printsipi asosida ishlab chiqilgan. Asbob tabiatdagi organik moddalarning biodegradatsiya jarayonini simulyatsiya qiladi: sinov shishasi ustidagi havodagi kislorod suvda iste'mol qilinadigan erigan kislorodni doimiy ravishda to'ldiradi, organik moddalarning degradatsiyasi paytida hosil bo'lgan CO2 yopishqoq qopqog'idagi natriy gidroksidi tomonidan so'riladi va bosim sensori istalgan vaqtda sinov shishasidagi kislorod bosimining o'zgarishini nazorat qiladi. Biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab BOD (ya'ni sinov shishasida iste'mol qilinadigan kislorod miqdori) va gaz bosimi o'rtasida bog'liqlik o'rnatiladi, keyin biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab BOD qiymati to'g'ridan-to'g'ri ko'rsatiladi.

An'anaviy suyultirish emlash usuli qiyin va ko'p vaqt talab etadi va besh kunlik madaniyat jarayonida nazorat qilish uchun bag'ishlangan shaxs talab qilinadi. Taqqoslash uchun, Lianhua Technology kompaniyasining BOD analizatorini ishlatish oson va sinovdan o'tkazish qulay. belgilangan madaniyat vaqti (masalan, 5 kun, 7 kun yoki 30 kun) etib kelganida, test tizimi avtomatik ravishda o'chirish va o'lchash natijalarini saqlaydi. Bir vaqtning o'zida 6 yoki 12 ta suv namunasini o'tkazishi mumkin va sinov paytida kuzatish uchun maxsus odam kerak emas. Va u seyreltme usuli tezroq. Shishani doimiy aralashtirish holatida ushlab turish suv namunasi uchun qo'shimcha kislorod beradi va bakteriyalarning organik moddalar bilan ko'proq aloqa qilishiga imkon beradi. Nafas olish va kislorod iste'mol qilish jarayonini tezlashtirib, natijalarni tezroq olish mumkin. seyreltme madaniyat usuliga teng o'lchash natijalari 2 3 kun ichida olinishi mumkin. Ushbu o'lchash natijalari jarayon nazorat qilish uchun foydalanish mumkin.

 

2. BOD qanday ishlab chiqariladi

BOD asosan suvda biologik parchalanadigan organik moddalardan olinadi.‌

Biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab (BOD) ma'lum shartlarda suvda biologik parchalanadigan organik moddalarni parchalaydigan mikroorganizmlarning biokimyoviy reaktsiya jarayonida iste'mol qilinadigan erigan kislorod miqdorini anglatadi. Ushbu organik moddalar inson va hayvonlarning chiqindilari, oziq-ovqat va sanoat chiqindilari va boshqalar bo'lishi mumkin. Ular suvda mikroorganizmlarning ta'siri bilan suvga ajralib, suvda erigan kislorodni iste'mol qiladi. BOD odatda litr uchun milligramda o'lchanadi yoki foiz yoki ppm sifatida ifodalanadi. Suv havzalarida organik ifloslanish darajasini baholash uchun ishlatiladigan muhim suv sifati ko'rsatkichidir. Kanalizatsiya suvlaridagi ifloslantiruvchi moddalarning aksariyati organik moddalardir, shu jumladan o'n millionlab ma'lum turlar va son-sanoqsiz noma'lum turlar. BOD va boshqa ko'rsatkich, kimyoviy kislorodga bo'lgan ehtiyoj (COD), suv havzalarining ifloslanish holatini baholash uchun birgalikda ishlatiladi. BOD mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkin bo'lgan organik moddalar miqdorini o'lchashga qaratilgan, COD esa organik va noorganik moddalarning barcha shakllarini oksidlanishni o'z ichiga oladi. Xulosa qilib aytganda, BOD asosan suvda biologik parchalanadigan organik moddalardan keladi. Ushbu organik moddalar suvda mikroorganizmlar tomonidan ajralib, suv havzalarining o'z-o'zini tozalash qobiliyatiga va ekologik muvozanatiga ta'sir qiladi. Biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab suv sifatining ifloslanishining muhim parametridir. Chiqindi suvlarda, oqova suv tozalash inshootlaridan va ifloslangan suvlarda mikroorganizmlarning organik moddalar yordamida o'sishi va ko'payishi uchun zarur bo'lgan kislorod miqdori parchalanadigan (mikroorganizmlar uchun ishlatiladigan) organik moddalarning kislorod ekvivalentidir. Er usti suvidagi ifloslantiruvchi moddalar mikroorganizmlar tomonidan vositachilik qilingan oksidlanish jarayonida erigan kislorodni iste'mol qiladi. Iste'mol qilinadigan erigan kislorod miqdori biokimyoviy kislorod talabi deb ataladi, bu bilvosita suvdagi biologik parchalanadigan organik moddalar miqdorini aks ettiradi. Suvdagi organik moddalar oksidlanganda va mikroorganizmlarning biokimyoviy ta'siri bilan uni noorganik yoki gazsimon holga keltirish uchun parchalanganda suvda iste'mol qilinadigan erigan kislorodning umumiy miqdorini ko'rsatadi. Qiymat qanchalik baland bo'lsa, suvda organik ifloslantiruvchi moddalar shunchalik ko'p bo'lsa va ifloslanish qanchalik jiddiy bo'ladi. Shakar, oziq-ovqat, qog'oz ishlab chiqarish va tola kabi ichki kanalizatsiya va sanoat chiqindi suvlarida to'xtatilgan yoki erigan holatlarda mavjud bo'lgan uglevodorodlar, oqsillar, yog'lar, lignin va boshqalar aerob bakteriyalarning biokimyoviy ta'siri bilan parchalanishi mumkin bo'lgan organik ifloslantiruvchi moddalardir. Parchalanish jarayonida kislorod iste'mol qilinganligi sababli, ular aerobik ifloslantiruvchi moddalar deb ham ataladi. Agar bunday ifloslantiruvchi moddaning juda ko'p qismi suv tanasiga chiqsa, u suvda erigan kislorod etishmasligiga olib keladi. Shu bilan birga, organik moddalar suvdagi anaerob bakteriyalarning parchalanishi orqali buzilishga olib keladi, bu esa metan, vodorod sulfidi, merkaptan va ammiak kabi yomon hidli gazlarni ishlab chiqaradi va suv havzasini yomonlashishiga va hidlanishiga olib keladi.

Kanalizatsiya suvlaridagi barcha organik moddalarning to'liq oksidlanishi va parchalanishi uchun taxminan 100 kun kerak bo'ladi. Aniqlash vaqtini qisqartirish uchun biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab odatda besh kun ichida 20 ° C da sinovdan o'tkazilgan suv namunasining kislorod iste'moli bilan ifodalanadi, bu BOD5 deb ataladi. Ichki kanalizatsiya uchun to'liq oksidlanish va parchalanish uchun kislorod iste'molining taxminan 70% ga teng.

 

3. BODning ta'siri.

Suv sifatini aniqlash BOD - bu suvdagi kislorod iste'mol qiluvchi ifloslantiruvchi moddalar tarkibining keng qamrovli ko'rsatkichi bo'lgan biokimyoviy kislorod talab o'lchagichining qisqartmasi. Haddan tashqari BODning xavfi asosan quyidagi jihatdan namoyon bo'ladi:

 

1. Suvda erigan kislorodni iste'mol qilish: Haddan tashqari BOD tarkibi aerob bakteriyalar va aerob organizmlarning ko'payish tezligini tezlashtiradi, bu suvdagi kislorodni tez iste'mol qilishga olib keladi va shu bilan suvda yashovchi organizmlarning o'limiga olib keladi.

2. Suv sifatining yomonlashishi: Suv havzasida kislorod iste'mol qiladigan mikroorganizmlarning ko'pchiligi erigan kislorodni iste'mol qiladi va organik ifloslanishni o'z tarkibiy qismlariga sintez qiladi. Bu suv tanasining o'zini o'zi tozalash xususiyatidir. Juda yuqori BOD aerob bakteriyalar, aerob protozoalar va aerob protofitlarning ko'p miqdorda ko'payishiga, kislorodni tezda iste'mol qilishiga, baliq va qisqichbaqalarning o'limiga olib keladi va ko'p sonli anaerob bakteriyalarning ko'payishiga olib keladi.

3. Suv havzalarining o'z-o'zini tozalash qobiliyatiga ta'sir qiladi: Suv havzalarida erigan kislorodning tarkibi suv havzalarining o'z-o'zini tozalash qobiliyati bilan chambarchas bog'liq. Erigan kislorod miqdori qanchalik past bo'lsa, suv tanalarining o'z-o'zini tozalash qobiliyati zaifroq bo'ladi.

4. Hid ishlab chiqaring: Juda yuqori bo'lgan BOD tarkibi suv havzalarida hidni keltirib chiqaradi, bu nafaqat suv sifatiga ta'sir qiladi, balki atrof-muhit va inson salomatligiga tahdid soladi.

5. Qizil to'lqin va alg gullashiga sabab bo'ladi: Haddan tashqari BOD suv havzalarining evtrofikatsiyasiga olib keladi, suvning ekologik muvozanatini yo'q qiladi va inson salomatligi va ichimlik suviga tahdid soladigan qizil to'lqinlar va alg gullarini keltirib chiqaradi.

 

Shuning uchun, haddan tashqari BOD suvning ifloslanishining juda muhim parametri bo'lib, u suvda biologik parchalanadigan organik moddalarning tarkibini bilvosita aks ettirishi mumkin. Agar ortiqcha BOİ'li kanalizatsiya suvlari daryolar va okeanlar kabi tabiiy suv ob'ektlariga chiqarilsa, u nafaqat suvdagi organizmlarning o'limiga olib keladi, balki oziq-ovqat zanjirida to'planadi va inson tanasiga kiradi, surunkali zaharlanishga olib keladi, asab tizimiga ta'sir qiladi va jigarning funktsiyasini buzadi. Shuning uchun, o'lchov uchun Shenchanghong BOD metr sotib olish kerak. Faqat sinovdan o'tgandan so'ng, kanalizatsiya suvga chiqarilishi mumkin.

 

5. BODni davolash usullari

Suvda haddan tashqari BOİ (biokimyoviy kislorodga bo'lgan ehtiyoj) muammosini davolash uchun fizikaviy, biologik va kimyoviy usullar kabi turli xil usullardan foydalanish kerak. Quyida ba'zi samarali usullar mavjud:

 

1. Jismoniy usul:

 

A. To'xtatilgan qattiq moddalarni va cho'kindilarni olib tashlash uchun chiqindi suvlarni oldindan tozalang, odatda cho'kindi moddalar, filtrlash yoki santrifüj kabi fizik usullardan foydalaning.

 

B. Skrining va sedimentatsiya. Kanalizatsiya suvlaridagi to'xtatilgan qattiq moddalarni jismoniy skrining va cho'kindi moddalarni olib tashlang. Ushbu qattiq moddalar odatda yuqori BOD o'z ichiga oladi.

 

2. Biologik usul:

 

A. Biologik tozalash chiqindi suvlarda BODni olib tashlash uchun muhim qadamlardan biri hisoblanadi. Organik moddalarni parchalash va BOD tarkibini kamaytirish uchun mikroorganizmlarning metabolik imkoniyatlaridan foydalanadi. Umumiy usullar faollashtirilgan loy usuli va biofilm usulini o'z ichiga oladi.

 

B. Faollashtirilgan loy usuli: mikroorganizmlar organik moddalarni parchalab tashlash uchun imkon berish uchun aralashtirish, shamollatish va boshqa usullar orqali tegishli atrof-muhit sharoitlarini yaratish.

 

C. Biofilm usuli: Mikroorganizmlarni aniq membranaga biriktiring va chiqindi suvdagi organik moddalar membranadan o'tib ketganda mikroorganizmlar tomonidan chiqariladi.

D. pH qiymatini moslang: Chiqindi suvlardagi pH qiymati mikroorganizmlarning faoliyatiga va BIDni olib tashlash ta'siriga ma'lum ta'sir qiladi va o'ziga xos chiqindi suvlarning xususiyatlariga muvofiq o'rnatilishi kerak.

Erigan kislorod oshirish uchun E. Shamollatish: kislorod ta'minoti oshirish, mikroorganizmlar faoliyati va chiqindi suvlarda BOQ olib tashlash samaradorligi yaxshilanadi.

F. Qoldiq loyni davolash: Biologik tozalash jarayonida ishlab chiqarilgan loyni anaerob hazm qilish, aerob hazm qilish, suvsizlanish, quritish va boshqalarni o'z ichiga olgan davolash kerak.

3. Kimyoviy usul:

A. Kimyoviy oksidlanish: Kanalizatsiya suvlaridagi organik moddalarni oksidlash va BODni kamaytirish uchun ozon, xlor yoki persulfat kabi oksidantlardan foydalaning.

B. Flokulyatsiya va flotasiya: To'xtatilgan zarralar va organik moddalarni katta flochkalarga aylantirish uchun flokulantlarni qo'shing va so'ngra ularni flotasiya bilan olib tashlang.

4. Ilg'or davolash texnologiyasi:

A. Anaerob ammiak oksidlanish texnologiyasi: Muayyan sharoitlarda anaerob ammiak oksidlanish bakteriyalari kanalizatsiya ammiak azotini olib tashlash va bir vaqtning o'zida BOni kamaytirish uchun ishlatiladi.

B. Qurilgan suv-botqoq hududlar tizimi: qurilgan suv-botqoqli hududlarda o'simliklar va mikroorganizmlarning sinergetik ta'siri orqali organik moddalar, azot va fosfor kabi ifloslantiruvchi moddalar olib tashlanadi.

5. Jarayonni optimallashtirish:

A. SBR (Sekanslama partiyasi faol loy jarayoni): davriy suv to'ldirish, shamollatish, cho'kindi va drenaj jarayonlari orqali kanalizatsiya tozalash samaradorligini oshirish.

B. CAST (Sirkülasyonlu faol loy jarayoni): organik moddalar olib tashlash samaradorligini oshirish uchun shamollatish va aralashtirish davriy ishlashini birlashtiradi.

6. Davolashdan oldin va davolanishdan keyin:

Bunday qo'pol ekranlar, nozik ekranlar va qum palatalari kabi Oldindan muomala organik moddalar katta zarralar olib tashlash va keyingi biologik davolash yukini kamaytirish.

B. Davolashdan keyin: Biologik tozalashdan so'ng, BOD filtratsiya, adsorbsiya va boshqa usullar bilan yanada kamayadi.

Xulosa qilib aytganda, tozalangan suvda ortiqcha BOD muammosi chiqindi suvlarning tabiati, tozalash talablari va iqtisodiy sharoitlar kabi omillarni har tomonlama hisobga olish, tegishli tozalash usullarini tanlash va tozalash jarayonida atrof-muhitni muhofaza qilish talablariga javob berishini ta'minlash uchun energiya iste'moli va chiqindilarga e'tibor qaratish kerak.

5. BOD tahlil usuli.

BAK tahlil usullari asosan besh kunlik madaniyat usuli, bosim o'lchash usuli, mikrobial elektrod usuli, BГД5 usuli, BГД20 usuli, biosensor usuli, optik kislorod sensori usuli, kimyoviy tahlil usuli va boshqalarni o'z ichiga oladi.‌ Besh kunlik o'qitish usuli keng tarqalgan ishlatiladigan BOD o'lchash usuli hisoblanadi. 5 kun davomida (20 ± 1 ° C) sharoitda suv namunalarini o'zgartirib, undan oldin va keyin suv namunasidagi kislorod tarkibidagi o'zgarishlarni aniqlash orqali BOD qiymatini hisoblab chiqadi. Bu yopiq tizimdagi o'zgarishlarni o'lchash orqali yopiq tizimdagi o'zgarishlarni o'lchash orqali BOD qiymatini hisoblashdir. BOD qiymatini aniqlash uchun mikrob metabolik faoliyati sabab elektr signali o'zgarishlar. Ushbu uslub yuqori sezuvchanlik va aniqlikka ega. BOD5 usuli oddiy va tejamkor bo'lib, suv sifati monitoringi sohasida keng qo'llaniladi, BOD20 qoidasi suv havzasidagi organik moddalarning degradatsiyasini yanada keng qamrovli baholashi mumkin va BODni aniqroq baholashni talab qiladigan holatlar uchun javob beradi. Tez javob, oddiy operatsiya va yuqori sezgirlikning afzalliklari mavjud. Kimyoviy reagentlar va organik moddalar o'rtasidagi reaksiya BOD qiymatini hisoblash uchun hisoblanadi. Ushbu usul odatda uzoqroq ish vaqtini va murakkab eksperimental bosqichlarni talab qiladi, ammo ba'zi bir muayyan holatlarda u hali ham BOD qiymatini aniqlashning samarali usuli hisoblanadi. Bundan tashqari, turli mamlakatlar va mintaqalar turli standartlar va talablarga ega bo'lishi mumkin. Shuning uchun, BODni amalga oshirishda o'lchash natijalarining aniqligi va taqqoslanishini ta'minlash uchun hududga tegishli uslub va standartlarga murojaat qilish kerak.

 

Lianhua Technology ning biokimyoviy kislorod talab (BOD5) analizatori differentsial bosim o'lchash printsipi asosida ishlab chiqilgan. Tabiatdagi organik moddalarning biodegradatsiya jarayonini simulyatsiya qiladi. Muhrlangan madaniyat shishasida, madaniyat shishasi ustidagi havodagi kislorod namunadagi organik moddalarning parchalanishi natijasida iste'mol qilinadigan erigan kislorodni doimiy ravishda to'ldiradi. Organik moddalarning degradatsiyasi paytida ishlab chiqarilgan CO2 chiqariladi, bu esa madaniyat shishasidagi havo bosimining o'zgarishiga olib keladi. Madaniyat shishasidagi havo bosimining o'zgarishini aniqlab, namunaning biokimyoviy kislorod talabi (BOD) qiymati hisoblanadi. Keng aniqlash oralig'i, 4000mg / L quyida to'g'ridan-to'g'ri test, natijalarni avtomatik ravishda chop etish, 1-30 kunlik ixtiyoriy o'lchash aylanishi, oddiy operatsiya.