1. Каковы основные показатели физических характеристик сточных вод?
⑴Температура: Температура сточных вод оказывает большое влияние на процесс очистки сточных вод. Температура напрямую влияет на активность микроорганизмов. Обычно температура воды на городских очистных сооружениях составляет от 10 до 25 градусов Цельсия. Температура промышленных сточных вод связана с производственным процессом сброса сточных вод.
⑵ Цвет: Цвет сточных вод зависит от содержания растворенных веществ, взвешенных веществ или коллоидных веществ в воде. Свежие городские сточные воды обычно имеют темно-серый цвет. Если он находится в анаэробном состоянии, цвет станет более темным и темно-коричневым. Цвета промышленных сточных вод различаются. Сточные воды бумажного производства обычно имеют черный цвет, сточные воды дистилляторов — желто-коричневые, а сточные воды гальванических производств — сине-зеленые.
⑶ Запах: Запах сточных вод вызван загрязняющими веществами в бытовых или промышленных сточных водах. Примерный состав сточных вод можно определить непосредственно по запаху. Свежие городские сточные воды имеют затхлый запах. Если появляется запах тухлых яиц, это часто указывает на то, что сточные воды подверглись анаэробной ферментации с образованием сероводорода. Операторы должны строго соблюдать правила антивирусной защиты при работе.
⑷ Мутность: Мутность – это показатель, характеризующий количество взвешенных частиц в сточных водах. Обычно ее можно обнаружить с помощью измерителя мутности, но мутность не может напрямую заменить концентрацию взвешенных твердых веществ, поскольку цвет мешает обнаружению мутности.
⑸ Проводимость: проводимость сточных вод обычно указывает на количество неорганических ионов в воде, которое тесно связано с концентрацией растворенных неорганических веществ в поступающей воде. Если проводимость резко возрастает, это часто является признаком аномального сброса промышленных сточных вод.
⑹Твердые вещества: форма (SS, DS и т. д.) и концентрация твердых веществ в сточных водах отражают природу сточных вод и также очень полезны для управления процессом очистки.
⑺ Осаждаемость. Примеси в сточных водах можно разделить на четыре типа: растворенные, коллоидные, свободные и осаждаемые. Первые три неосаждаются. Осаждаемые примеси обычно представляют собой вещества, которые выпадают в осадок в течение 30 минут или 1 часа.
2. Каковы показатели химических характеристик сточных вод?
Существует множество химических показателей сточных вод, которые можно разделить на четыре категории: ① общие показатели качества воды, такие как значение pH, жесткость, щелочность, остаточный хлор, различные анионы и катионы и т. д.; ② Показатели содержания органических веществ, биохимическая потребность в кислороде БПК5, химическая потребность в кислороде CODCr, общая потребность в кислороде TOD и общая потребность в органическом углероде TOC и т. д.; ③ Индикаторы содержания питательных веществ в растениях, такие как аммиачный азот, нитратный азот, нитритный азот, фосфат и т. д.; ④ Индикаторы токсичных веществ, такие как нефть, тяжелые металлы, цианиды, сульфиды, полициклические ароматические углеводороды, различные хлорированные органические соединения, различные пестициды и т. д.
На различных очистных сооружениях проекты анализа, подходящие для соответствующих характеристик качества воды, должны определяться на основе различных типов и количеств загрязняющих веществ в поступающей воде.
3. Какие основные химические показатели необходимо анализировать на очистных сооружениях общего назначения?
Основные химические показатели, которые необходимо анализировать на очистных сооружениях общего назначения, следующие:
⑴ Значение pH: значение pH можно определить путем измерения концентрации ионов водорода в воде. Значение pH оказывает большое влияние на биологическую очистку сточных вод, а реакция нитрификации более чувствительна к значению pH. Значение pH городских сточных вод обычно составляет от 6 до 8. Если оно превышает этот диапазон, это часто указывает на то, что сбрасывается большое количество промышленных сточных вод. Для промышленных сточных вод, содержащих кислотные или щелочные вещества, перед поступлением в систему биологической очистки требуется нейтрализационная обработка.
⑵Щелочность: Щелочность может отражать кислотную буферную способность сточных вод в процессе очистки. Если сточные воды имеют относительно высокую щелочность, это может смягчить изменения значения pH и сделать значение pH относительно стабильным. Щелочность представляет собой содержание в пробе воды веществ, которые соединяются с ионами водорода в сильных кислотах. Величину щелочности можно измерить по количеству сильной кислоты, потребляемой пробой воды в процессе титрования.
⑶CODCr: CODCr — это количество органических веществ в сточных водах, которые могут быть окислены сильным окислителем дихроматом калия, измеряемое в мг/л кислорода.
⑷БПК5: БПК5 — это количество кислорода, необходимое для биоразложения органических веществ в сточных водах, и является показателем биоразлагаемости сточных вод.
⑸Азот: на очистных сооружениях изменения и распределение содержания азота определяют параметры процесса. Содержание органического азота и аммиачного азота в поступающей воде очистных сооружений, как правило, высокое, а содержание нитратного и нитритного азота, как правило, низкое. Увеличение содержания аммиачного азота в первичном отстойнике обычно указывает на то, что осевший ил стал анаэробным, а увеличение содержания нитратного и нитритного азота во вторичном отстойнике указывает на то, что произошла нитрификация. Содержание азота в бытовых сточных водах обычно составляет от 20 до 80 мг/л, из них органического азота - от 8 до 35 мг/л, аммиачного азота - от 12 до 50 мг/л, а содержание нитратного и нитритного азота очень низкое. Содержание органического азота, аммиачного азота, нитратного и нитритного азота в промышленных сточных водах варьируется от воды к воде. Содержание азота в некоторых промышленных сточных водах крайне низкое. При использовании биологической очистки необходимо добавлять азотные удобрения, чтобы восполнить содержание азота, необходимое микроорганизмам. , а когда содержание азота в сточных водах слишком велико, требуется денитрификационная обработка для предотвращения эвтрофикации принимающего водоема.
⑹ Фосфор: Содержание фосфора в биологических сточных водах обычно составляет от 2 до 20 мг/л, из которых органический фосфор составляет от 1 до 5 мг/л, а неорганический фосфор - от 1 до 15 мг/л. Содержание фосфора в промышленных сточных водах сильно варьируется. Некоторые промышленные сточные воды имеют крайне низкое содержание фосфора. При использовании биологической очистки необходимо добавлять фосфорные удобрения, чтобы восполнить содержание фосфора, необходимое микроорганизмам. Когда содержание фосфора в сточных водах слишком велико, требуется обработка по удалению фосфора для предотвращения эвтрофикации принимающего водоема.
⑺Нефть: Большая часть нефти в сточных водах нерастворима в воде и плавает в воде. Нефть в поступающей воде будет влиять на эффект оксигенации и снижать микробную активность в активном иле. Концентрация нефти в смешанных сточных водах, поступающих на сооружения биологической очистки, обычно не должна превышать 30–50 мг/л.
⑻Тяжелые металлы: Тяжелые металлы в сточных водах в основном поступают из промышленных сточных вод и очень токсичны. На очистных сооружениях обычно нет лучших методов очистки. Обычно их необходимо обрабатывать на месте в сливном цехе, чтобы они соответствовали национальным стандартам сброса перед попаданием в дренажную систему. Если содержание тяжелых металлов в сточных водах очистных сооружений увеличивается, это часто указывает на проблемы с предварительной очисткой.
⑼ Сульфид: Когда содержание сульфида в воде превышает 0,5 мг/л, она приобретает отвратительный запах тухлых яиц и вызывает коррозию, иногда даже вызывая отравление сероводородом.
⑽Остаточный хлор: при использовании хлора для дезинфекции, чтобы обеспечить размножение микроорганизмов в процессе транспортировки, остаточный хлор в сточных водах (включая свободный остаточный хлор и связанный остаточный хлор) является контрольным показателем процесса дезинфекции, который обычно не не превышать 0,3 мг/л.
4. Каковы показатели микробной характеристики сточных вод?
К биологическим показателям сточных вод относятся общее количество бактерий, количество колиформных бактерий, различных патогенных микроорганизмов и вирусов и т. д. Сточные воды больниц, совместных мясоперерабатывающих предприятий и т. д. перед сбросом должны подвергаться обеззараживанию. Это предусмотрено соответствующими национальными стандартами сброса сточных вод. Очистные сооружения, как правило, не обнаруживают и не контролируют биологические показатели в поступающей воде, но перед сбросом очищенных сточных вод требуется дезинфекция для контроля загрязнения принимающих водоемов очищенными сточными водами. Если стоки вторичной биологической очистки подвергаются дальнейшей очистке и повторному использованию, их дезинфекция перед повторным использованием становится еще более необходимой.
⑴ Общее количество бактерий: общее количество бактерий можно использовать в качестве индикатора для оценки чистоты качества воды и оценки эффекта очистки воды. Увеличение общего количества бактерий свидетельствует о слабом обеззараживающем действии воды, но не может прямо указывать на ее вредность для организма человека. Его необходимо объединить с количеством фекальных колиформ, чтобы определить, насколько безопасно качество воды для организма человека.
⑵Количество колиформ: Количество колиформ в воде может косвенно указывать на возможность содержания в воде кишечных бактерий (таких как брюшной тиф, дизентерия, холера и т. д.), и поэтому служит гигиеническим показателем для обеспечения здоровья человека. Когда сточные воды повторно используются в качестве другой воды или ландшафтной воды, они могут вступить в контакт с телом человека. В это время необходимо выявить количество фекальных колиформ.
⑶ Различные патогенные микроорганизмы и вирусы. Многие вирусные заболевания могут передаваться через воду. Например, вирусы, вызывающие гепатит, полиомиелит и другие заболевания, существуют в кишечнике человека, попадают в бытовую канализацию через фекалии больного, а затем сбрасываются на очистные сооружения. . Процесс очистки сточных вод имеет ограниченную способность удалять эти вирусы. При сбросе очищенных сточных вод, если потребительская ценность принимающего водного объекта предъявляет особые требования к этим патогенным микроорганизмам и вирусам, необходимы дезинфекция и тестирование.
5. Какие общие показатели отражают содержание органических веществ в воде?
После того, как органическое вещество попадает в водоем, оно окисляется и разлагается под действием микроорганизмов, постепенно уменьшая растворенный в воде кислород. Когда окисление протекает слишком быстро и водоем не может вовремя поглотить достаточное количество кислорода из атмосферы, чтобы восполнить израсходованный кислород, содержание растворенного кислорода в воде может упасть очень низко (например, менее 3–4 мг/л), что повлияет на водную среду. организмы. необходим для нормального роста. Когда растворенный в воде кислород исчерпывается, органические вещества начинают анаэробное сбраживание, вызывая неприятный запах и ухудшая гигиену окружающей среды.
Поскольку органические вещества, содержащиеся в сточных водах, часто представляют собой чрезвычайно сложную смесь нескольких компонентов, трудно определить количественные значения каждого компонента по отдельности. Фактически, некоторые комплексные индикаторы обычно используются для косвенного представления содержания органических веществ в воде. Существует два типа комплексных показателей, указывающих на содержание органических веществ в воде. Одним из них является показатель, выраженный в потребности в кислороде (O2), эквивалентной количеству органических веществ в воде, например, биохимическая потребность в кислороде (БПК), химическая потребность в кислороде (ХПК) и общая потребность в кислороде (ТОД). ; Другой тип — это показатель, выраженный в углероде (C), например, общий органический углерод TOC. Для одних и тех же сточных вод значения этих показателей, как правило, различны. Порядок числовых значений: TOD>CODCr>BOD5>TOC.
6. Что такое общий органический углерод?
Total Organic Carbon TOC (аббревиатура Total Organic Carbon на английском языке) — комплексный показатель, косвенно выражающий содержание органических веществ в воде. Данные, которые он отображает, представляют собой общее содержание углерода в органических веществах в сточных водах, а единица измерения выражается в мг/л углерода (C). . Принцип измерения TOC заключается в том, чтобы сначала подкислить пробу воды, с помощью азота выдуть карбонаты из пробы воды для устранения помех, затем ввести определенное количество пробы воды в поток кислорода с известным содержанием кислорода и отправить ее в платиновая стальная труба. Он сжигается в кварцевой трубке сгорания в качестве катализатора при высокой температуре от 900°C до 950°C. Недисперсионный инфракрасный газоанализатор используется для измерения количества CO2, образующегося в процессе сгорания, а затем рассчитывается содержание углерода, которое представляет собой общее содержание органического углерода (TOC) (подробнее см. GB13193–91). Время измерения занимает всего несколько минут.
Содержание общего органического углерода в городских сточных водах может достигать 200 мг/л. Содержание общего органического углерода промышленных сточных вод имеет широкий диапазон, максимальное значение которого достигает десятков тысяч мг/л. Содержание общего органического углерода сточных вод после вторичной биологической очистки обычно составляет<50mg> 7. Какова общая потребность в кислороде?
Общая потребность в кислороде TOD (сокращение от Total Oxygen Demand на английском языке) обозначает количество кислорода, необходимое для того, чтобы восстанавливающие вещества (в основном органические вещества) в воде сгорали при высоких температурах и превращались в стабильные оксиды. Результат измеряется в мг/л. Значение TOD может отражать потребление кислорода, когда почти все органические вещества в воде (включая углерод C, водород H, кислород O, азот N, фосфор P, серу S и т. д.) сгорают до CO2, H2O, NOx, SO2, и т.п. количество. Видно, что значение TOD обычно больше значения CODCr. В настоящее время TOD не включен в стандарты качества воды в моей стране, а используется только в теоретических исследованиях по очистке сточных вод.
Принцип измерения TOD заключается в том, чтобы ввести определенное количество пробы воды в поток кислорода с известным содержанием кислорода, отправить ее в кварцевую трубку сгорания с платиновой сталью в качестве катализатора и мгновенно сжечь при высокой температуре 900oC. Органическое вещество в пробе воды То есть окисляется и потребляет кислород в потоке кислорода. Исходное количество кислорода в потоке кислорода за вычетом оставшегося кислорода представляет собой общую потребность в кислороде TOD. Количество кислорода в потоке кислорода можно измерить с помощью электродов, поэтому измерение TOD занимает всего несколько минут.
8. Что такое биохимическая потребность в кислороде?
Полное название биохимической потребности в кислороде — биохимическая потребность в кислороде, что на английском языке означает «биохимическая потребность в кислороде» и сокращенно БПК. Это означает, что при температуре 20°С и в аэробных условиях он расходуется в процессе биохимического окисления аэробных микроорганизмов, разлагающих органические вещества в воде. Количество растворенного кислорода — это количество кислорода, необходимое для стабилизации биоразлагаемых органических веществ в воде. Единица измерения — мг/л. БПК не только включает количество кислорода, потребляемого при росте, размножении или дыхании аэробных микроорганизмов в воде, но также включает количество кислорода, потребляемое при восстановлении неорганических веществ, таких как сульфид и двухвалентное железо, но доля этой части обычно составляет очень маленький. Следовательно, чем больше значение БПК, тем больше содержание органических веществ в воде.
В аэробных условиях микроорганизмы разлагают органическое вещество в два процесса: стадию окисления углеродсодержащей органики и стадию нитрификации азотсодержащей органики. В естественных условиях при температуре 20°С время, необходимое органическому веществу для окисления до стадии нитрификации, то есть достижения полного разложения и устойчивости, составляет более 100 суток. Однако на самом деле биохимическая потребность в кислороде БПК20 в течение 20 дней при температуре 20°C приблизительно представляет собой полную биохимическую потребность в кислороде. В производственных целях 20 дней по-прежнему считаются слишком долгими, а биохимическая потребность в кислороде (БПК5) в течение 5 дней при 20°C обычно используется в качестве индикатора для измерения содержания органических веществ в сточных водах. Опыт показывает, что БПК5 бытовых сточных вод и различных производственных сточных вод составляет около 70–80% от полной биохимической потребности в кислороде БПК20.
БПК5 является важным параметром для определения нагрузки очистных сооружений. Значение БПК5 можно использовать для расчета количества кислорода, необходимого для окисления органических веществ в сточных водах. Количество кислорода, необходимое для стабилизации углеродсодержащего органического вещества, можно назвать углеродом БПК5. При дальнейшем окислении может произойти реакция нитрификации. Количество кислорода, необходимое нитрифицирующим бактериям для превращения аммиачного азота в нитратный и нитритный азот, можно назвать нитрификацией. БПК5. Установки общей вторичной очистки сточных вод могут удалять только углерод БПК5, но не нитрификационный БПК5. Поскольку реакция нитрификации неизбежно происходит в процессе биологической очистки от углерода БПК5, измеренное значение БПК5 превышает фактическое потребление кислорода органическим веществом.
Измерение БПК занимает много времени, а обычно используемое измерение БПК5 требует 5 дней. Следовательно, его обычно можно использовать только для оценки эффекта процесса и долгосрочного управления процессом. Для конкретного участка очистки сточных вод можно установить корреляцию между БПК5 и CODCr, а CODCr можно использовать для приблизительной оценки значения БПК5 для корректировки процесса очистки.
9. Что такое химическая потребность в кислороде?
Химическая потребность в кислороде по-английски — Chemical Oxygen Demand. Под ним понимается количество окислителя, расходуемого при взаимодействии органических веществ в воде и сильных окислителей (таких как бихромат калия, перманганат калия и т. д.) при определенных условиях, превращающихся в кислород. в мг/л.
Когда дихромат калия используется в качестве окислителя, почти все (90–95%) органических веществ в воде может быть окислено. Количество окислителя, израсходованного в это время и преобразованного в кислород, обычно называют химической потребностью в кислороде, часто сокращенно CODCr (конкретные методы анализа см. в GB 11914–89). Значение CODCr сточных вод включает не только потребление кислорода на окисление практически всех органических веществ в воде, но также включает потребление кислорода на окисление восстанавливающих неорганических веществ, таких как нитрит, соли железа и сульфиды в воде.
10. Что такое индекс перманганата калия (потребление кислорода)?
Химическая потребность в кислороде, измеренная с использованием перманганата калия в качестве окислителя, называется индексом перманганата калия (конкретные методы анализа см. в GB 11892–89) или потреблением кислорода, английское сокращение — CODMn или OC, а единица измерения — мг/л.
Поскольку окислительная способность перманганата калия слабее, чем у дихромата калия, удельное значение CODMn перманганатного индекса калия одной и той же пробы воды, как правило, ниже, чем ее значение CODCr, то есть CODMn может представлять собой только органическое вещество или неорганическое вещество. легко окисляется в воде. содержание. Поэтому моя страна, Европа, Соединенные Штаты и многие другие страны используют CODCr в качестве комплексного индикатора для контроля загрязнения органическими веществами и используют только индекс перманганата калия CODMn в качестве индикатора для оценки и мониторинга содержания органических веществ в поверхностных водных объектах, таких как как морская вода, реки, озера и т. д. или питьевая вода.
Поскольку перманганат калия практически не оказывает окислительного действия на такие органические вещества, как бензол, целлюлоза, органические кислоты и аминокислоты, а дихромат калия способен окислять практически все эти органические вещества, CODCr используют для индикации степени загрязнения сточных вод и для контроля очистка сточных вод. Параметры процесса более подходящие. Однако, поскольку определение индекса перманганата калия CODMn является простым и быстрым, CODMn по-прежнему используется для указания степени загрязнения, то есть количества органических веществ в относительно чистых поверхностных водах, при оценке качества воды.
11. Как определить биоразлагаемость сточных вод путем анализа БПК5 и ХОДКр сточных вод?
Если вода содержит токсичные органические вещества, значение БПК5 в сточных водах обычно невозможно точно измерить. Значение CODCr позволяет более точно измерить содержание органических веществ в воде, но значение CODCr не позволяет отличить биоразлагаемые и небиоразлагаемые вещества. Люди привыкли измерять БПК5/ХОДКр сточных вод, чтобы судить о их биоразлагаемости. Обычно считается, что если соотношение БПК5/CODCr сточных вод превышает 0,3, их можно очищать путем биоразложения. Если БПК5/CODCr сточных вод ниже 0,2, это можно учитывать только. Используйте другие методы, чтобы справиться с этим.
12.Какова связь между БПК5 и CODCr?
Биохимическая потребность в кислороде (БПК5) представляет собой количество кислорода, необходимое во время биохимического разложения органических загрязнителей в сточных водах. Это может напрямую объяснить проблему в биохимическом смысле. Таким образом, БПК5 является не только важным показателем качества воды, но и индикатором биологии сточных вод. Чрезвычайно важный параметр контроля во время обработки. Однако использование BOD5 также имеет определенные ограничения. Во-первых, время измерения велико (5 дней), что не может своевременно отражать и направлять работу оборудования для очистки сточных вод. Во-вторых, некоторые производственные сточные воды не имеют условий для роста и размножения микробов (например, наличие токсичных органических веществ). ), значение БПК5 определить невозможно.
Химическая потребность в кислороде CODCr отражает содержание почти всех органических веществ и уменьшение количества неорганических веществ в сточных водах, но не может напрямую объяснить проблему в биохимическом смысле, как биохимическая потребность в кислороде БПК5. Другими словами, тестирование значения химического потребления кислорода CODCr сточных вод может более точно определить содержание органических веществ в воде, но химическое потребление кислорода CODCr не может отличить биоразлагаемое органическое вещество от небиоразлагаемого органического вещества.
Значение химической потребности в кислороде CODCr обычно выше, чем значение биохимической потребности в кислороде БПК5, и разница между ними может примерно отражать содержание органических веществ в сточных водах, которые не могут быть разложены микроорганизмами. Для сточных вод с относительно фиксированными компонентами загрязнителей CODCr и БПК5 обычно имеют определенную пропорциональную зависимость и могут рассчитываться друг из друга. Кроме того, измерение CODCr занимает меньше времени. Согласно национальному стандартному методу рефлюкса в течение 2 часов, от взятия пробы до получения результата проходит всего от 3 до 4 часов, тогда как измерение значения БПК5 занимает 5 дней. Таким образом, в реальных операциях по очистке сточных вод и управлении ими CODCr часто используется в качестве контрольного индикатора.
Чтобы как можно быстрее управлять производственными операциями, некоторые очистные сооружения также разработали корпоративные стандарты измерения CODCr в кипящей воде в течение 5 минут. Несмотря на то, что результаты измерений имеют определенную погрешность по сравнению с методом национального стандарта, поскольку эта ошибка является систематической, результаты непрерывного мониторинга могут правильно отражать качество воды. Фактическую тенденцию изменения системы очистки сточных вод можно сократить до менее 1 часа, что обеспечивает гарантию времени для своевременной корректировки рабочих параметров очистки сточных вод и предотвращения влияния резких изменений качества воды на систему очистки сточных вод. Другими словами, улучшается качество стоков из устройства очистки сточных вод. Ставка.
Время публикации: 14 сентября 2023 г.
