7. O que é a demanda total de oxigênio?
A demanda total de oxigênio (TOD) refere -se à quantidade de oxigênio necessária ao reduzir as substâncias (principalmente matéria orgânica) em água, é queimada em alta temperatura para se tornar óxidos estáveis, e o resultado é medido em mg/L. O valor de Tod pode refletir a quantidade de oxigênio necessária quando quase toda a matéria orgânica na água (incluindo carbono C, hidrogênio H, oxigênio O, nitrogênio N, fósforo P, enxofre e outros componentes) são queimados para se tornar CO2, H2O, NOX, SO2 e outros componentes. Pode -se observar que o valor TOD geralmente é maior que o valor do CodCR. Atualmente, meu país não incluiu o TOD em padrões de qualidade da água, mas apenas o aplica em pesquisa teórica sobre tratamento de esgoto. O princípio da determinação de TOD é injetar uma certa quantidade de amostra de água em um fluxo de oxigênio com um teor de oxigênio conhecido e enviá -lo para um tubo de combustão de quartzo com aço de platina como catalisador. Ele queima instantaneamente a uma alta temperatura de 900oC, e a matéria orgânica na amostra de água é oxidada, consumindo o oxigênio no fluxo de oxigênio. A quantidade original de oxigênio no fluxo de oxigênio menos o oxigênio restante é a demanda total de oxigênio. A quantidade de oxigênio no fluxo de oxigênio pode ser medida por eletrodos, de modo que a medição do TOD leva apenas alguns minutos.
8. O que é a demanda bioquímica de oxigênio?
O nome completo da demanda bioquímica de oxigênio é a demanda bioquímica de oxigênio, que é abreviada como BOD. Indica a quantidade de oxigênio dissolvido consumido no processo de oxidação bioquímica dos microorganismos aeróbicos que decompõem a matéria orgânica em água a uma temperatura de 20oC e condições aeróbicas, ou seja, a quantidade de oxigênio necessária para a estabilização de matéria orgânica biodegradável em água, em mg/l. O BOD inclui não apenas a quantidade de oxigênio consumida pelo crescimento e reprodução ou respiração de microorganismos aeróbicos na água, mas também a quantidade de oxigênio consumida pela redução de substâncias inorgânicas, como sulfeto e ferro ferroso, mas a proporção dessa parte é geralmente muito pequena. Portanto, quanto maior o valor do BOD, mais a matéria orgânica existe na água.
Sob condições aeróbicas, a decomposição da matéria orgânica por microorganismos é dividida em dois processos: o estágio de oxidação da matéria orgânica contendo carbono e o estágio de nitrificação da matéria orgânica contendo nitrogênio. Sob condições naturais em 20oC, são necessários mais de 100 dias para que a matéria orgânica oxide no estágio de nitrificação, ou seja, para obter decomposição e estabilização completas. No entanto, de fato, a demanda bioquímica de oxigênio BOD20 de 20 dias na 20oC é frequentemente usada para representar aproximadamente a completa demanda bioquímica de oxigênio. Nas aplicações de produção, 20 dias ainda são muito longos, e a demanda bioquímica de oxigênio BOD5 de 5 dias na 20oC é geralmente usada como um indicador para medir o conteúdo de matéria orgânica no esgoto. A experiência mostra que o BOD5 de esgoto doméstico e vários esgotos industriais é de cerca de 70 ~ 80% da demanda completa de oxigênio bioquímica Bod20.
BOD5 é um parâmetro importante para determinar a carga de estações de tratamento de esgoto. O valor BOD5 pode ser usado para calcular a quantidade de oxigênio necessária para a oxidação da matéria orgânica em águas residuais. A quantidade de oxigênio necessária para a estabilização da matéria orgânica contendo carbono pode ser chamada de BOD5 de carbono. Se oxidado adicional, a reação de nitrificação pode ocorrer e a quantidade de oxigênio necessária para que as bactérias nitrificantes convertem nitrogênio de amônia em nitrato de nitrogênio e nitrito nitrito possam ser chamadas de BOB5 de nitrificação. As estações gerais de tratamento de esgoto secundário podem remover apenas o BOD5 de carbono, mas não o BOD5 de nitrificação. Como a reação de nitrificação é inevitável no processo de tratamento biológico da remoção de BOB5 de carbono, o valor medido do BOB5 é maior que o consumo real de oxigênio de matéria orgânica.
A medição do DBO leva muito tempo e a medição de BOD5 comumente usada leva 5 dias, para que geralmente seja usada apenas para avaliação de efeitos do processo e regulação de processos a longo prazo. Para uma estação de tratamento de esgoto específica, a correlação entre BOD5 e CODCR pode ser estabelecida, e o valor do BOD5 pode ser estimado aproximadamente pelo CODCR para orientar o ajuste do processo de tratamento.
9. O que é a demanda de oxigênio químico?
A demanda química de oxigênio é a demanda de oxigênio químico em inglês. Refere -se à quantidade de oxigênio convertida do oxidante consumido pela reação da matéria orgânica na água com oxidantes fortes (como dicromato de potássio, permanganato de potássio, etc.) sob certas condições, medidas em mg/L de oxigênio.
Quando o dicromato de potássio é usado como oxidante, quase todo (90%~ 95%) matéria orgânica na água pode ser oxidada. A quantidade de oxigênio convertida do oxidante consumido é o que é comumente chamado de demanda química de oxigênio, geralmente abreviada como CODCR (ver GB 11914--89 para métodos de análise específicos). O valor do coDCR do esgoto não inclui apenas o consumo de oxigênio para a oxidação de quase toda matéria orgânica na água, mas também inclui o consumo de oxigênio para a oxidação da redução de substâncias inorgânicas, como nitrito, sal ferroso e sulfeto na água.
10. O que é o índice de permanganato de potássio (consumo de oxigênio)?
A demanda química de oxigênio medida usando permanganato de potássio como oxidante é chamada Índice de Permanganato de Potássio (ver GB 11892--89 para métodos específicos de análise) ou o consumo de oxigênio, abreviado como CODMN ou OC em inglês e a unidade é mg/l.
Como o permanganato de potássio tem uma capacidade de oxidação mais fraca que o dicromato de potássio, o valor específico do coDMN do índice de permanganato de potássio da mesma amostra de água é geralmente menor que o seu valor de codcr, ou seja, o CODMN pode indicar apenas o conteúdo de substâncias orgânicas ou inorgânicas que são facilmente oxidadas em água. Portanto, meu país e muitos países, como a Europa e os Estados Unidos, usam o CODCR como um indicador abrangente para controlar a poluição orgânica e usar apenas o índice de permanganato de potássio CODMN como um indicador para avaliar e monitorar o conteúdo orgânico de corpos de água da superfície, como água do mar, rios, lagos ou água potável.
Como o permanganato de potássio quase não tem efeito oxidante em substâncias orgânicas, como benzeno, celulose, ácidos orgânicos e aminoácidos e dicromato de potássio, pode oxidar quase todas essas substâncias orgânicas, é mais apropriado usar o CODCR como parâmetro para indicar o grau de poluição das águas residuais e controlar o processo de tratamento de tratamento de seleção. No entanto, como o índice de permanganato de potássio CODMN é simples e rápido para determinar, o CODMN ainda é usado para indicar o grau de poluição, ou seja, a quantidade de matéria orgânica nela, ao avaliar a qualidade da água da água superficial relativamente limpa.
11. Como determinar a biodegradabilidade das águas residuais analisando seu BOD5 e CODCR?
Quando a água contém matéria orgânica tóxica, o valor BOD5 nas águas residuais não pode ser determinado com precisão. O valor do CoDCR pode determinar com mais precisão o conteúdo da matéria orgânica na água, mas o valor do CODCR não pode distinguir entre substâncias biodegradáveis e não biodegradáveis. As pessoas estão acostumadas a usar o BOD5/Codcr de esgoto para determinar sua biodegradabilidade. Acredita -se geralmente que, se o BOD5/Codcr de esgoto for maior que 0,3, poderá ser tratado por biodegradação. Se o BOD5/CODCR de esgoto for menor que 0,2, apenas outros métodos poderão ser considerados para o tratamento.
12. Qual é a relação entre BOD5 e CODCR?
A demanda bioquímica de oxigênio BOD5 indica a quantidade de oxigênio necessária para a decomposição bioquímica de poluentes orgânicos no esgoto, o que pode explicar diretamente o problema em um sentido bioquímico. Portanto, o BOD5 não é apenas um importante indicador de qualidade da água, mas também um parâmetro de controle extremamente importante no tratamento biológico do esgoto. No entanto, o BOD5 também está sujeito a certas limitações em seu uso. Primeiro, o tempo de medição é relativamente longo (5 dias), que não pode refletir e orientar a operação do equipamento de tratamento de esgoto em tempo hábil. Segundo, como algum esgoto industrial não possui as condições para o crescimento e a reprodução microbianas (como a presença de matéria orgânica tóxica), seu valor BOD5 não pode ser medido.
A demanda por oxigênio química Codcr reflete o conteúdo de quase toda matéria orgânica e a redução da matéria inorgânica no esgoto, mas não pode explicar diretamente o problema em um sentido bioquímico como a demanda bioquímica de oxigênio BOD5. Em outras palavras, o valor do codcr do esgoto pode determinar com precisão o conteúdo da matéria orgânica na água, mas o valor do CodCR não pode distinguir entre matéria orgânica biodegradável e matéria orgânica não biodegradável.
O valor do CODCR da demanda química de oxigênio é geralmente maior que o valor BOD5 da demanda bioquímica de oxigênio, e a diferença entre eles pode refletir aproximadamente o conteúdo da matéria orgânica no esgoto que não pode ser degradada por microorganismos. Para o esgoto com componentes poluentes relativamente fixos, geralmente há uma certa relação proporcional entre CODCR e BOD5, e eles podem ser calculados um do outro. Além disso, a determinação do CODCR leva menos tempo. De acordo com o método nacional de refluxo por 2 horas, leva apenas 3 a 4 horas da amostragem aos resultados, enquanto leva 5 dias para determinar o valor do BOD5. Portanto, o CODCR é frequentemente usado como um indicador de controle no gerenciamento de operação de tratamento de esgoto real.
Para orientar a operação de produção o mais rápido possível, algumas estações de tratamento de esgoto também formularam padrões corporativos para determinar o CodCR por refluxo por 5 minutos. Although the measured results have certain errors with the national standard method, since the error is a systematic error, the results of continuous monitoring can correctly reflect the actual trend of water quality changes, and the determination time can be reduced to less than 1 hour, which provides a time guarantee for timely adjustment of sewage treatment operation parameters and prevention of sudden changes in water quality from causing impacts on sewage treatment systems, that is, improving the qualified rate of effluent from sewage treatment dispositivos.
13. Quais são as precauções para a determinação do CoDCR?
A determinação do CODCR usa dicromato de potássio como oxidante, sulfato de prata como catalisador em condições ácidas, ebulição e refluxo por 2 horas e determina o consumo de dicromato de potássio, que é então convertido em consumo de oxigênio (GB11914-89). Dicromato de potássio, sulfato mercúrico e ácido sulfúrico concentrado são usados na determinação do CodCR. Eles são altamente tóxicos ou corrosivos e precisam ser aquecidos e refluxados. Portanto, a operação deve ser realizada com um capô de fumaça e deve ter muito cuidado. O líquido residual deve ser recuperado e tratado separadamente.
Para promover a oxidação total da redução de substâncias na água, o sulfato de prata precisa ser adicionado como um catalisador. Para fazer o sulfato de prata distribuído uniformemente, o sulfato de prata deve ser dissolvido em ácido sulfúrico concentrado. Depois de se dissolver completamente (cerca de 2 dias), é adicionado ao balão cônico junto com o ácido sulfúrico acidificante. O método de teste padrão nacional estipula que 0,4GAG2SO4/30MLH2SO4 deve ser adicionado para cada determinação do CoDCR (amostra de água de 20 ml), mas os dados relevantes mostram que, para amostras gerais de água, adicionando 0,3GAG2SO4/30MLH2SO4 é completamente suficiente e não há necessidade de usar mais sulfato de prata. Para amostras de esgoto que são frequentemente medidas, se houver comparação suficiente de dados, a quantidade de sulfato de prata pode ser reduzida adequadamente.
O CODCR é um indicador do conteúdo de matéria orgânica no esgoto, de modo que o consumo de oxigênio de íons cloreto e substâncias redutoras inorgânicas deve ser removido durante a medição. Para a interferência de substâncias redutoras inorgânicas, como Fe 2+ e S2-, o valor medido do CODCR pode ser corrigido pela demanda teórica de oxigênio de acordo com a concentração medida. A interferência dos íons cloreto Cl-1 é geralmente removida pelo sulfato mercúrico. Quando a quantidade de adição é de 0,4 gsão4 por amostra de água de 20 ml, a interferência de íons de cloreto de 2000 mg/L pode ser removida. Para amostras de esgoto com componentes relativamente fixos que são frequentemente medidos, se o teor de íons cloreto for baixo ou uma amostra de água com um fator de diluição mais alto for usada para medição, a quantidade de sulfato mercúrico pode ser reduzida adequadamente.
14. Qual é o mecanismo catalítico do sulfato de prata?
O mecanismo catalítico do sulfato de prata é que os compostos hidroxil na matéria orgânica são primeiro oxidados em ácidos carboxílicos por dicromato de potássio em um meio ácido forte, e os ácidos graxos gerados pelo reagir matéria orgânica hidroxil com sulfato de prata para gerar prata de ácido graxo. Devido à ação dos átomos de prata, o grupo carboxila gera facilmente dióxido de carbono e água e, ao mesmo tempo, gera nova prata de ácidos graxos, mas seu átomo de carbono é um menor que o primeiro. Esse ciclo se repete e oxida gradualmente toda matéria orgânica em dióxido de carbono e água.
15. Quais são as precauções para a determinação do BOD5?
A determinação do BOD5 geralmente adota o método de diluição e inoculação padrão (GB 7488--87). A operação é colocar a amostra de água após a neutralização e a remoção de substâncias tóxicas e diluição (adicione uma quantidade apropriada de solução de inoculação contendo microorganismos aeróbicos, se necessário) em uma garrafa de cultura e cultive -a no escuro às 20oC por 5 dias. Ao medir o teor de oxigênio dissolvido na amostra de água antes e após a cultura, o consumo de oxigênio dentro de 5 dias é calculado e, em seguida, o BOD5 é obtido de acordo com o múltiplo de diluição.
A determinação do BOD5 é o resultado de reações biológicas e químicas. Deve ser realizado estritamente de acordo com as especificações operacionais. A alteração de qualquer condição afetará a precisão e a comparabilidade dos resultados da determinação. As condições que afetam a determinação do BOD5 incluem valor de pH, temperatura, espécies microbianas e quantidade, teor de sal inorgânico, oxigênio dissolvido e múltiplos de diluição.
A amostra de água para teste de BOD5 deve ser preenchida e selada na garrafa de amostragem e armazenada em uma geladeira a 2-5oC até a análise. Geralmente, o teste deve ser realizado dentro de 6 horas após a amostragem. De qualquer forma, o tempo de armazenamento da amostra de água não pode exceder 24 horas.
Ao determinar o BOD5 das águas residuais industriais, uma vez que as águas residuais industriais geralmente têm um baixo teor de oxigênio dissolvido e a maioria de seus componentes são matéria orgânica biodegradável, a fim de manter o estado aeróbico na garrafa de cultura, a amostra de água deve ser diluída (ou inoculada e diluída). Esta operação é a maior característica do método de diluição padrão. Para garantir a confiabilidade dos resultados medidos, o consumo de oxigênio da amostra de água diluída por 5 dias de cultura deve ser maior que 2mg/L, e o oxigênio dissolvido residual deve ser maior que 1 mg/L.
O inóculo é adicionado para garantir que uma certa quantidade de microorganismos degradam matéria orgânica na água. A quantidade de inóculo é preferencialmente tal que o consumo de oxigênio em 5 dias é inferior a 0,1 mg/L. Ao usar água destilada preparada por um destilador de metal como água de diluição, é necessário verificar o teor de íons metálicos para evitar inibir a reprodução e o metabolismo dos microorganismos. Para garantir que o oxigênio dissolvido na água de diluição esteja próximo da saturação, o ar purificado ou o oxigênio puro pode ser introduzido, se necessário, e depois colocado em uma incubadora de 20oC por um certo período de tempo para equilibrá -lo com a pressão parcial de oxigênio no ar.
O múltiplo de diluição é determinado com base no princípio de que o consumo de oxigênio em 5 dias de cultura é maior que 2 mg/L e o oxigênio dissolvido restante é maior que 1 mg/L. Um múltiplo de diluição muito grande ou muito pequeno resultará em falha no teste. Além disso, devido ao ciclo de análise BOD5 longo, uma vez que ocorre uma situação semelhante, é impossível novamente novamente novamente. Ao medir inicialmente o BOD5 de uma certa águas residuais industriais, seu CODCR pode ser medido primeiro e, em seguida, os dados de monitoramento relevantes das águas residuais com qualidade de água semelhante podem ser consultados e referenciados para determinar preliminarmente que o valor BOD5/CODCR da amostra de água a ser testado e a faixa aproximada de BOD5 pode ser calculada e a múltipla diluição pode ser determinada.
Para amostras de água que contêm substâncias que inibem ou matam as atividades metabólicas dos microorganismos aeróbicos, os resultados de MOD5 diretamente medindo o uso de métodos convencionais se desviarão do valor real e o pré -tratamento correspondente deve ser realizado antes da medição. Essas substâncias e fatores que afetam a medição do BOD incluem metais pesados e outras substâncias inorgânicas ou orgânicas tóxicas, substâncias oxidantes, como cloro residual e valores de pH que são muito altos ou muito baixos.