7. Toplam oksijen talebi nedir?
Toplam oksijen talebi (TOD), sudaki maddelerin (esas olarak organik madde) azaltılması, stabil oksitler olmak için yüksek sıcaklıkta yakılırken gereken oksijen miktarını ifade eder ve sonuç mg/L cinsinden ölçülür. TOD değeri, sudaki hemen hemen tüm organik madde (karbon C, hidrojen H, oksijen O, azot N, fosfor P, kükürtler ve diğer bileşenler) CO2, H2O, NOX, SO2 ve diğer bileşenler haline gelmek için yakılırken gereken oksijen miktarını yansıtabilir. TOD değerinin genellikle CODCR değerinden daha büyük olduğu görülebilir. Şu anda, ülkem TOD'u su kalitesi standartlarına dahil etmedi, ancak sadece kanalizasyon tedavisi üzerine teorik araştırmalarda uygulanıyor. TOD belirleme prensibi, bilinen bir oksijen içeriğine sahip bir oksijen akışına belirli bir miktarda su örneği enjekte etmek ve katalizör olarak platin çelik ile bir kuvars yanma tüpüne göndermektir. Anında 900oC yüksek sıcaklıkta yanar ve su numunesindeki organik madde oksitlenir ve oksijen akışındaki oksijeni tüketir. Oksijen akışındaki orijinal oksijen miktarı, kalan oksijen toplam oksijen talep TOD'dur. Oksijen akışındaki oksijen miktarı elektrotlarla ölçülebilir, bu nedenle TOD ölçümü sadece birkaç dakika sürer.
8. Biyokimyasal oksijen talebi nedir?
Biyokimyasal oksijen talebinin tam adı, BOD olarak kısaltılan biyokimyasal oksijen talebidir. Organik maddelerin 20OC ve aerobik koşullarda suda ayrışan aerobik mikroorganizmaların biyokimyasal oksidasyon işleminde tüketilen çözünmüş oksijen miktarını, yani suda biyolojik olarak bozunabilir organik maddenin mg/L cinsinden stabilizasyonu için gereken oksijen miktarını gösterir. BOD, sadece sudaki aerobik mikroorganizmaların büyümesi ve üremesi veya solunumu ile tüketilen oksijen miktarını değil, aynı zamanda sülfür ve demir demir gibi inorganik maddelerin azaltılmasıyla tüketilen oksijen miktarını da içerir, aynı zamanda bu bölümün oranı genellikle çok küçüktür. Bu nedenle, BOD değeri ne kadar büyük olursa, suda o kadar organik madde vardır.
Aerobik koşullar altında, organik maddenin mikroorganizmalar tarafından ayrışması iki sürece ayrılır: karbon içeren organik maddenin oksidasyon aşaması ve azot içeren organik maddenin nitrifikasyon aşaması. 20oC'deki doğal koşullar altında, organik maddenin nitrifikasyon aşamasına oksitlenmesi, yani tam ayrışma ve stabilizasyon elde etmek 100 günden fazla sürer. Bununla birlikte, aslında, 20OC'de 20 günlük biyokimyasal oksijen BOD20 BOD20, tam biyokimyasal oksijen talebini yaklaşık olarak temsil etmek için kullanılır. Üretim uygulamalarında, 20 gün hala çok uzundur ve 20OC'de 5 günlük biyokimyasal oksijen talep BOD5 genellikle kanalizasyondaki organik madde içeriğini ölçmek için bir gösterge olarak kullanılır. Deneyimler, yerli kanalizasyon ve çeşitli endüstriyel kanalizasyonun BOD5'inin, biyokimyasal oksijen talep BOD20'nin yaklaşık% 70 ~ 80'i olduğunu göstermektedir.
BOD5, kanalizasyon arıtma tesislerinin yükünü belirlemek için önemli bir parametredir. BOD5 değeri, atık sudaki organik maddenin oksidasyonu için gereken oksijen miktarını hesaplamak için kullanılabilir. Karbon içeren organik maddenin stabilizasyonu için gereken oksijen miktarı karbon BOD5 olarak adlandırılabilir. Daha fazla oksitlenirse, nitrifikasyon reaksiyonu meydana gelebilir ve amonyak azotunu nitrat azotuna ve nitrit azotuna dönüştürmek için nitrifikasyon bakterilerinin gerekli oksijen miktarı nitrifikasyon BOD5 olarak adlandırılabilir. Genel ikincil kanalizasyon arıtma tesisleri sadece karbon BOD5'i çıkarabilir, ancak nitrifikasyon BOD5'i çıkaramaz. Nitrifikasyon reaksiyonu, karbon BOD5'i çıkarmanın biyolojik tedavi sürecinde kaçınılmaz olduğundan, BOD5'in ölçülen değeri, organik maddenin gerçek oksijen tüketiminden daha yüksektir.
BOD ölçümü uzun zaman alır ve yaygın olarak kullanılan BOD5 ölçümü 5 gün sürer, bu nedenle genellikle sadece işlem etkisi değerlendirmesi ve uzun vadeli işlem düzenlemesi için kullanılabilir. Spesifik bir kanalizasyon arıtma tesisi için, BOD5 ve CODCR arasındaki korelasyon oluşturulabilir ve BOD5 değeri, tedavi sürecinin ayarlanmasına rehberlik etmek için CODCR tarafından kabaca tahmin edilebilir.
9. Kimyasal oksijen talebi nedir?
Kimyasal oksijen talebi İngilizce olarak kimyasal oksijen talebidir. Mg/L oksijen cinsinden ölçülen belirli koşullar altında, organik maddenin sudaki reaksiyonu (potasyum dikromat, potasyum permanganat, vb.)
Potasyum dikromat oksidan olarak kullanıldığında, sudaki neredeyse tümü (%90 ~%95) organik madde oksitlenebilir. Tükenen oksidandan dönüştürülen oksijen miktarı, genellikle CODCR olarak kısaltılmış, yaygın olarak kimyasal oksijen talebi olarak adlandırılan şeydir (spesifik analiz yöntemleri için bkz. GB 11914-89). Kanalizasyonun CODCR değeri, sadece sudaki neredeyse tüm organik maddenin oksidasyonu için oksijen tüketimini içermekle kalmaz, aynı zamanda sudaki nitrit, demir tuz ve sülfür gibi inorganik maddelerin azaltılmasının oksidasyonu için oksijen tüketimini de içerir.
10. Potasyum permanganat indeksi (oksijen tüketimi) nedir?
Bir oksidan olarak potasyum permanganat kullanılarak ölçülen kimyasal oksijen talebine, potasyum permanganat indeksi (spesifik analiz yöntemleri için GB 11892-89) veya İngilizce CODMN veya OC olarak kısaltılmış ve birim Mg/L'dir.
Potasyum permanganat, potasyum dikromattan daha zayıf bir oksitleyici yeteneğe sahip olduğundan, aynı su örneğinin potasyum permanganat indeksi codmn'ının spesifik değeri genellikle CODCR değerinden daha düşüktür, yani CODMN sadece su içinde kolayca oksitlenen organik veya inorganik maddelerin içeriğini gösterebilir. Bu nedenle, ülkem ve Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri gibi birçok ülke, CODCR'yi organik kirliliği kontrol etmek için kapsamlı bir gösterge olarak kullanıyor ve sadece deniz suyu, nehir, göl veya içme suyu gibi yüzey su kütlelerinin organik içeriğini değerlendirmek ve izlemek için bir gösterge olarak potasyum permanganat indeksi CODMN'i kullanıyor.
Potasyum permanganat, benzen, selüloz, organik asitler ve amino asitler gibi organik maddeler üzerinde neredeyse hiç oksitleyici bir etkisi olmadığından ve potasyum dikromat, bu organik maddelerin neredeyse tamamını oksitleyebilir ve kanalizasyon tedavi sürecini kontrol etmek için bir parametre olarak kullanılması daha uygundur. Bununla birlikte, potasyum permanganat indeksi CODMN'in belirlenmesi basit ve hızlı olduğundan, CODMN, nispeten temiz yüzey suyunun su kalitesini değerlendirirken kirlilik derecesini, yani içindeki organik madde miktarını belirtmek için hala kullanılmaktadır.
11. BOD5 ve CODCR'yi analiz ederek atık suyun biyolojik olarak bozunabilirliği nasıl belirlenir?
Su toksik organik madde içerdiğinde, atık sudaki BOD5 değeri doğru bir şekilde belirlenemez. CODCR değeri, sudaki organik maddenin içeriğini daha doğru bir şekilde belirleyebilir, ancak CODCR değeri biyolojik olarak parçalanabilir ve biyolojik olarak parçalanamayan maddeler arasında ayrım yapamaz. İnsanlar biyolojik olarak bozunabilirliğini belirlemek için kanalizasyonun BOD5/CODCR'ini kullanmaya alışkınlar. Genellikle kanalizasyonun BOD5/CODCR'si 0.3'ten büyükse, biyodegradasyon ile tedavi edilebileceğine inanılmaktadır. Kanalizasyonun BOD5/CODCR'si 0.2'den düşükse, tedavi için sadece başka yöntemler düşünülebilir.
12. BOD5 ve CODCR arasındaki ilişki nedir?
Biyokimyasal oksijen talep BOD5, kanalizasyondaki organik kirleticilerin biyokimyasal ayrışması için gereken oksijen miktarını gösterir ve bu da sorunu biyokimyasal anlamda doğrudan açıklayabilir. Bu nedenle, BOD5 sadece önemli bir su kalitesi göstergesi değil, aynı zamanda kanalizasyonun biyolojik tedavisinde son derece önemli bir kontrol parametresidir. Bununla birlikte, BOD5 ayrıca kullanımında belirli sınırlamalara tabidir. Birincisi, ölçüm süresi nispeten uzundur (5 gün), bu da kanalizasyon arıtma ekipmanının çalışmasını zamanında yansıtamaz ve yönlendiremez. İkincisi, bazı endüstriyel kanalizasyonların mikrobiyal büyüme ve üreme koşullarına sahip olmadığından (toksik organik maddenin varlığı gibi), BOD5 değeri ölçülemez.
Kimyasal oksijen talebi CODCR, neredeyse tüm organik maddenin içeriğini yansıtır ve kanalizasyonda inorganik maddeyi azaltır, ancak sorunu biyokimyasal oksijen talep BOD5 gibi biyokimyasal bir anlamda doğrudan açıklayamaz. Başka bir deyişle, kanalizasyonun CODCR değeri sudaki organik madde içeriğini doğru bir şekilde belirleyebilir, ancak CODCR değeri biyolojik olarak parçalanabilir organik madde ile biyolojik olarak parçalanamayan organik madde arasında ayrım yapamaz.
Kimyasal oksijen talebinin CODCR değeri genellikle biyokimyasal oksijen talebinin BOD5 değerinden daha yüksektir ve aralarındaki fark, mikroorganizmalar tarafından parçalanamayan kanalizasyondaki organik maddenin içeriğini kabaca yansıtabilir. Nispeten sabit kirletici bileşenleri olan kanalizasyon için, CODCR ve BOD5 arasında genellikle belirli bir orantılı ilişki vardır ve bunlar birbirinden hesaplanabilir. Ayrıca, CODCR'nin belirlenmesi daha az zaman alır. Ulusal standart reflü yöntemine göre 2 saat boyunca, örneklemeden sonuçlara sadece 3 ~ 4 saat sürerken, BOD5 değerini belirlemek 5 gün sürer. Bu nedenle, CODCR genellikle gerçek kanalizasyon arıtma operasyon yönetiminde bir kontrol göstergesi olarak kullanılır.
Üretim operasyonuna mümkün olan en kısa sürede rehberlik etmek için, bazı kanalizasyon arıtma tesisleri, CODCR'yi 5 dakika boyunca reflü ile belirlemek için kurumsal standartları da formüle etmiştir. Ölçülen sonuçlar ulusal standart yöntemle ilgili bazı hatalara sahip olsa da, hata sistematik bir hata olduğundan, sürekli izleme sonuçları su kalitesi değişikliklerinin gerçek eğilimini doğru bir şekilde yansıtabilir ve belirleme süresi, kanalizasyon tedavisi operasyonu parametrelerinin zamanında ayarlanması ve kanalizasyon sistemlerinin neden olduğu ani değişikliklerin ani değişikliklerin önlenmesi için zaman garantisi sağlayabilir, bu da kanalizasyondan kaynaklanan ani değişiklikler, etkisiz hale getirilir, bu da etkisizdir, bu da etkisizdir, bu da verimliliğe göre.
13. CODCR tespiti için önlemler nelerdir?
CODCR tayini, asidik koşullar altında bir katalizör olarak oksidan, gümüş sülfat olarak potasyum dikromatı kullanır, 2 saat boyunca kaynama ve reflü kullanır ve daha sonra oksijen tüketimine dönüştürülür (GB11914-89). CODCR'nin belirlenmesinde potasyum dikromat, cıva sülfat ve konsantre sülfürik asit kullanılır. Oldukça toksik veya aşındırıcıdırlar ve ısıtılması ve reflülenmesi gerekir. Bu nedenle, operasyon bir duman kaputunda yapılmalı ve çok dikkatli olmalıdır. Atık sıvı geri kazanılmalı ve ayrı ayrı işlenmelidir.
Sudaki azaltma maddelerinin tam oksidasyonunu teşvik etmek için, bir katalizör olarak gümüş sülfat ilave edilmelidir. Gümüş sülfatın eşit olarak dağıtılmasını sağlamak için gümüş sülfat konsantre sülfürik asit içinde çözülmelidir. Tamamen çözüldükten sonra (yaklaşık 2 gün), asitleştirici sülfürik asit ile birlikte konik şişeye eklenir. Ulusal standart test yöntemi, her CODCR tayini (20ml su örneği) için 0.4GAG2SO4/30mlh2So4'ün eklenmesi gerektiğini öngörür, ancak ilgili veriler, 0.3GAG2SO4/30mlH2SO4 eklemenin tamamen yeterli olduğunu ve daha fazla gümüş sülfat kullanmaya gerek olmadığını göstermektedir. Sık sık ölçülen kanalizasyon numuneleri için, yeterli veri karşılaştırması varsa, gümüş sülfat miktarı uygun şekilde azaltılabilir.
CODCR, kanalizasyondaki organik madde içeriğinin bir göstergesidir, bu nedenle klorür iyonlarının oksijen tüketimi ve inorganik indirgeyici maddeler ölçüm sırasında çıkarılmalıdır. Fe 2+ ve S2- gibi inorganik indirgeyici maddelerin paraziti için, ölçülen CODCR değeri, ölçülen konsantrasyona göre teorik oksijen talebi ile düzeltilebilir. Klorür iyonları Cl-1'in paraziti genellikle merkürik sülfat ile uzaklaştırılır. Ekleme miktarı 20ml su numunesi başına 0.4GHGSO4 olduğunda, 2000 mg/L klorür iyonlarının paraziti çıkarılabilir. Sık sık ölçülen nispeten sabit bileşenlere sahip kanalizasyon numuneleri için, klorür iyonu içeriği düşükse veya ölçüm için daha yüksek bir seyreltme faktörü kullanılırsa, merkürik sülfat miktarı uygun şekilde azaltılabilir.
14. Gümüş sülfatın katalitik mekanizması nedir?
Gümüş sülfatın katalitik mekanizması, organik maddedeki hidroksil bileşiklerinin ilk olarak güçlü bir asidik ortamda potasyum dikromat ile karboksilik asitlere oksitlenmesi ve hidroksil organik madde tarafından üretilen yağ asitleri, yağ asidi gümüşü üretmek için gümüş sülfat ile reaksiyona girmesidir. Gümüş atomların etkisi nedeniyle, karboksil grubu kolayca karbondioksit ve su üretir ve aynı zamanda yeni yağ asidi gümüşü üretir, ancak karbon atomu öncekinden bir tane daha azdır. Bu döngü, tüm organik maddeyi karbondioksit ve suya yavaş yavaş oksitler.
15. BOD5 tespiti için önlemler nelerdir?
BOD5 belirleme genellikle standart seyreltme ve aşılama yöntemini benimser (GB 7488-87). Operasyon, bir kültür şişesine nötralizasyon ve toksik maddelerin ve seyreltme (gerekirse aerobik mikroorganizmalar içeren uygun miktarda aşılama çözeltisi eklemek) ve 5 gün boyunca 20oC'de karanlıkta kültür olarak su numunesini yerleştirmektir. Kültürden önce ve sonra su numunesindeki çözünmüş oksijen içeriğini ölçerek, 5 gün içinde oksijen tüketimi hesaplanır ve daha sonra BOD5, seyreltme katına göre elde edilir.
BOD5'in belirlenmesi biyolojik ve kimyasal reaksiyonların sonucudur. Kesinlikle işletme özelliklerine uygun olarak gerçekleştirilmelidir. Herhangi bir durumu değiştirmek, belirleme sonuçlarının doğruluğunu ve karşılaştırılabilirliğini etkileyecektir. BOD5'in belirlenmesini etkileyen koşullar arasında pH değeri, sıcaklık, mikrobiyal türler ve miktar, inorganik tuz içeriği, çözünmüş oksijen ve seyreltme katları bulunur.
BOD5 testi için su numunesi, örnekleme şişesinde doldurulmalı ve kapatılmalı ve analize kadar 2-5oC'de bir buzdolabında saklanmalıdır. Genel olarak, test örneklemeden sonra 6 saat içinde yapılmalıdır. Her durumda, su örneğinin depolama süresi 24 saati aşamaz.
Endüstriyel atık suyun BOD5'i belirlenirken, endüstriyel atık su genellikle düşük çözünmüş bir oksijen içeriğine sahiptir ve bileşenlerinin çoğu biyolojik olarak parçalanabilir organik maddedir, kültür şişesindeki aerobik durumu korumak için su örneği seyreltilmeli (veya aşılanmış ve seyreltilmiş). Bu işlem standart seyreltme yönteminin en büyük özelliğidir. Ölçülen sonuçların güvenilirliğini sağlamak için, 5 günlük kültür için seyreltilmiş su örneğinin oksijen tüketimi 2mg/L'den büyük olmalı ve artık çözünmüş oksijen 1mg/L'den büyük olmalıdır.
İnokulum, belirli miktarda mikroorganizmanın suda organik maddeyi bozmasını sağlamak için eklenir. Aşı miktarı tercihen, 5 gün içinde oksijen tüketimi 0.1 mg/L'den az olacak şekildedir. Bir metal damıtıcı tarafından seyreltme suyu olarak hazırlanan damıtılmış su kullanılırken, mikroorganizmaların üremesini ve metabolizmasını inhibe etmekten kaçınmak için içindeki metal iyon içeriğini kontrol etmek gerekir. Seyreltme suyundaki çözünmüş oksijenin doygunluğa yakın olduğundan emin olmak için, gerektiğinde saflaştırılmış hava veya saf oksijen eklenebilir ve daha sonra havadaki oksijen kısmi basıncı ile dengelemek için belirli bir süre için 20OC bir inkübatöre yerleştirilebilir.
Seyreltme katı, kültürün 5 günlük oksijen tüketiminin 2 mg/L'den büyük olduğu ve kalan çözünmüş oksijenin 1 mg/L'den büyük olduğu prensibine göre belirlenir. Çok büyük veya çok küçük bir seyreltme katı test başarısızlığına neden olur. Ayrıca, uzun BOD5 analiz döngüsü nedeniyle, benzer bir durum meydana geldikten sonra, orijinal örneği tekrar test etmek imkansızdır. Başlangıçta belirli bir endüstriyel atık suyun BOD5'i ölçüldüğünde, CODCR'si önce ölçülebilir ve daha sonra benzer su kalitesine sahip atık suyun ilgili izleme verilerine danışılabilir ve test edilecek su örneğinin BOD5/CODCR değerini belirlemek için referans verilebilir ve BOD5 aralığı hesaplanabilir ve seyreltme katı bir kat daha fazla belirlenebilir.
Aerobik mikroorganizmaların metabolik aktivitelerini inhibe eden veya öldüren maddeler içeren su numuneleri için, geleneksel yöntemleri kullanarak BOD5'in doğrudan ölçülmesinin sonuçları gerçek değerden sapacaktır ve ölçümden önce karşılık gelen ön tedavi yapılmalıdır. BOD5 ölçümünü etkileyen bu maddeler ve faktörler arasında ağır metaller ve diğer toksik inorganik veya organik maddeler, artık klor gibi oksitleyici maddeler ve çok yüksek veya çok düşük olan pH değerleri bulunur.