ХПК и БПК сточных вод – что это такое

Для очистки сточных вод от загрязнений применяется большое количество различных методик. Но чтобы все очистные системы работали эффективно нужно знать показатели загрязнения стоков. От их характера зависит выбор методов очистки, её скорость и качество.

Лабораторный анализ сточной воды

Показатели ХПК и БПК получаются в лабораторных условиях и говорят об уровне загрязненности сточных вод

Основными средствами определения уровня загрязнения органикой жидкостей являются показатели ХПК и БПК. Данные этих параметров, получаемых в лабораторных условиях, позволяют иметь необходимые сведения о концентрациях загрязнений и их характере. Измерения ХПК и БПК дают возможность определять наиболее подходящие способы очистки.

ХПК

Химическое потребление кислорода (ХПК) – величина, определяющая концентрацию органики в сточных водах

. Оно выражается в объёме кислорода, которое необходимо израсходовать на окислительные процессы органических частиц в литре воды. В англоязычных странах для обозначения показателя используется аббревиатура COD.

За теоретическую основу расчётов загрязнённости стоков принимается определение количественных параметров потребления кислорода или другого вещества, выступающего окислителем (переведённого в объём кислорода). Его должно быть достаточное количество для того, чтобы весь водород, углерод, сера, фосфор и др. (не учитывается азот), содержащийся в рассматриваемых пробах жидкости, окислился до состояния воды, диоксида углерода, оксида серы, пентаоксида фосфора.

ХПК является наглядным показателем степени, динамики и характера процессов самоочистки сточной воды.

Методики определения

Лабораторные методы определения:

  1. Перманганатный метод. Процесс определения проводится с использованием перманганата калия и серной кислоты. Полученные результаты носят название – перманганатная окисляемость.
  2. Биохромный метод. Он оптимален для сферы водоотведения и обследования стоков с сильными показателями загрязнений. В качестве «рабочего» материала применяется биохромат калия. Результат определяется как биохромная окисляемость.

Общие условия проведения биохромного метода:

Серная кислота

Биохромный метод анализа сточных вод предполагает использование серной кислоты

  1. Жидкость обрабатывается серной кислотой и биохроматом калия в определённой температурной среде.
  2. Реакция проводится в присутствии катализатора (вещество, способствующее ускорению процессов, но не попадающее в состав их результатов) – сульфата серебра.
  3. Для нейтрализации хлоридов в раствор добавляют сульфат ртути.

Используемые лабораторные методы позволяют на практике получать данные близкие к теоретическим расчётам и выкладкам, но в ряде ситуаций могут существенно отклоняться. Так, при содержании в стоках определённых элементов неорганического происхождения, меняющих характер окислительных процессов, может корректироваться показатель потребления кислорода.

В таком случае проводятся отдельные расчёты определения количества потребления окислителя, израсходованного для переработки неорганики. Отдельно полученные показатели вычитаются из общего ХПК. Для получения показателей химического потребления кислорода в лабораторных условиях требуется около 24—36 часов.

БПК

Биологическое потребление кислорода (БПК) – величина, определяющая концентрацию органики в сточных водах. Оно выражается в количественных показателях кислорода, которое было израсходовано при окислительных анаэробных процессах, с обязательным «участием» кислорода, под действием микроорганизмов в исследуемой жидкости. БПК ключевой метод определения концентрации легкоокисляющейся органики в стоках.

В естественных условиях в воде содержится небольшое количество органики. Она «перерабатывается» за счёт бактерий, которые запускают анаэробные окислительные процессы с выделением двуокиси углерода. Во время процесса происходит потребление растворённого в жидкости кислорода. То есть, чем больше органики в воде, тем больше будут потреблять кислорода бактерии для её переработки.

Сточные воды

Сточные воды содержат в своем составе множество органических соединений

В стоках содержаться самые разные органические соединения:

  1. Продукты, полученные в результате переработки нефти.
  2. Масла.
  3. Лигнины (составное вещество растений).
  4. Белки.
  5. Жиры.
  6. Фекальные массы.

Для переработки большого количества такой органики потребуется большое количество кислорода, поэтому в стоках БПК имеет высокие показатели.

Методики определения

Количественные параметры определяются за конкретный промежуток времени, то есть устанавливается количество окислителя, потраченного за конкретный промежуток.

Так, БПК5 обозначает параметр потребления за 5 суток. Кроме временных параметров, лабораторные измерения проводятся в строго установленной среде: отсутствие света, температура 20 градусов выше нуля. Нарушение условий может существенно повлиять на окислительные процессы и показатели БПК.

БПК определяется как разница между показателями концентрации кислорода перед и после измерений.

За 5 суток в нормальных условиях и при средней концентрации загрязнений окисляется около 70% органики в жидкости. Полное преобразование органики достигается за три недели.

Стандартными промежутками измерения являются: 2, 5, 20, 120 суток. Но иногда применяются другие временные рамки, всё зависит от предполагаемого состава загрязнений и времени, необходимого для их полного окисления. Измерения, при которых производится полное окисление в жидкости, носят название БПК полное.

Измерений БПК и ХПК

Порядок проведения измерений потребления кислорода включает выполнение следующие последовательных действий:

  1. Отбор проб стоков в кислородные склянки. Пробы берутся из одного места в несколько склянок (не менее 3 штук).
  2. Образец одной из склянок сразу же проходит процесс фиксации кислорода. На ней указываются параметры растворённого кислорода.
  3. Остальные инкубационные склянки помещаются в инкубатор, где созданы необходимые световые, температурные и другие условия.
  4. Через установленный заранее промежуток времени склянки изымаются из инкубатора, и проводится измерение показателей кислорода.
  5. Полученные данные сравниваются и рассчитываются показатели потребления кислорода.

Соотношение БПК и ХПК в стоках

В России установлена норма показателя ХПК в используемых водах. Она может равняться 15 или 30 мг О2/л в зависимости от функционального назначения водоёма.

Бассейн

В бассейнах концентрация БПК не должна превышать 6 мг О2/л

По установленным стандартам и условиям БПК в жидкостях хозяйственно-бытового назначения не должно превышать 3 мг О2/л. В бассейнах концентрация не должна превышать 6 мг О2/л. Высокие показатели ХПК и БПК сточных вод свидетельствуют о том, что для очистки потребуется потребить большое количество кислорода, а значит и самих загрязнений в жидкости большое количество.

Измерения БПК и ХПК проводятся параллельно, так как их сравнение и соотношение позволяет получить дополнительные важные сведения о составе стоков. Так, если ХПК превышает БПК, ситуация свидетельствует о том, что жидкости содержится большое количество не окисляемой органики.

Показатели БПК и ХПК выше в стоках промышленного «происхождения». В хозяйственно-бытовых сточных водах параметры потребления кислорода значительно ниже.

Снижение показателей потребления кислорода

Показатели БПК и ХПК в стоках снижаются путём прохождения через очистные сооружения. Эти сооружения могут иметь разнообразную конфигурацию и устройство, для очистки в них могут применяться различные методики.

Стандартной структурой очистных станций с эффективными показателями биохимической обработки стоков и удаления из них загрязнений является сооружения четырёхблочного типа. Они включают блоки:

  1. Механической очистки (фильтрация и отстаивание).
  2. Биологической очистки.
  3. Физико-химической очистки с применением реагентов.
  4. Обработки и утилизации осадков.

При качественной организации работы и оснащённости показатели ХПК и БПК приходят в норму после прохождения первых двух ступеней очистки.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Главная/Сточные воды/ХПК и БПК сточных вод – что это такое
 
Подписаться Подписаться Будьте в курсе новинок нашего сайта