16. Kāpēc inokulācija ir nepieciešama, nosakot rūpniecisko notekūdeņu Bod5? Kā inokulēt?
Bod5 noteikšana ir bioķīmisks skābekļa patēriņa process. Ūdens parauga mikroorganismi aug un reproducē ar organiskām vielām ūdenī kā uzturu, vienlaikus sadalot organiskās vielas un patērējot ūdenī izšķīdušo skābekli. Tāpēc ūdens paraugā jābūt noteiktam skaitam mikroorganismu, kuriem ir iespēja noārdīt organiskās vielas.
Rūpnieciskie notekūdeņi parasti satur atšķirīgu daudzumu toksisko vielu, kas kavē mikroorganismu aktivitāti. Tāpēc mikroorganismu skaits rūpnieciskos notekūdeņos ir ļoti mazs vai pat neeksistējošs. Ja tiek izmantota parastā metode pilsētu notekūdeņu noteikšanai, kas bagāti ar mikroorganismiem, faktisko organisko vielu saturu notekūdeņos nedrīkst atklāt, vai vismaz tas ir zems. Piemēram, ūdens paraugi, kas apstrādāti ar augstu temperatūru un sterilizāciju un kuriem ir pārāk augsts vai pārāk zems pH, papildus pirmsapstrādes pasākumu veikšanai, piemēram, dzesēšanai, baktericīdu samazināšanai vai pH vērtību pielāgošanai, jāveic arī efektīva inokulācija, lai nodrošinātu Bod5 noteikšanas precizitāti.
Nosakot rūpniecisko notekūdeņu Bod5, ja toksisko vielu saturs ir pārāk augsts, dažreiz to noņemšanai ir jāizmanto farmaceitisks līdzeklis; Ja notekūdeņi ir skābi vai sārmaini, tie vispirms ir jāitralizē; un parasti ūdens paraugs ir jāatšķaida, pirms to var noteikt ar standarta atšķaidīšanas metodi. Pievienojot atbilstošu daudzumu inokuluma, kas satur pieradinātu aerobos mikroorganismus (piemēram, aerācijas tvertnes jaukto šķidrumu, ko izmanto šī rūpniecisko notekūdeņu apstrādei), ūdens paraugam ir tas, lai ūdens paraugs satur noteiktu skaitu mikroorganismu, kuriem ir spēja noārdīt organiskās vielas. Atbilstības apstākļos, kad tiek izpildīti citu BOP5 noteikšana, šie mikroorganismi tiek izmantoti, lai sadalītu organiskās vielas rūpnieciskos notekūdeņos, un ūdens parauga skābekļa patēriņu pēc 5 dienu kultivēšanas var noteikt, lai iegūtu rūpniecisko notekūdeņu Bod5 vērtību.
Notekūdeņu attīrīšanas iekārtas sekundārās sedimentācijas tvertnes notekūdeņu sajaukts šķidrums ir ideāls mikrobu avots notekūdeņu attīrīšanas iekārtu, kas nonāk notekūdeņu attīrīšanas iekārtā, bod5. Tiešai inokulācijai ar sadzīves notekūdeņiem ir tendence uz anaerobo mikroorganismu parādīšanos, jo tajā ir maz vai nav izšķīdušā skābekļa, un tai ir nepieciešams ilgs laiks, lai kultivētu un pieradinātu. Tāpēc šis pieradinātais sējmateriāls ir piemērots tikai dažiem rūpnieciskiem notekūdeņiem ar īpašām vajadzībām.
17. Kādi ir piesardzības pasākumi atšķaidīšanas ūdens sagatavošanai, nosakot BOD5?
Atšķaidīšanas ūdens kvalitātei ir liela nozīme Bod5 noteikšanas rezultātu precizitātei. Tāpēc tukšā atšķaidīšanas ūdens 5 dienu skābekļa patēriņam jābūt mazākam par 0,2 mg/L, vēlams zem 0,1 mg/L, un 5 dienu skābekļa patēriņam inokulētā atšķaidīšanas ūdens jābūt no 0,3 līdz 1,0 mg/L.
Ūdens atšķaidīšanas kvalitātes nodrošināšanas atslēga ir kontrolēt minimālo organisko vielu saturu un minimālo vielu saturu, kas kavē mikroorganismu reprodukciju. Tāpēc vislabāk ir izmantot destilētu ūdeni kā atšķaidīšanas ūdeni. Nav ieteicams izmantot tīru ūdeni, kas izgatavots no jonu apmaiņas sveķiem kā atšķaidīšanas ūdeni, jo dejonizēts ūdens bieži satur organiskas vielas, kas atdalītas no sveķiem. Ja krāna ūdens, ko izmanto destilēta ūdens pagatavošanai, ir noteiktas gaistošas organiskās vielas, lai novērstu tā palieku destilētā ūdenī, pirms destilācijas jāveic pirms apstrādes, lai noņemtu organiskās vielas. Destilēts ūdens, kas izgatavots no metāla destilatora, rūpīgi jāpārbauda, vai nav metāla jonu satura, lai izvairītos no mikroorganismu reprodukcijas un metabolisma kavēšanas un ietekmēt Bod5 noteikšanas rezultātu precizitāti.
Ja izmantotais atšķaidīšanas ūdens neatbilst lietošanas prasībām, jo tajā ir organiskas vielas, efektu var novērst, pievienojot atbilstošu daudzumu aerācijas tvertnes inokulācijas šķidruma un uzglabājot to istabas temperatūrā vai 20 ° C noteiktu laika periodu. Inokulācijas apjoms ir balstīts uz skābekļa patēriņa principu aptuveni 0,1 mg/L 5 dienu laikā. Lai novērstu aļģu reprodukciju, uzglabāšana jāveic tumšā telpā. Ja atšķaidīšanas ūdenī ir nogulumi pēc uzglabāšanas, var izmantot tikai supernatantu, un nogulumus var filtrēt, lai to noņemtu. Lai nodrošinātu, ka izšķīdušo skābekli atšķaidīšanas ūdenī ir tuvu piesātinājumam, vajadzības gadījumā attīrītu gaisu var ieelpot ar vakuuma sūkni vai ūdens izgrūdēju, attīrītu gaisu var ievadīt ar mikro gaisa kompresoru, un tīru skābekli var ievadīt ar skābekļa cilindru. Pēc tam noteiktu laika periodu, lai līdzsvarotu izšķīdušo skābekli, uz skābekļa atšķaidīšanas ūdens tiek ievietots 20oc inkubatorā. Atšķaidīšanas ūdens, kas ziemā novietots zemākā istabas temperatūrā, var saturēt pārāk daudz izšķīdušā skābekļa, savukārt pretējais ir taisnība augstās temperatūras sezonā vasarā. Tāpēc, ja ir ievērojama atšķirība starp istabas temperatūru un 20 ° C, tas kādu laiku ir jānovieto inkubatorā, lai to stabilizētu un līdzsvarotu ar skābekļa daļēju kultūras vides spiedienu.
18. Kā noteikt atšķaidīšanas daudzumu, izmērot Bod5?
Pārāk liels vai pārāk mazs atšķaidīšanas koeficients 5 dienu laikā var izraisīt pārāk nelielu vai pārāk lielu skābekļa patēriņu, kas pārsniegs normālu skābekļa patēriņa diapazonu un izraisīs eksperimenta izgāšanos. Tomēr, tā kā Bod5 apņēmības cikls ir ļoti garš, tiklīdz rodas šāda situācija, nav iespējams atkārtoti pārbaudīt sākotnējo paraugu. Tāpēc atšķaidīšanas koeficienta noteikšanai ir jāpievieno liela nozīme.
Lai arī rūpniecisko notekūdeņu komponenti ir sarežģīti, tā BSP5 vērtības un CODCR vērtības attiecība parasti ir no 0,2 līdz 0,8. Notekūdeņu attiecība no papīra ražošanas, drukāšanas un krāsošanas, kā arī ķīmiskā rūpniecība ir zemāka, savukārt pārtikas rūpniecības notekūdeņi ir augstāki. Dažiem notekūdeņiem, kas satur daļiņu organiskās vielas, piemēram, vīna nogāzu notekūdeņos, nosakot to BSP5, būs ievērojami zemāka attiecība, jo daļiņas tiek nogulsnētas kultūras pudeles apakšā un nevar piedalīties bioķīmiskajā reakcijā.
Atšķaidīšanas koeficienta noteikšana ir balstīta uz diviem nosacījumiem, ka, nosakot Bod5, 5 dienu skābekļa patēriņam jābūt lielākam par 2 mg/L, un atlikušajam izšķīdušajam skābeklim jābūt lielākam par 1 mg/L. Pēc atšķaidīšanas kultūras pudelē dienā ir 7–8,5 mg/L. Pieņemot, ka skābekļa patēriņš 5 dienu laikā ir 4 mg/L, atšķaidīšanas vairākkārtējs ir CODCR vērtības produkts un trīs koeficienti 0,05, 0,1125 un 0,175. Piemēram, ja ūdens parauga BSP5 ar CODCR 200 mg/L mēra 250 ml kultūras pudelē, trīs atšķaidīšanas reizinājumi ir: ①200 × {0.005=10 reizes, ②200 × 0.1125=22.5 reizes, ③200 × 0.175=35. Ja tiek izmantota tiešās atšķaidīšanas metode, ūdens parauga tilpums ir: ①250 ÷ 10=25 ml, ②250 ÷ 22,5–11 ml, ③250 ÷ 35 gadi7 ml.
Saskaņā ar šo paraugu ņemšanu un kultūru būs 1-2 izmērīti izšķīdušā skābekļa rezultāti, kas atbilst iepriekšminētajiem diviem principiem. Ja ir divi atšķaidīšanas koeficienti, kas atbilst iepriekšminētajiem principiem, aprēķinot rezultātus, jāņem vērā vidējā vērtība. Ja atlikušais izšķīdušais skābeklis ir mazāks par 1 mg/L vai pat nulle, vajadzētu palielināt atšķaidīšanas attiecību. Ja izšķīdušais skābekļa patēriņš kultūras periodā ir mazāks par 2 mg/L, viena iespēja ir tāda, ka atšķaidīšanas koeficients ir pārāk liels; Vēl viena iespēja ir tāda, ka mikrobu celms nav pielāgots, aktivitāte ir slikta vai toksisko vielu koncentrācija ir pārāk augsta. Šajā laikā kultūras pudele ar lielu atšķaidīšanas koeficientu var patērēt vairāk izšķīdušā skābekļa.
Ja atšķaidīšanas ūdens tiek inokulēts atšķaidīšanas ūdens, jo tukšā ūdens parauga skābekļa patēriņš ir 0,3–1,0 mg/L, atšķaidīšanas koeficienti ir attiecīgi 0,05, 0,125 un 0,2.
Ja ir zināma ūdens parauga KODCR specifiskā vērtība vai aptuvenais diapazons, tā BSP5 vērtību var viegli analizēt atbilstoši iepriekš minētajam atšķaidīšanas koeficientam. Kad nav zināms ūdens parauga CODCR diapazons, lai saīsinātu analīzes laiku, to var novērtēt CODCR noteikšanas procesa laikā. Īpašā metode ir šāda: Vispirms sagatavojiet standarta šķīdumu, kas satur 0,4251 g kālija ūdeņraža ftalāta litrā (šī šķīduma CODCR vērtība ir 500 mg/L), un pēc tam atšķaidiet to proporcionāli šķīdumiem ar CODCR vērtībām 400 mg/L, 300 mg/L, 200 mg/L un 100 mg/L. Paņemiet 20,0 ml standarta šķīduma ar CODCR vērtībām attiecīgi 100 mg/L līdz 500 mg/L, pievienojiet reaģentus atbilstoši parastajai metodei un nosakiet CODCR vērtību. Pēc sildīšanas un vārīšanas un refluksēšanas 30 minūtes, dabiski atdzesē līdz istabas temperatūrai un pārklāj to uzglabāšanai, lai izveidotu standarta kolorimetrisko sēriju. Ūdens parauga CODCR vērtības noteikšanas procesā saskaņā ar parasto metodi, kad viršanas un refluksēšanu veic 30 minūtes, salīdziniet to ar iepriekš uzkarsēto standarta CODCR vērtības kolonnu, lai novērtētu ūdens parauga CODCR vērtību, un attiecīgi pārbaudot Bod5, nosakot atšķaidīšanas vairākkārtēju. Rūpnieciskiem notekūdeņiem, piemēram, drukāšanai un krāsošanai, papīra veidošanai un ķīmiskai rūpniecībai, kas satur grūti sagremojamas organiskās vielas, kolorimetrisko novērtējumu var veikt, ja nepieciešams, vārot un refluksu 60 minūtes.
19. Cik ūdens parauga atšķaidīšanas metožu ir BOD5 noteikšanai? Kādi ir piesardzības pasākumi darbībai?
Bod5 noteikšanai ir divas ūdens parauga atšķaidīšanas metodes: vispārējā atšķaidīšanas metode un tiešās atšķaidīšanas metode. Vispārīgajai atšķaidīšanas metodei ir nepieciešams liels daudzums atšķaidīšanas ūdens vai inokulācijas atšķaidīšanas ūdens.
Vispārējā atšķaidīšanas metode ir pievienot apmēram 500 ml atšķaidīšanas ūdens vai inokulācijas atšķaidīšanas ūdeni 1L vai 2L mērīšanas cilindrā, pēc tam pievienojiet noteiktu aprēķināto ūdens paraugu un pēc tam pievienojiet atšķaidīšanas ūdeni vai inokulācijas atšķaidīšanas ūdeni pilnā mērogā un izmanto stikla stieni ar gumijas disku beigās, lai lēnām paceltu ūdeni zem ūdens virsmas. Visbeidzot, izmantojiet sifonu, lai kultūras pudelē ieviestu vienmērīgi jauktu ūdens parauga šķīdumu, un nedaudz piepildiet to un nedaudz pārplūst, uzmanīgi pārklājiet pudeles aizbāzni un aizzīmogojiet pudeles muti ar ūdeni. Ūdens paraugam ar otro vai trešo atšķaidīšanas daudzumu var izmantot atlikušo jaukto šķidrumu, un pēc aprēķināšanas var pievienot, sajaukt un tādā pašā veidā ievietot noteiktu atšķaidīšanas ūdens daudzumu vai inokulācijas atšķaidīšanas ūdens.
Tiešā atšķaidīšanas metode ir vispirms ievest apmēram pusi no atšķaidīšanas ūdens tilpuma vai inokulācijas atšķaidīšanas ūdens zināmā tilpuma kultūras pudelē ar sifona metodi, un pēc tam ievadiet ūdens parauga tilpumu, kas jāpievieno katrai kultūras pudelei, kas aprēķināta atbilstoši atšķaidījumam gar pudeles sienu, un pēc tam ievadiet atšķaidīšanas ūdeni vai inokulācijas atšķaidīšanas ūdeni līdz ūdenim ar ūdeni ar ūdeni ar ūdeni.
Izmantojot tiešu atšķaidīšanas metodi, īpaša uzmanība jāpievērš pēdējam atšķaidīšanas ūdens vai inokulācijas atšķaidīšanas ūdens ieviešanai. Tas nedrīkst būt pārāk ātrs. Tajā pašā laikā ir jāpieskaras optimālā apjoma darbības noteikumiem, lai izvairītos no kļūdām, ko rada pārmērīga pārplūde.
Neatkarīgi no tā, kura metode tiek izmantota, ievadot ūdens paraugu kultūras pudelē, darbībai jābūt maigai, lai izvairītos no burbuļiem, lai gaiss izšķīst ūdenī vai skābekli no ūdens no pārplūdes. Tajā pašā laikā ir jāpārliecinās, ka, aizverot pudeles vāciņu, jums jābūt uzmanīgam, lai izvairītos no burbuļiem pudelē, kas ietekmē mērījumu rezultātus. Kad kultūras pudele tiek kultivēta inkubatorā, tās ūdens blīvējums jāpārbauda katru dienu un ūdens jāaizpilda laikā, lai neļautu blīvējuma ūdens iztvaikošanai un gaisam iekļūt pudelē. Turklāt, lai samazinātu kļūdas, divām kultūras pudeļu apjomam, kas izmantotas pirms un pēc 5 dienām, jābūt vienādam.
20. Kādas ir iespējamās problēmas, mērot Bod5?
Kad notekūdeņu attīrīšanas sistēmas notekūdeņi ar nitrifikāciju mēra Bod5, jo tajā ir daudz nitrificējošu baktēriju, mērījumu rezultāti ietver skābekļa pieprasījumu pēc slāpekļa saturošām vielām, piemēram, amonjaka slāpekļa. Kad ūdens paraugā ir nepieciešams atšķirt oglekļa saturošu vielu un slāpekļa saturošu vielu skābekļa daudzumu, nitrifikācijas inhibitoru pievienošanas metode atšķaidīšanas ūdenim var izmantot, lai izvadītu nitrifikāciju Bod5 mērīšanas procesā, piemēram, pievienojot 10 mg 2-hlor-6-6-6-6-6-6-6-6 (trihlorometil) piridīna vai 10 mg.
Bod5/CODCR ir tuvu 1 vai pat lielāks par 1, kas bieži norāda, ka noteikšanas procesā ir kļūda. Jāsver katra atklāšanas saite, it īpaši tas, vai ūdens paraugs tiek ņemts vienmērīgi. Tomēr var būt normāli, ja Bod5/CODMN ir tuvu 1 vai pat lielāks par 1, jo kālija permanganātam ir daudz zemāka organisko komponentu oksidācijas pakāpe ūdens paraugos nekā kālija dihromāts, un viena un tā paša ūdens parauga CODMN vērtība dažreiz ir daudz zemāka par kodēšanas vērtību.
Kad lielāka parastā parādība ir daudzkārtēja atšķaidīšana un jo augstāka ir Bod5 vērtība, parasti ir tas, ka ūdens paraugā ir vielas, kas kavē mikroorganismu augšanu un reprodukciju. Ja atšķaidīšanas vairākkārtējs ir mazs, ūdens paraugā esošo inhibējošo vielu īpatsvars ir lielāks, padarot baktēriju neiespējamu efektīvas bioloģiskās noārdīšanās veikšanu, kā rezultātā rodas zems Bod5 mērīšanas rezultāts. Šajā laikā jāatrod antibakteriālo vielu īpašie komponenti vai cēloņi, un pirms mērīšanas jāveic efektīva pirmapstrāde, lai tos novērstu vai maskētu.
When BOD5/CODCr is low, for example, below 0.2 or even below 0.1, if the measured water is industrial wastewater, it may be because the organic matter in the water sample is poorly biodegradable, but if the measured water sample is urban sewage or industrial wastewater mixed with a certain proportion of domestic sewage, in addition to the presence of chemical toxic substances or antibiotics in the water sample, the more common reasons are non-neutral pH value and the presence of Atlikušie hlora dezinfekcijas līdzekļi. Lai izvairītos no kļūdām, Bod5 noteikšanas laikā ūdens paraugu un atšķaidīšanas ūdens pH vērtības ir jānovērtē attiecīgi līdz 7 un 7,2. Ūdens paraugiem, kas var būt tādi oksidētāji kā atlikušais hlors, jāveic ikdienas pārbaudes.
21. Kādi ir augu barības vielu rādītāji notekūdeņos?
Augu barības vielas ietver slāpekli, fosforu un dažas citas vielas, kas ir barības vielas, kas vajadzīgas augu augšanai un attīstībai. Atbilstošas barības vielas var veicināt organismu un mikroorganismu augšanu. Pārmērīga augu barības viela, kas nonāk ūdens ķermenī, aļģes reizinās ūdens ķermenī, kā rezultātā tiks parādīta tā dēvētā "eitrofikācijas" parādība, kas pasliktinās ūdens kvalitāti, ietekmē zvejniecības ražošanu un apdraud cilvēku veselību. Smaga seklu ezeru eitrofikācija var izraisīt ezeru pārpludināšanu un pat izraisīt nāvi ezerā.
Tajā pašā laikā augu barības vielas ir nepieciešamās sastāvdaļas mikroorganismu augšanai un reprodukcijai aktivizētās dūņās, un tie ir galvenie faktori, kas saistīti ar normālu bioloģiskās ārstēšanas procesu darbību. Tāpēc augu barības vielu indekss ūdenī tiek izmantots kā svarīgs vadības indikators parastajās notekūdeņu attīrīšanas operācijās.
Ūdens kvalitātes indikatori, kas attēlo augu barības vielas notekūdeņos, galvenokārt ir slāpekļa savienojumi (piemēram, organiskais slāpeklis, amonjaka slāpeklis, nitrīts un nitrāts utt.) Un fosfora savienojumi (piemēram, kopējais fosfors, fosfāts utt.). Parastās notekūdeņu apstrādes operācijās parasti tiek uzraudzīti amonjaka slāpeklis un fosfāts ieplūdes un izejas ūdenī. No vienas puses, tas ir uzturēt normālu bioloģiskās ārstēšanas darbību, un, no otras puses, ir jānosaka, vai notekūdeņi atbilst nacionālajiem emisijas standartiem.
22. Kādi ir parasti izmantoto slāpekļa savienojumu ūdens kvalitātes rādītāji? Kādas ir attiecības starp viņiem?
Parasti izmantotie ūdens kvalitātes indikatori, kas attēlo slāpekļa savienojumus ūdenī, ir kopējais slāpeklis, Kjeldahl slāpeklis, amonjaka slāpeklis, nitrīts un nitrāts.
Amonjaka slāpeklis ir slāpeklis NH3 un NH 4+ formā ūdenī. Tas ir pirmais pakāpju organisko slāpekļa savienojumu oksidācijas un sadalīšanās produkts un ūdens piesārņojuma pazīme. Amonjaka slāpekli var oksidēt nitrītā (ekspresēt kā NO2-) ar nitrītu baktēriju iedarbību, un nitrītus var oksidēt nitrātā (ekspresēt kā NO3-) ar nitrātu baktēriju iedarbību. Nitrātu var samazināt arī līdz nitrītam, ja tiek veikti mikroorganismi anaerobā vidē. Kad slāpeklis ūdenī galvenokārt ir nitrāta veidā, var pierādīt, ka ūdens saturošu organisko vielu saturs ūdenī ir ļoti mazs un ūdens ķermenis ir sasniedzis pašsaistību.
Organiskā slāpekļa un amonjaka slāpekļa summu var noteikt ar Kjeldahl metodi (GB 11891–89). Ūdens parauga slāpekļa saturu, ko mēra ar Kjeldahl metodi, sauc arī par Kjeldahl slāpekli, tāpēc Kjeldahl slāpeklis, uz kuru parasti minēts, ir amonjaka slāpekļa un organiskā slāpekļa summa. Pēc amonjaka slāpekļa noņemšanas no ūdens parauga to mēra ar Kjeldahl metodi, un izmērītā vērtība ir organisks slāpeklis. Ja ūdens paraugam atsevišķi mēra Kjeldahl slāpekļa un amonjaka slāpekli, atšķirība ir arī organisks slāpeklis. Kjeldahl slāpekli var izmantot kā kontroles indikatoru notekūdeņu attīrīšanas ierīces slāpekļa saturam, un to var izmantot arī kā atsauces indikatoru, lai kontrolētu dabisko ūdenstilpņu, piemēram, upes, ezerus un jūras, eitrofikācijas kontrolei.
Kopējais slāpeklis ir organiskā slāpekļa, amonjaka slāpekļa, nitrītu slāpekļa un nitrātu slāpekļa summa ūdenī, tas ir, Kjeldahl slāpekļa un kopējā slāpekļa oksīdu summa. Kopējo slāpekļa, nitrītu slāpekļa un nitrātu slāpekļa var noteikt ar spektrofotometriju. Nitrītu slāpekļa analīzes metodi var atrast GB7493-87, nitrātu slāpekļa analīzes metodi var atrast GB7480-87, un kopējā slāpekļa analīzes metodi var atrast GB 11894--89. Kopējais slāpeklis apzīmē slāpekļa savienojumu summu ūdenī un ir svarīgs indikators dabiskā ūdens piesārņojuma kontrolei un svarīgs kontroles parametrs notekūdeņu apstrādē.