16. Mengapa inokulasi perlu apabila menentukan BOD5 air sisa perindustrian? Bagaimana untuk memberi inokulasi?
Penentuan BOD5 adalah proses penggunaan oksigen biokimia. Mikroorganisma dalam sampel air tumbuh dan menghasilkan semula dengan bahan organik di dalam air sebagai pemakanan, sambil menguraikan bahan organik dan memakan oksigen terlarut di dalam air. Oleh itu, sampel air mesti mengandungi sejumlah mikroorganisma yang mempunyai keupayaan untuk menurunkan bahan organik.
Air kumbahan industri umumnya mengandungi pelbagai bahan toksik, yang akan menghalang aktiviti mikroorganisma. Oleh itu, bilangan mikroorganisma dalam air sisa perindustrian sangat kecil atau tidak wujud. Jika kaedah biasa menentukan kumbahan bandar yang kaya dengan mikroorganisma digunakan, kandungan sebenar bahan organik dalam air kumbahan tidak dapat dikesan, atau sekurang -kurangnya ia rendah. Sebagai contoh, sampel air yang telah dirawat dengan suhu dan pensterilan yang tinggi dan mempunyai pH terlalu tinggi atau terlalu rendah, selain mengambil langkah -langkah prapreatment seperti penyejukan, mengurangkan bakterisida atau menyesuaikan nilai pH, inokulasi yang berkesan juga mesti dijalankan untuk memastikan ketepatan penentuan BOD5.
Apabila menentukan BOD5 air sisa perindustrian, jika kandungan bahan toksik terlalu tinggi, kadang -kadang perlu menggunakan ejen farmaseutikal untuk mengeluarkannya; Jika air sisa berasid atau alkali, ia mesti dinetralkan terlebih dahulu; dan biasanya sampel air mesti dicairkan sebelum ia dapat ditentukan oleh kaedah pencairan standard. Menambah jumlah inokulum yang mengandungi mikroorganisma aerobik yang sesuai (seperti cecair campuran tangki pengudaraan yang digunakan untuk merawat air sisa perindustrian ini) ke sampel air adalah untuk membuat sampel air mengandungi sejumlah mikroorganisma yang mempunyai keupayaan untuk merendahkan bahan organik. Di bawah syarat -syarat memenuhi penentuan BOD5 yang lain, mikroorganisma ini digunakan untuk menguraikan bahan organik dalam air kumbahan perindustrian, dan penggunaan oksigen sampel air selepas 5 hari penanaman dapat ditentukan untuk mendapatkan nilai BOD5 sisa perindustrian.
Cecair campuran tangki pengudaraan atau efluen tangki pemendapan sekunder loji rawatan kumbahan adalah sumber mikroba yang ideal untuk menentukan BOD5 air sisa yang memasuki loji rawatan kumbahan. Inokulasi langsung dengan kumbahan domestik terdedah kepada kemunculan mikroorganisma anaerobik kerana terdapat sedikit atau tiada oksigen terlarut di dalamnya, dan ia memerlukan masa yang lama untuk memupuk dan memelihara. Oleh itu, inokulum yang dijinakkan ini hanya sesuai untuk air sisa perindustrian tertentu dengan keperluan khusus.
17. Apakah langkah berjaga -jaga untuk menyediakan air pencairan apabila menentukan BOD5?
Kualiti air pencairan adalah sangat penting untuk ketepatan keputusan penentuan BOD5. Oleh itu, penggunaan oksigen 5 hari air pencairan kosong mestilah kurang daripada 0.2 mg/L, sebaik-baiknya di bawah 0.1 mg/L, dan penggunaan oksigen 5 hari bagi air pengenceran yang disuntik antara 0.3 dan 1.0 mg/L.
Kunci untuk memastikan kualiti air pencairan adalah untuk mengawal kandungan minimum bahan organik dan kandungan minimum bahan yang menghalang pembiakan mikroorganisma. Oleh itu, lebih baik menggunakan air suling sebagai air pencairan. Ia tidak dianjurkan untuk menggunakan air tulen yang diperbuat daripada resin pertukaran ion sebagai air pencairan, kerana air deionized sering mengandungi bahan organik yang dipisahkan dari resin. Sekiranya air paip yang digunakan untuk menyediakan air suling mengandungi bahan organik yang tidak menentu, untuk mengelakkannya daripada tinggal di dalam air suling, prapreatment untuk menghilangkan bahan organik harus dilakukan sebelum penyulingan. Air suling yang diperbuat daripada penyuling logam perlu diperiksa dengan teliti untuk kandungan ion logam untuk mengelakkan menghalang pembiakan dan metabolisme mikroorganisma dan menjejaskan ketepatan keputusan penentuan BOD5.
Sekiranya air pencairan yang digunakan tidak memenuhi keperluan penggunaan kerana ia mengandungi bahan organik, kesannya boleh dihapuskan dengan menambahkan jumlah inokulasi tangki pengudaraan yang sesuai dan menyimpannya pada suhu bilik atau 20oC untuk tempoh masa tertentu. Jumlah inokulasi adalah berdasarkan prinsip penggunaan oksigen kira -kira 0.1mg/L dalam 5 hari. Untuk mengelakkan pembiakan alga, penyimpanan mesti dijalankan di dalam bilik gelap. Sekiranya terdapat sedimen dalam air pencairan selepas penyimpanan, hanya supernatan yang boleh digunakan, dan sedimen boleh ditapis untuk mengeluarkannya. Untuk memastikan bahawa oksigen terlarut dalam air pencairan hampir dengan ketepuan, jika perlu, udara yang disucikan dapat dihirup oleh pam vakum atau pelepasan air, udara yang disucikan dapat disuntik oleh pemampat udara mikro, dan oksigen tulen dapat diperkenalkan oleh silinder oksigen. Kemudian, air pencairan oksigen diletakkan dalam inkubator 20oC untuk tempoh masa tertentu untuk mengimbangi oksigen terlarut. Air pencairan yang diletakkan pada suhu bilik yang lebih rendah pada musim sejuk mungkin mengandungi terlalu banyak oksigen terlarut, sementara yang bertentangan adalah benar pada musim suhu tinggi pada musim panas. Oleh itu, apabila terdapat perbezaan yang signifikan antara suhu bilik dan 20oC, ia mesti diletakkan dalam inkubator untuk tempoh masa untuk menstabilkannya dan mengimbangi dengan tekanan separa oksigen persekitaran budaya.
18. Bagaimana untuk menentukan pencairan berbilang apabila mengukur BOD5?
Terlalu besar atau terlalu kecil faktor pencairan boleh mengakibatkan penggunaan oksigen terlalu sedikit atau terlalu banyak dalam 5 hari, yang akan melebihi julat penggunaan oksigen biasa dan menyebabkan percubaan gagal. Walau bagaimanapun, kerana kitaran penentuan BOD5 sangat panjang, apabila keadaan seperti itu berlaku, adalah mustahil untuk menguji semula dengan sampel asal. Oleh itu, adalah perlu untuk melampirkan sangat penting kepada penentuan faktor pencairan.
Walaupun komponen air sisa perindustrian adalah kompleks, nisbah nilai BOD5nya kepada nilai CODCR biasanya antara 0.2 dan 0.8. Nisbah air sisa dari pembuatan paperm, percetakan dan pencelupan, dan industri kimia lebih rendah, manakala air sisa industri makanan lebih tinggi. Sesetengah air sisa yang mengandungi bahan organik zarah, seperti air sisa wain, akan mempunyai nisbah yang jauh lebih rendah apabila menentukan BOD5 mereka kerana zarah -zarah itu dicetuskan di bahagian bawah botol budaya dan tidak dapat mengambil bahagian dalam tindak balas biokimia.
Penentuan faktor pencairan adalah berdasarkan kepada dua syarat yang apabila menentukan BOD5, penggunaan oksigen 5 hari harus lebih besar daripada 2 mg/L dan oksigen terlarut sisa harus lebih besar daripada 1 mg/L. Selepas pencairan, yang dilakukan dalam botol budaya pada hari itu ialah 7-8.5 mg/L. Dengan mengandaikan bahawa penggunaan oksigen dalam 5 hari adalah 4 mg/L, pencairan berganda adalah hasil daripada nilai CODCR dan tiga pekali 0.05, 0.1125, dan 0.175. Sebagai contoh, apabila BOD5 sampel air dengan CODCR 200 mg/L diukur dalam botol kultur 250 ml, tiga gandaan pencairan adalah: ①200 × 0.005=10 kali, ②200 × 0.1125=22.5 kali, ③200 × × 0.175=35 kali. Jika kaedah pencairan langsung digunakan, jumlah sampel air ialah: ①250 ÷ 10=25 ml, ②250 ÷ 22.5.51 ml, ③250 ÷ 35 ≈7 ml.
Menurut pensampelan dan budaya ini, akan ada 1-2 yang diukur hasil oksigen terlarut yang memenuhi dua prinsip di atas. Sekiranya terdapat dua nisbah pencairan yang memenuhi prinsip -prinsip di atas, nilai purata harus diambil apabila mengira hasilnya. Sekiranya oksigen terlarut yang tersisa kurang daripada 1 mg/L atau bahkan sifar, nisbah pencairan perlu ditingkatkan. Jika penggunaan oksigen yang dibubarkan semasa tempoh budaya kurang daripada 2 mg/L, satu kemungkinan adalah bahawa faktor pencairan terlalu besar; Kemungkinan lain ialah ketegangan mikrob tidak disesuaikan, aktiviti itu kurang, atau kepekatan bahan toksik terlalu tinggi. Pada masa ini, botol budaya dengan faktor pencairan yang besar mungkin mengambil lebih banyak oksigen terlarut.
Jika air pencairan disuntik air pencairan, kerana penggunaan oksigen sampel air kosong adalah 0.3-1.0 mg/L, faktor pencairan masing-masing adalah 0.05, 0.125 dan 0.2.
Jika nilai tertentu atau anggaran julat CODCR sampel air diketahui, nilai BOD5nya dapat dianalisis dengan mudah mengikut faktor pencairan di atas. Apabila julat CODCR sampel air tidak diketahui, untuk memendekkan masa analisis, ia boleh dianggarkan semasa proses penentuan CODCR. Kaedah khusus ialah: Pertama menyediakan penyelesaian standard yang mengandungi 0.4251g kalium hidrogen phthalate per liter (nilai CODCR penyelesaian ini adalah 500mg/L), dan kemudian mencairkannya secara berkadar untuk mencairkan penyelesaian dengan nilai CODCR sebanyak 400mg/L, 300mg/L, 200mg/L, dan 100mg/l. Ambil 20.0ml penyelesaian standard dengan nilai CODCR sebanyak 100mg/l hingga 500mg/l masing -masing, tambahkan reagen mengikut kaedah biasa, dan tentukan nilai CODCR. Selepas pemanasan dan mendidih dan refluks selama 30 minit, sejuk secara semulajadi ke suhu bilik dan tutupnya untuk penyimpanan untuk membuat siri kolorimetrik standard. Dalam proses menentukan nilai CODCR sampel air mengikut kaedah biasa, apabila mendidih dan refluks dilakukan untuk 30min, bandingkan dengan lajur warna nilai CODCR standard yang dipanaskan untuk menganggarkan nilai CODCR sampel air, dan menentukan pencairan berbilang apabila menguji BOD5 dengan sewajarnya. Bagi air sisa perindustrian seperti percetakan dan pencelupan, pembuatan kertas, dan industri kimia yang mengandungi bahan organik yang sukar dicerna, anggaran kolorimetrik boleh dilakukan semasa mendidih dan refluks selama 60 minit jika perlu.
19. Berapa banyak kaedah pencairan sampel air untuk menentukan BOD5? Apakah langkah berjaga -jaga untuk operasi?
Terdapat dua kaedah pencairan sampel air untuk menentukan BOD5: kaedah pencairan umum dan kaedah pencairan langsung. Kaedah pencairan umum memerlukan sejumlah besar air pencairan atau air pencairan inokulasi.
Kaedah pencairan umum adalah untuk menambah kira -kira 500ml air pencairan atau air pencairan inokulasi ke silinder mengukur 1L atau 2L, kemudian tambahkan jumlah tertentu sampel air yang dikira, dan kemudian tambah air pencairan atau air pencairan inokulasi ke skala penuh, dan gunakan rod kaca dengan cakera getah pada akhir untuk perlahan -lahan mengangkat air di bawah permukaan air. Akhirnya, gunakan siphon untuk memperkenalkan penyelesaian sampel air yang sama rata ke dalam botol budaya, dan isi dan melimpah sedikit, berhati -hati menutupi penyumbat botol, dan menutup mulut botol dengan air. Untuk sampel air dengan pencairan kedua atau ketiga, cecair campuran yang tersisa boleh digunakan, dan selepas pengiraan, sejumlah air pencairan atau air pencairan inokulasi boleh ditambah, dicampur dan diperkenalkan ke dalam botol budaya dengan cara yang sama.
Kaedah pencairan langsung adalah untuk terlebih dahulu memperkenalkan kira -kira separuh daripada jumlah air pencairan atau air pencairan inokulasi ke dalam botol budaya jumlah yang diketahui oleh kaedah siphon, dan kemudian menyuntik jumlah sampel air yang akan ditambahkan ke setiap botol budaya yang dikira mengikut pencairan di sepanjang dinding botol, dan kemudian memperkenalkan air pencairan atau air pencairan inokulasi dengan botol.
Apabila menggunakan kaedah pencairan langsung, perhatian khusus harus dibayar kepada pengenalan terakhir air pencairan atau air pencairan inokulasi. Ia tidak boleh terlalu cepat. Pada masa yang sama, peraturan operasi jumlah optimum harus disentuh untuk mengelakkan kesilapan yang disebabkan oleh limpahan yang berlebihan.
Tidak kira kaedah mana yang digunakan, apabila memperkenalkan sampel air ke dalam botol budaya, tindakan itu mesti lembut untuk mengelakkan gelembung untuk mengelakkan udara daripada melarutkan ke dalam air atau oksigen dari air dari limpahan. Pada masa yang sama, ia mesti memastikan bahawa anda mesti berhati -hati apabila menutup topi botol untuk mengelakkan gelembung dalam botol yang mempengaruhi hasil pengukuran. Apabila botol budaya dibiakkan dalam inkubator, meterai airnya perlu diperiksa setiap hari dan air harus diisi dalam masa untuk mengelakkan air meterai dari penyejatan dan udara dari memasuki botol. Di samping itu, jumlah kedua botol budaya yang digunakan sebelum dan selepas 5 hari mestilah sama untuk mengurangkan kesilapan.
20. Apakah masalah yang mungkin apabila mengukur BOD5?
Apabila efluen sistem rawatan kumbahan dengan nitrifikasi diukur untuk BOD5, kerana ia mengandungi banyak bakteria nitrifying, hasil pengukuran termasuk permintaan oksigen bahan yang mengandungi nitrogen seperti ammonia nitrogen. Apabila perlu untuk membezakan permintaan oksigen bahan yang mengandungi karbon dan bahan yang mengandungi nitrogen dalam sampel air, kaedah menambahkan perencat nitrifikasi kepada air pencairan boleh digunakan untuk menghapuskan nitrifikasi semasa proses pengukuran BOD5, seperti menambah 10 mg. liter air pencairan.
BOD5/CODCR adalah hampir 1 atau lebih besar daripada 1, yang sering menunjukkan bahawa terdapat kesilapan dalam proses pengesanan. Setiap pautan pengesanan mesti dikaji semula, terutamanya sama ada sampel air diambil sama rata. Walau bagaimanapun, ia mungkin normal untuk BOD5/CODMN hampir 1 atau lebih besar daripada 1, kerana kalium permanganat mempunyai tahap pengoksidaan komponen organik yang jauh lebih rendah dalam sampel air daripada kalium dikromat, dan nilai codmn sampel air yang sama kadang -kadang lebih rendah daripada nilai CODCR.
Apabila fenomena biasa lebih besar pencairan berganda dan lebih tinggi nilai BOD5 muncul, sebabnya biasanya sampel air mengandungi bahan -bahan yang menghalang pertumbuhan dan pembiakan mikroorganisma. Apabila pencairan berbilang adalah rendah, perkadaran bahan -bahan penghalang yang terkandung dalam sampel air adalah lebih besar, menjadikannya mustahil bagi bakteria untuk menjalankan biodegradasi yang berkesan, mengakibatkan hasil pengukuran BOD5 yang rendah. Pada masa ini, komponen tertentu atau punca bahan antibakteria perlu dijumpai, dan pretreatment yang berkesan perlu dilakukan sebelum pengukuran untuk menghapuskan atau menutupnya.
Apabila BOD5/CODCR rendah, contohnya, di bawah 0.2 atau bahkan di bawah 0.1, jika air yang diukur adalah air sisa perindustrian, mungkin kerana bahan organik dalam sampel air tidak dapat dibiodegrasikan, tetapi jika sampel air yang diukur adalah Nilai pH bukan neutral dan kehadiran disinfektan klorin sisa. Untuk mengelakkan kesilapan, semasa penentuan BOD5, nilai pH sampel air dan air pencairan mesti diselaraskan kepada 7 dan 7.2 masing -masing. Untuk sampel air yang mungkin mengandungi oksidan seperti klorin sisa, pemeriksaan rutin mesti dijalankan.
21. Apakah penunjuk nutrien tumbuhan dalam air kumbahan?
Nutrien tumbuhan termasuk nitrogen, fosforus dan beberapa bahan lain, yang merupakan nutrien yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Nutrien yang sesuai boleh menggalakkan pertumbuhan organisma dan mikroorganisma. Nutrien tumbuhan yang berlebihan yang memasuki badan air akan menyebabkan alga untuk membiak di dalam badan air, mengakibatkan fenomena "eutrophication" yang dipanggil, yang akan merosot kualiti air, mempengaruhi pengeluaran perikanan dan membahayakan kesihatan manusia. Eutrophication yang teruk di tasik cetek boleh mengakibatkan tasik dan juga menyebabkan kematian tasik.
Pada masa yang sama, nutrien tumbuhan adalah komponen yang diperlukan untuk pertumbuhan dan pembiakan mikroorganisma dalam enapcemar yang diaktifkan, dan merupakan faktor utama yang berkaitan dengan operasi normal proses rawatan biologi. Oleh itu, indeks nutrien tumbuhan dalam air digunakan sebagai penunjuk kawalan penting dalam operasi rawatan kumbahan konvensional.
Petunjuk kualiti air yang mewakili nutrien tumbuhan dalam kumbahan adalah sebatian nitrogen (seperti nitrogen organik, ammonia nitrogen, nitrit dan nitrat, dan sebagainya) dan sebatian fosforus (seperti jumlah fosforus, fosfat, dan lain -lain). Dalam operasi rawatan kumbahan konvensional, ammonia nitrogen dan fosfat dalam air masuk dan keluar secara umum dipantau. Di satu pihak, ia adalah untuk mengekalkan operasi normal rawatan biologi, dan sebaliknya, ia adalah untuk mengesan sama ada efluen memenuhi piawaian pelepasan kebangsaan.
22. Apakah penunjuk kualiti air dari sebatian nitrogen yang biasa digunakan? Apakah hubungan antara mereka?
Petunjuk kualiti air yang biasa digunakan yang mewakili sebatian nitrogen dalam air termasuk jumlah nitrogen, kjeldahl nitrogen, ammonia nitrogen, nitrit dan nitrat.
Ammonia nitrogen adalah nitrogen dalam bentuk NH3 dan NH 4+ dalam air. Ia adalah produk langkah pertama pengoksidaan dan penguraian sebatian nitrogen organik dan tanda pencemaran air. Ammonia nitrogen boleh dioksidakan ke dalam nitrit (dinyatakan sebagai NO2-) di bawah tindakan bakteria nitrit, dan nitrit boleh dioksidakan ke dalam nitrat (dinyatakan sebagai NO3-) di bawah tindakan bakteria nitrat. Nitrat juga boleh dikurangkan kepada nitrit di bawah tindakan mikroorganisma dalam persekitaran anaerobik. Apabila nitrogen di dalam air terutamanya dalam bentuk nitrat, dapat ditunjukkan bahawa kandungan bahan organik yang mengandungi nitrogen di dalam air sangat kecil dan badan air telah mencapai pembersihan diri.
Jumlah nitrogen organik dan ammonia nitrogen boleh ditentukan oleh kaedah Kjeldahl (GB 11891--89). Kandungan nitrogen sampel air yang diukur oleh kaedah kjeldahl juga dipanggil kjeldahl nitrogen, jadi nitrogen kjeldahl yang biasanya dirujuk adalah jumlah ammonia nitrogen dan nitrogen organik. Selepas mengeluarkan nitrogen ammonia dari sampel air, ia diukur dengan kaedah Kjeldahl, dan nilai yang diukur adalah nitrogen organik. Jika kjeldahl nitrogen dan ammonia nitrogen diukur secara berasingan untuk sampel air, perbezaannya juga nitrogen organik. Kjeldahl nitrogen boleh digunakan sebagai penunjuk kawalan untuk kandungan nitrogen yang berpengaruh pada peranti rawatan kumbahan, dan juga boleh digunakan sebagai penunjuk rujukan untuk mengawal eutrophication badan air semulajadi seperti sungai, tasik dan laut.
Jumlah nitrogen adalah jumlah nitrogen organik, ammonia nitrogen, nitrit nitrogen dan nitrat nitrogen dalam air, iaitu jumlah nitrogen kjeldahl dan jumlah oksida nitrogen. Jumlah nitrogen, nitrogen nitrogen dan nitrat nitrat semua boleh ditentukan oleh spektrofotometri. Kaedah analisis untuk nitrogen nitrit boleh didapati dalam GB7493-87, kaedah analisis untuk nitrat nitrogen boleh didapati dalam GB7480-87, dan kaedah analisis untuk jumlah nitrogen boleh didapati di GB 11894--89. Jumlah nitrogen mewakili jumlah sebatian nitrogen dalam air dan merupakan penunjuk penting untuk kawalan pencemaran air semula jadi dan parameter kawalan penting dalam rawatan kumbahan.