1. Vilka är de viktigaste indikatorerna på fysiska egenskaper hos avloppsvatten?
⑴Temperatur: Avloppsvattnets temperatur har stor inverkan på avloppsreningsprocessen. Temperaturen påverkar direkt mikroorganismernas aktivitet. Generellt sett ligger vattentemperaturen i urbana avloppsreningsverk mellan 10 och 25 grader Celsius. Temperaturen på industriellt avloppsvatten är relaterad till produktionsprocessen för utsläpp av avloppsvatten.
⑵ Färg: Avloppsvattnets färg beror på innehållet av lösta ämnen, suspenderade ämnen eller kolloidala ämnen i vattnet. Färskt kommunalt avloppsvatten är i allmänhet mörkgrått. Om det är i ett anaerobt tillstånd blir färgen mörkare och mörkbrun. Färgerna på industriellt avloppsvatten varierar. Avloppsvatten från papperstillverkning är i allmänhet svart, avloppsvatten från destilleri är gulbrunt och avloppsvatten från galvanisering är blågrönt.
⑶ Lukt: Lukten av avloppsvatten orsakas av föroreningar i hushållsavloppsvatten eller industriellt avloppsvatten. Den ungefärliga sammansättningen av avloppsvatten kan bestämmas direkt genom att känna lukten. Färskt kommunalt avloppsvatten har en unken lukt. Om lukten av ruttna ägg uppstår indikerar det ofta att avloppsvattnet har anaerobt fermenterats för att producera vätesulfidgas. Operatörer bör strikt följa antivirusföreskrifterna vid drift.
⑷ Turbiditet: Turbiditet är en indikator som beskriver antalet suspenderade partiklar i avloppsvatten. Det kan generellt detekteras med en turbiditetsmätare, men turbiditet kan inte direkt ersätta koncentrationen av suspenderade ämnen eftersom färg stör detektionen av turbiditet.
⑸ Konduktivitet: Konduktiviteten i avloppsvatten indikerar generellt antalet oorganiska joner i vattnet, vilket är nära relaterat till koncentrationen av lösta oorganiska ämnen i det inkommande vattnet. Om konduktiviteten stiger kraftigt är det ofta ett tecken på onormalt utsläpp av industriellt avloppsvatten.
⑹Fast material: Formen (SS, DS, etc.) och koncentrationen av fast material i avloppsvatten återspeglar avloppsvattnets natur och är också mycket användbara för att styra reningsprocessen.
⑺ Utfällbarhet: Föroreningar i avloppsvatten kan delas in i fyra typer: lösta, kolloidala, fria och utfällbara. De tre första är icke-utfällbara. Utfällbara föroreningar representerar vanligtvis ämnen som utfälls inom 30 minuter eller 1 timme.
2. Vilka är de kemiska egenskaperna hos avloppsvatten?
Det finns många kemiska indikatorer för avloppsvatten, vilka kan delas in i fyra kategorier: ① Allmänna vattenkvalitetsindikatorer, såsom pH-värde, hårdhet, alkalinitet, kvarvarande klor, olika anjoner och katjoner, etc.; ② Indikatorer för organiskt materialinnehåll, biokemisk syreförbrukning BOD5, kemisk syreförbrukning CODCr, total syreförbrukning TOD och total organisk kol TOC, etc.; ③ Indikatorer för växtnäringsinnehåll, såsom ammoniakkväve, nitratkväve, nitritkväve, fosfat, etc.; ④ Indikatorer för giftiga ämnen, såsom petroleum, tungmetaller, cyanider, sulfider, polycykliska aromatiska kolväten, olika klorerade organiska föreningar och olika bekämpningsmedel, etc.
I olika avloppsreningsverk bör analysprojekt som är lämpliga för respektive vattenkvalitetsegenskaper bestämmas baserat på de olika typerna och mängderna av föroreningar i det inkommande vattnet.
3. Vilka är de viktigaste kemiska indikatorerna som behöver analyseras i allmänna avloppsreningsverk?
De viktigaste kemiska indikatorerna som behöver analyseras i allmänna avloppsreningsverk är följande:
⑴ pH-värde: pH-värdet kan bestämmas genom att mäta vätejonkoncentrationen i vattnet. pH-värdet har stor inverkan på den biologiska behandlingen av avloppsvatten, och nitrifikationsreaktionen är mer känslig för pH-värdet. pH-värdet för stadsavloppsvatten ligger vanligtvis mellan 6 och 8. Om det överstiger detta intervall indikerar det ofta att en stor mängd industriellt avloppsvatten släpps ut. För industriellt avloppsvatten som innehåller sura eller alkaliska ämnen krävs neutraliseringsbehandling innan det går in i det biologiska behandlingssystemet.
⑵Alkalinitet: Alkalinitet kan återspegla avloppsvattnets syrabuffrande förmåga under reningsprocessen. Om avloppsvattnet har en relativt hög alkalinitet kan det buffra förändringar i pH-värdet och göra pH-värdet relativt stabilt. Alkalinitet representerar innehållet av ämnen i ett vattenprov som binder till vätejoner i starka syror. Storleken på alkaliniteten kan mätas genom mängden stark syra som förbrukas av vattenprovet under titreringsprocessen.
⑶CODCr: CODCr är mängden organiskt material i avloppsvatten som kan oxideras av det starka oxidationsmedlet kaliumdikromat, mätt i mg/L syre.
⑷BOD5: BOD5 är den mängd syre som krävs för biologisk nedbrytning av organiskt material i avloppsvatten och är en indikator på avloppsvattnets biologiska nedbrytbarhet.
⑸Kväve: I avloppsreningsverk ger förändringarna och fördelningen av kväveinnehållet parametrar för processen. Halten av organiskt kväve och ammoniakkväve i det inkommande vattnet till avloppsreningsverken är generellt hög, medan halten av nitratkväve och nitritkväve generellt är låg. Ökningen av ammoniakkväve i den primära sedimentationstanken indikerar generellt att det sedimenterade slammet har blivit anaerobt, medan ökningen av nitratkväve och nitritkväve i den sekundära sedimentationstanken indikerar att nitrifikation har skett. Kvävehalten i hushållsavloppsvatten är generellt 20 till 80 mg/L, varav organiskt kväve är 8 till 35 mg/L, ammoniakkväve är 12 till 50 mg/L, och halten av nitratkväve och nitritkväve är mycket låg. Halten av organiskt kväve, ammoniakkväve, nitratkväve och nitritkväve i industriellt avloppsvatten varierar från vatten till vatten. Kvävehalten i vissa industriella avloppsvatten är extremt låg. När biologisk behandling används måste kvävegödselmedel tillsättas för att komplettera den kvävehalt som mikroorganismerna behöver. , och när kvävehalten i avloppsvattnet är för hög, krävs denitrifikation för att förhindra övergödning i recipienten.
⑹ Fosfor: Fosforhalten i biologiskt avloppsvatten är i allmänhet 2 till 20 mg/L, varav organiskt fosfor är 1 till 5 mg/L och oorganiskt fosfor är 1 till 15 mg/L. Fosforhalten i industriellt avloppsvatten varierar kraftigt. En del industriellt avloppsvatten har extremt låg fosforhalt. Vid biologisk behandling måste fosfatgödselmedel tillsättas för att komplettera den fosforhalt som mikroorganismerna behöver. När fosforhalten i avloppsvattnet är för hög krävs fosforborttagningsbehandling för att förhindra övergödning i mottagande vatten.
⑺Petroleum: Merparten av oljan i avloppsvatten är olöslig i vatten och flyter på vattnet. Oljan i det inkommande vattnet påverkar syresättningseffekten och minskar den mikrobiella aktiviteten i det aktiva slammet. Oljekoncentrationen i det blandade avloppsvattnet som kommer in i den biologiska reningsanläggningen bör vanligtvis inte vara högre än 30 till 50 mg/L.
⑻Tungmetaller: Tungmetaller i avloppsvatten kommer huvudsakligen från industriellt avloppsvatten och är mycket giftiga. Avloppsreningsverk har vanligtvis inte bättre reningsmetoder. De behöver vanligtvis behandlas på plats i utloppsverkstaden för att uppfylla nationella utloppsstandarder innan de hamnar i avloppssystemet. Om tungmetallhalten i avloppsvattnet från avloppsreningsverket ökar, indikerar det ofta att det finns ett problem med förbehandlingen.
⑼ Sulfid: När sulfidhalten i vatten överstiger 0,5 mg/L, kommer det att ha en motbjudande lukt av ruttna ägg och är frätande, ibland orsakande vätesulfidförgiftning.
⑽Restklor: Vid användning av klor för desinfektion, för att säkerställa reproduktion av mikroorganismer under transportprocessen, är restklor i avloppsvattnet (inklusive fritt restklor och bundet restklor) kontrollindikatorn för desinfektionsprocessen, vilken i allmänhet inte överstiger 0,3 mg/L.
4. Vilka är indikatorerna på mikrobiella egenskaper hos avloppsvatten?
De biologiska indikatorerna för avloppsvatten inkluderar det totala antalet bakterier, antalet koliforma bakterier, olika patogena mikroorganismer och virus, etc. Avloppsvatten från sjukhus, gemensamma köttbearbetningsföretag, etc. måste desinficeras innan det släpps ut. Relevanta nationella standarder för avloppsvattenutsläpp har föreskrivit detta. Avloppsreningsverk upptäcker och kontrollerar i allmänhet inte biologiska indikatorer i inkommande vatten, men desinfektion krävs innan det renade avloppsvattnet släpps ut för att kontrollera föroreningen av mottagande vattendrag från det renade avloppsvattnet. Om det sekundära biologiska reningsavloppsvattnet renas ytterligare och återanvänds är det ännu viktigare att desinficera det före återanvändning.
⑴ Totalt antal bakterier: Det totala antalet bakterier kan användas som en indikator för att utvärdera vattenkvalitetens renhet och bedöma effekten av vattenrening. En ökning av det totala antalet bakterier indikerar att vattnets desinfektionseffekt är dålig, men det kan inte direkt indikera hur skadligt det är för människokroppen. Det måste kombineras med antalet fekala koliforma bakterier för att avgöra hur säker vattenkvaliteten är för människokroppen.
⑵Antal koliforma bakterier: Antalet koliforma bakterier i vatten kan indirekt indikera möjligheten att vattnet innehåller tarmbakterier (såsom tyfus, dysenteri, kolera etc.) och fungerar därför som en hygienisk indikator för att säkerställa människors hälsa. När avloppsvatten återanvänds som diverse vatten eller landskapsvatten kan det komma i kontakt med människokroppen. Vid denna tidpunkt måste antalet fekala koliforma bakterier detekteras.
⑶ Olika patogena mikroorganismer och virus: Många virussjukdomar kan överföras via vatten. Till exempel finns virus som orsakar hepatit, polio och andra sjukdomar i människors tarmar, kommer in i hushållsavloppssystemet genom patientens avföring och släpps sedan ut i avloppsreningsverket. Avloppsreningsprocessen har begränsad förmåga att avlägsna dessa virus. När det renade avloppsvattnet släpps ut, om det mottagande vattenförekomstens användningsvärde har särskilda krav på dessa patogena mikroorganismer och virus, krävs desinfektion och testning.
5. Vilka är de vanligaste indikatorerna som återspeglar innehållet av organiskt material i vatten?
När organiskt material kommer in i vattendraget oxideras och bryts det ner under inverkan av mikroorganismer, vilket gradvis minskar mängden löst syre i vattnet. När oxidationen går för snabbt och vattendraget inte kan absorbera tillräckligt med syre från atmosfären i tid för att fylla på det förbrukade syre, kan mängden löst syre i vattnet sjunka mycket lågt (t.ex. mindre än 3~4 mg/L), vilket påverkar vattenlevande organismer som behövs för normal tillväxt. När det lösta syret i vattnet förbrukas börjar organiskt material rötas, vilket producerar lukt och påverkar miljöhygienen.
Eftersom det organiska materialet i avloppsvatten ofta är en extremt komplex blandning av flera komponenter är det svårt att bestämma de kvantitativa värdena för varje komponent en efter en. Faktum är att vissa omfattande indikatorer vanligtvis används för att indirekt representera innehållet av organiskt material i vatten. Det finns två typer av omfattande indikatorer som indikerar innehållet av organiskt material i vatten. Den ena är en indikator uttryckt i syreförbrukning (O2) motsvarande mängden organiskt material i vatten, såsom biokemisk syreförbrukning (BOD), kemisk syreförbrukning (COD) och total syreförbrukning (TOD). Den andra typen är indikatorn uttryckt i kol (C), såsom totalt organiskt kol TOC. För samma typ av avloppsvatten är värdena för dessa indikatorer i allmänhet olika. Ordningen på de numeriska värdena är TOD>CODCr>BOD5>TOC.
6. Vad är totalt organiskt kol?
Totalt organiskt kol TOC (förkortning för Total Organic Carbon på engelska) är en omfattande indikator som indirekt uttrycker innehållet av organiskt material i vatten. Data som visas är det totala kolinnehållet i organiskt material i avloppsvatten, och enheten uttrycks i mg/L kol (C). Principen för att mäta TOC är att först surgöra vattenprovet, använda kväve för att blåsa bort karbonatet i vattenprovet för att eliminera störningar, sedan injicera en viss mängd vattenprov i syreflödet med en känd syrehalt och skicka det in i ett platinarör. Det förbränns i ett kvartsförbränningsrör som katalysator vid en hög temperatur på 900°C till 950°C. En icke-dispersiv infraröd gasanalysator används för att mäta mängden CO2 som genereras under förbränningsprocessen, och sedan beräknas kolinnehållet, vilket är det totala organiska kolet TOC (för detaljer, se GB13193–91). Mättiden tar bara några minuter.
TOC-halten i allmänt kommunalt avloppsvatten kan nå 200 mg/L. TOC-halten i industriellt avloppsvatten varierar brett, med den högsta halten upp till tiotusentals mg/L. TOC-halten i avloppsvatten efter sekundär biologisk rening är i allmänhet<50mg> 7. Vad är den totala syreförbrukningen?
Total syreförbrukning (TOD) (förkortning för Total Oxygen Demand på engelska) avser den mängd syre som krävs när reducerande ämnen (främst organiskt material) i vatten förbränns vid höga temperaturer och blir stabila oxider. Resultatet mäts i mg/L. TOD-värdet kan återspegla det syre som förbrukas när nästan allt organiskt material i vattnet (inklusive kol C, väte H, syre O, kväve N, fosfor P, svavel S, etc.) förbränns till mängder av CO2, H2O, NOx, SO2, etc. Det framgår att TOD-värdet i allmänhet är större än CODCr-värdet. För närvarande har TOD inte inkluderats i vattenkvalitetsstandarder i mitt land, utan används endast i teoretisk forskning om avloppsrening.
Principen för att mäta TOD är att injicera en viss mängd vattenprov i syreflödet med känd syrehalt, skicka det till ett kvartsförbränningsrör med platinastål som katalysator, och förbränna det omedelbart vid en hög temperatur på 900 °C. Det organiska materialet i vattenprovet, det vill säga det, oxideras och förbrukar syret i syreflödet. Den ursprungliga mängden syre i syreflödet minus det återstående syret är det totala syrebehovet TOD. Mängden syre i syreflödet kan mätas med hjälp av elektroder, så mätningen av TOD tar bara några minuter.
8. Vad är biokemisk syreförbrukning?
Det fullständiga namnet på biokemisk syreförbrukning är biokemisk syreförbrukning, vilket på engelska står för Biochemical Oxygen Demand och förkortas BOD. Det betyder att det vid en temperatur på 20 °C och under aeroba förhållanden förbrukas i den biokemiska oxidationsprocessen hos aeroba mikroorganismer som bryter ner organiskt material i vatten. Mängden löst syre är den mängd syre som krävs för att stabilisera biologiskt nedbrytbart organiskt material i vattnet. Enheten är mg/L. BOD inkluderar inte bara den mängd syre som förbrukas genom tillväxt, reproduktion eller andning av aeroba mikroorganismer i vattnet, utan inkluderar även den mängd syre som förbrukas genom reducerande oorganiska ämnen som sulfid och järn(II), men andelen av denna del är vanligtvis mycket liten. Därför, ju större BOD-värdet är, desto större är det organiska innehållet i vattnet.
Under aeroba förhållanden bryter mikroorganismer ner organiskt material i två processer: oxidationsstadiet för kolhaltigt organiskt material och nitrifikationsstadiet för kvävehaltigt organiskt material. Under naturliga förhållanden vid 20 °C är den tid som krävs för organiskt material att oxidera till nitrifikationsstadiet, det vill säga för att uppnå fullständig nedbrytning och stabilitet, mer än 100 dagar. I själva verket representerar dock det biokemiska syrebehovet BOD20 på 20 dagar vid 20 °C ungefär det fullständiga biokemiska syrebehovet. I produktionstillämpningar anses 20 dagar fortfarande vara för lång tid, och det biokemiska syrebehovet (BOD5) på 5 dagar vid 20 °C används generellt som en indikator för att mäta det organiska innehållet i avloppsvatten. Erfarenheten visar att BOD5 för hushållsavloppsvatten och diverse produktionsavloppsvatten är cirka 70~80 % av det fullständiga biokemiska syrebehovet BOD20.
BOD5 är en viktig parameter för att bestämma belastningen på avloppsreningsverk. BOD5-värdet kan användas för att beräkna mängden syre som krävs för oxidation av organiskt material i avloppsvatten. Mängden syre som krävs för stabilisering av kolhaltigt organiskt material kan kallas kol-BOD5. Om det oxideras ytterligare kan en nitrifikationsreaktion ske. Mängden syre som nitrifierande bakterier behöver för att omvandla ammoniakkväve till nitratkväve och nitritkväve kan kallas nitrifikation. BOD5. Generella sekundära avloppsreningsverk kan endast avlägsna kol-BOD5, men inte nitrifikations-BOD5. Eftersom nitrifikationsreaktionen oundvikligen sker under den biologiska behandlingsprocessen för att avlägsna kol-BOD5, är det uppmätta värdet för BOD5 högre än den faktiska syreförbrukningen av organiskt material.
BOD-mätning tar lång tid, och den vanligt förekommande BOD5-mätningen kräver 5 dagar. Därför kan den generellt sett endast användas för utvärdering av processeffekter och långsiktig processkontroll. För en specifik avloppsreningsanläggning kan korrelationen mellan BOD5 och CODCr fastställas, och CODCr kan användas för att grovt uppskatta BOD5-värdet för att vägleda justeringen av reningsprocessen.
9. Vad är kemisk syreförbrukning?
Kemisk syreförbrukning är på engelska Chemical Oxygen Demand. Det hänvisar till den mängd oxidant som förbrukas genom interaktionen mellan organiskt material i vatten och starka oxidanter (såsom kaliumdikromat, kaliumpermanganat etc.) under vissa förhållanden, omvandlad till syre, i mg/L.
När kaliumdikromat används som oxidationsmedel kan nästan allt (90–95 %) av det organiska materialet i vattnet oxideras. Mängden oxidationsmedel som förbrukas vid denna tidpunkt och omvandlas till syre kallas kemisk syreförbrukning, ofta förkortad CODCr (se GB 11914–89 för specifika analysmetoder). CODCr-värdet för avloppsvatten inkluderar inte bara syreförbrukningen för oxidation av nästan allt organiskt material i vattnet, utan inkluderar även syreförbrukningen för oxidation av reducerande oorganiska ämnen såsom nitrit, järnsalter och sulfider i vattnet.
10. Vad är kaliumpermanganatindex (syreförbrukning)?
Den kemiska syreförbrukningen mätt med kaliumpermanganat som oxidationsmedel kallas kaliumpermanganatindex (se GB 11892–89 för specifika analysmetoder) eller syreförbrukning, den engelska förkortningen är CODMn eller OC, och enheten är mg/L.
Eftersom kaliumpermanganats oxidationsförmåga är svagare än kaliumdikromats, är det specifika värdet CODMn för kaliumpermanganatindexet för samma vattenprov i allmänhet lägre än dess CODCr-värde, det vill säga CODMn kan endast representera innehållet av organiskt eller oorganiskt material som lätt oxideras i vattnet. Därför använder mitt land, Europa och USA och många andra länder CODCr som en omfattande indikator för att kontrollera föroreningar av organiskt material, och använder endast kaliumpermanganatindexet CODMn som en indikator för att utvärdera och övervaka innehållet av organiskt material i ytvattenförekomster som havsvatten, floder, sjöar etc. eller dricksvatten.
Eftersom kaliumpermanganat nästan inte har någon oxiderande effekt på organiskt material såsom bensen, cellulosa, organiska syror och aminosyror, medan kaliumdikromat kan oxidera nästan allt detta organiska material, används CODCr för att indikera graden av förorening av avloppsvatten och för att kontrollera avloppsrening. Processens parametrar är mer lämpliga. Eftersom bestämningen av kaliumpermanganatindex CODMn är enkel och snabb, används CODMn fortfarande för att indikera graden av förorening, det vill säga mängden organiskt material i relativt rent ytvatten, vid utvärdering av vattenkvaliteten.
11. Hur fastställer man avloppsvattens biologiska nedbrytbarhet genom att analysera BOD5 och CODCr i avloppsvatten?
När vattnet innehåller giftigt organiskt material kan BOD5-värdet i avloppsvattnet i allmänhet inte mätas noggrant. CODCr-värdet kan mäta innehållet av organiskt material i vattnet mer exakt, men CODCr-värdet kan inte skilja mellan biologiskt nedbrytbara och icke-biologiskt nedbrytbara ämnen. Människor är vana vid att mäta BOD5/CODCr i avloppsvatten för att bedöma dess biologiska nedbrytbarhet. Det anses allmänt att om BOD5/CODCr i avloppsvatten är större än 0,3 kan det behandlas genom biologisk nedbrytning. Om BOD5/CODCr i avloppsvatten är lägre än 0,2 kan det bara övervägas. Använd andra metoder för att hantera det.
12. Vad är förhållandet mellan BOD5 och CODCr?
Biokemisk syreförbrukning (BOD5) representerar den mängd syre som krävs under den biokemiska nedbrytningen av organiska föroreningar i avloppsvatten. Det kan direkt förklara problemet i biokemisk mening. Därför är BOD5 inte bara en viktig indikator på vattenkvaliteten, utan också en indikator på avloppsvattenbiologi. En extremt viktig kontrollparameter under bearbetning. BOD5 är dock också föremål för vissa begränsningar i användningen. För det första är mättiden lång (5 dagar), vilket inte kan återspegla och styra driften av avloppsreningsutrustning i tid. För det andra har en del produktionsavloppsvatten inte förutsättningarna för mikrobiell tillväxt och reproduktion (såsom närvaron av giftigt organiskt material), dess BOD5-värde kan inte bestämmas.
Kemisk syreförbrukning CODCr återspeglar innehållet av nästan allt organiskt material och reducerande oorganiskt material i avloppsvatten, men det kan inte direkt förklara problemet i en biokemisk mening som biokemisk syreförbrukning BOD5. Med andra ord kan testning av det kemiska syreförbrukningsvärdet CODCr i avloppsvatten mer exakt bestämma det organiska innehållet i vattnet, men den kemiska syreförbrukningen CODCr kan inte skilja mellan biologiskt nedbrytbart organiskt material och icke-biologiskt nedbrytbart organiskt material.
Det kemiska syreförbrukningsvärdet CODCr är generellt högre än det biokemiska syreförbrukningsvärdet BOD5, och skillnaden mellan dem kan grovt återspegla innehållet av organiskt material i avloppet som inte kan brytas ner av mikroorganismer. För avlopp med relativt fixerade föroreningskomponenter har CODCr och BOD5 generellt ett visst proportionellt förhållande och kan beräknas från varandra. Dessutom tar mätningen av CODCr kortare tid. Enligt den nationella standardmetoden med återflöde i 2 timmar tar det bara 3 till 4 timmar från provtagning till resultat, medan mätning av BOD5-värdet tar 5 dagar. Därför används CODCr ofta som en kontrollindikator i faktisk avloppsreningsdrift och -hantering.
För att styra produktionsverksamheten så snabbt som möjligt har vissa avloppsreningsverk också formulerat företagsstandarder för att mäta CODCr i reflux i 5 minuter. Även om de uppmätta resultaten har ett visst fel jämfört med den nationella standardmetoden, kan de kontinuerliga övervakningsresultaten, eftersom felet är ett systematiskt fel, korrekt återspegla vattenkvaliteten. Den faktiska förändringstrenden i avloppsreningssystemet kan reduceras till mindre än 1 timme, vilket ger en tidsgaranti för snabb justering av avloppsreningsparametrar och förhindrar att plötsliga förändringar i vattenkvaliteten påverkar avloppsreningssystemet. Med andra ord förbättras kvaliteten på avloppsvattnet från avloppsreningsanordningen.
Publiceringstid: 14 september 2023
