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4萬(wàn)字!污水處理常規(guī)分析控制指標(biāo)總結(jié)!

分類:環(huán)聯(lián)生態(tài) > 技術(shù)創(chuàng)新    發(fā)布時(shí)間:2019年1月16日 21:22    作者:    文章來(lái)源:環(huán)保在線

  一般來(lái)說(shuō),由于水質(zhì)呈逐級(jí)變化的趨勢(shì)和微生物生長(zhǎng)環(huán)境條件的改善,生物膜系統(tǒng)存在的微生物種類和數(shù)量均比活性污泥工藝多,食物鏈長(zhǎng)且較為復(fù)雜,尤其是絲狀菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物種類增加較多,而且還有一定比例的厭氧菌和兼性菌。
 
  1. 廢水的主要物理特性指標(biāo)有哪些?
 
 ?、艤囟龋簭U水的溫度對(duì)廢水處理過(guò)程的影響很大,溫度的高低直接影響微生物活性。一般城市污水處理廠的水溫為10~25攝氏度之間,工業(yè)廢水溫度的高低與排放廢水的生產(chǎn)工藝過(guò)程有關(guān)。
 
  ⑵顏色:廢水的顏色取決于水中溶解性物質(zhì)、懸浮物或膠體物質(zhì)的含量。新鮮的城市污水一般是暗灰色,如果呈厭氧狀態(tài),顏色會(huì)變深、呈黑褐色。工業(yè)廢水的顏色多種多樣,造紙廢水一般為黑色,酒糟廢水為黃褐色,而電鍍廢水藍(lán)綠色。
 
 ?、菤馕叮簭U水的氣味是由生活污水或工業(yè)廢水中的污染物引起的,通過(guò)聞氣味可以直接判斷廢水的大致成分。新鮮的城市污水有一股發(fā)霉的氣味,如果出現(xiàn)臭雞蛋味,往往表明污水已經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生了硫化氫氣體,運(yùn)行人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守防毒規(guī)定進(jìn)行操作。
 
 ?、葷岫龋簼岫仁敲枋鰪U水中懸浮顆粒的數(shù)量的指標(biāo),一般可用濁度儀來(lái)檢測(cè),但濁度不能直接代替懸浮固體的濃度,因?yàn)轭伾珜?duì)濁度的檢測(cè)有干擾作用。
 
 ?、呻妼?dǎo)率:廢水中的電導(dǎo)率一般表示水中無(wú)機(jī)離子的數(shù)量,其與來(lái)水中溶解性無(wú)機(jī)物質(zhì)的濃度緊密相關(guān),如果電導(dǎo)率急劇上升,往往是有異常工業(yè)廢水排入的跡象。
 
 ?、使腆w物質(zhì):廢水中固體物質(zhì)的形式(SS、DS等)和濃度反映了廢水的性質(zhì),對(duì)控制處理過(guò)程也是非常有用的。
 
 ?、丝沙恋硇裕簭U水中的雜質(zhì)可分為溶解態(tài)、膠體態(tài)、游離態(tài)和可沉淀態(tài)四種,前三種是不可沉淀的,可沉淀態(tài)雜質(zhì)一般表示在30min或1h內(nèi)沉淀下來(lái)的物質(zhì)。
 
  2. 廢水的化學(xué)特性指標(biāo)有哪些?
 
  廢水的化學(xué)性指標(biāo)很多,可以分為四類:①一般性水質(zhì)指標(biāo),如pH值、硬度、堿度、余氯、各種陰、陽(yáng)離子等;②有機(jī)物含量指標(biāo),生物化學(xué)需氧量BOD5、化學(xué)需氧量CODCr、總需氧量TOD和總有機(jī)碳TOC等;③植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量指標(biāo),如氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、磷酸鹽等;④有毒物質(zhì)指標(biāo),如石油類、重金屬、氰化物、硫化物、多環(huán)芳烴、各種氯代有機(jī)物和各種農(nóng)藥等。
 
  在不同的污水處理廠,要根據(jù)來(lái)水中污染物種類和數(shù)量的不同確定適合各自水質(zhì)特點(diǎn)的分析項(xiàng)目。
 
  3. 一般污水處理廠需要分析的主要化學(xué)指標(biāo)有哪些?
 
  一般污水處理廠需要分析的主要化學(xué)指標(biāo)如下:
 
 ?、舙H值:pH值可以通過(guò)測(cè)量水中的氫離子濃度來(lái)確定。pH值對(duì)廢水的生物處理影響很大,硝化反應(yīng)對(duì)pH值更加敏感。城市污水的pH值一般在6~8之間,如果超出這一范圍,往往表明有大量工業(yè)廢水排入。對(duì)于含有酸性物質(zhì)或堿性物質(zhì)的工業(yè)廢水,在進(jìn)入生物處理系統(tǒng)之前需要進(jìn)行中和處理。
 
 ?、茐A度:堿度能反應(yīng)出廢水在處理過(guò)程中所具有的對(duì)酸的緩沖能力,如果廢水具有相對(duì)高的堿度,就可以對(duì)pH值的變化起到緩沖作用,使pH值相對(duì)穩(wěn)定。堿度表示水樣中與強(qiáng)酸中的氫離子結(jié)合的物質(zhì)的含量,堿度的大小可用水樣在滴定過(guò)程中消耗的強(qiáng)酸量來(lái)測(cè)定。
 
 ?、荂ODCr: CODCr是廢水中能被強(qiáng)氧化劑重鉻酸鉀所氧化的有機(jī)物的數(shù)量,以氧的mg/L計(jì)。
 
 ?、菳OD5:BOD5是廢水中有機(jī)物被生物降解所需要的氧量,是衡量廢水可生化性的指標(biāo)。
 
 ?、傻涸谖鬯幚韽S中,氮的變化和含量分布為工藝提供參數(shù)。污水處理廠進(jìn)水中的有機(jī)氮和氨氮含量一般較高,而硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮含量一般較低。初沉池氨氮的增加一般表明沉淀污泥開(kāi)始厭氧,而二沉池硝酸氮和亞硝酸氮的增加,表明硝化作用已經(jīng)發(fā)生。生活污水中氮的含量一般為20~80mg/L,其中有機(jī)氮8~35mg/L,氨氮為12~50mg/L,硝酸氮和亞硝酸氮的含量很低。工業(yè)廢水中有機(jī)氮、氨氮、硝酸氮和亞硝酸氮含量因水而異,有的工業(yè)廢水中氮的含量極低,在利用生物法處理時(shí),需要投加氮肥以補(bǔ)充微生物所需的氮含量,而出水中氮的含量過(guò)高時(shí),又需要進(jìn)行脫氮處理,以防止受納水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。
 
  ⑹磷:生物污水中磷的含量一般為2~20mg/L,其中有機(jī)磷1~5mg/L,無(wú)機(jī)磷為1~15mg/L。工業(yè)廢水中磷的含量差別很大,有的工業(yè)廢水中磷的含量極低,在利用生物法處理時(shí),需要投加磷肥以補(bǔ)充微生物所需的磷含量,而出水中磷的含量過(guò)高時(shí),又需要進(jìn)行除磷處理,以防止受納水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。
 
 ?、耸皖悾簭U水中的油大多是不溶于水的,且浮在水面上。進(jìn)水中的油會(huì)影響充氧效果、導(dǎo)致活性污泥中的微生物活性降低,進(jìn)入到生物處理構(gòu)筑物的混合污水含油濃度通常不能大于30~50mg/L。
 
 ?、讨亟饘伲簭U水中的重金屬主要來(lái)自工業(yè)廢水,其毒性很大。污水處理廠通常沒(méi)有較好的處理方法,通常需要在排放車間內(nèi)進(jìn)行就地處理達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)入排水系統(tǒng),如果污水處理廠出水中重金屬含量上升,往往說(shuō)明預(yù)處理出現(xiàn)了問(wèn)題。
 
 ?、土蚧铮核械牧蚧锍^(guò)0.5mg/L后,就帶有令人厭惡的臭雞蛋味,且有腐蝕性,有時(shí)甚至?xí)鹆蚧瘹渲卸臼录?br /> 
 ?、斡嗦龋菏褂寐认緯r(shí),為保證在輸送過(guò)程中微生物的繁殖,出水中余氯(包括游離性余氯和化合性余氯)是消毒工藝的控制指標(biāo),一般不超過(guò)0.3mg/L。
 
  4. 廢水的微生物特性指標(biāo)有哪些?
 
  廢水的生物性指標(biāo)有細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群數(shù)、各種病原微生物和病毒等。醫(yī)院、肉類聯(lián)合加工企業(yè)等廢水排放前必須進(jìn)行消毒處理,國(guó)家有關(guān)污水排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此已經(jīng)作出了規(guī)定。污水處理廠一般不對(duì)進(jìn)水中的生物性指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和控制,但對(duì)處理后的污水排放之前要進(jìn)行消毒處理,以控制處理污水對(duì)受納水體的污染。如果對(duì)二級(jí)生物處理出水再進(jìn)行深度處理后回用,就更需要在回用前進(jìn)行消毒處理。
 
 ?、偶?xì)菌總數(shù):細(xì)菌總數(shù)可作為評(píng)價(jià)水質(zhì)清潔程度和考核水凈化效果的指標(biāo),細(xì)菌總數(shù)增多說(shuō)明水的消毒效果較差,但不能直接說(shuō)明對(duì)人體的危害性有多大,必須結(jié)合糞大腸菌群數(shù)來(lái)判斷水質(zhì)對(duì)人體的安全程度。
 
 ?、拼竽c菌群數(shù):水中大腸菌群數(shù)可間接地表明水中含有腸道病菌(如傷寒、痢疾、霍亂等)存在的可能性,因此作為保證人體健康的衛(wèi)生指標(biāo)。污水回用做雜用水或景觀用水時(shí),就有可能與人體接觸,此時(shí)必須檢測(cè)其中糞大腸菌群數(shù)。
 
 ?、歉鞣N病原微生物和病毒:許多病毒性疾病都可以通過(guò)水傳染,比如引起肝炎、小兒麻痹癥等疾病的病毒存在于人體的腸道中,通過(guò)病人糞便進(jìn)入生活污水系統(tǒng),再排入污水處理廠。污水處理工藝對(duì)這些病毒的去除作用有限,在將處理后污水排放時(shí),如果受納水體的使用價(jià)值對(duì)這些病原微生物和病毒有特殊要求時(shí),就需要消毒并進(jìn)行檢測(cè)。
 
  5. 反映水中有機(jī)物含量的常用指標(biāo)有哪些?
 
  有機(jī)物進(jìn)入水體后,將在微生物的作用下進(jìn)行氧化分解,使水中的溶解氧逐漸減少。當(dāng)氧化作用進(jìn)行的太快、而水體不能及時(shí)從大氣中吸收足夠的氧來(lái)補(bǔ)充消耗的氧時(shí),水中的溶解氧可能降得很低(如低于3~4mg/L),進(jìn)而影響水中生物正常生長(zhǎng)的需要。當(dāng)水中的溶解氧耗盡后,有機(jī)物開(kāi)始厭氧消化,發(fā)生臭氣,影響環(huán)境衛(wèi)生。
 
  由于污水中所含的有機(jī)物往往是多種組分的極其復(fù)雜的混合體,因而難以一一分別測(cè)定各種組分的定量數(shù)值。實(shí)際上常用一些綜合指標(biāo),間接表征水中有機(jī)物含量的多少。表示水中有機(jī)物含量的綜合指標(biāo)有兩類,一類是以與水中有機(jī)物量相當(dāng)?shù)男柩趿?O2)表示的指標(biāo),如生化需氧量BOD、化學(xué)需氧量COD和總需氧量TOD等;另一類是以碳(C)表示的指標(biāo),如總有機(jī)碳TOC。對(duì)于同一種污水來(lái)講,這幾種指標(biāo)的數(shù)值一般是不同的,按數(shù)值大小的排列順序?yàn)門OD>CODCr>BOD5>TOC
 
  
 
  6. 什么是總有機(jī)碳?
 
  總有機(jī)碳TOC(英文Total Organic Carbon的簡(jiǎn)寫)是間接表示水中有機(jī)物含量的一種綜合指標(biāo),其顯示的數(shù)據(jù)是污水中有機(jī)物的總含碳量,單位以碳(C)的mg/L來(lái)表示。TOC的測(cè)定原理是先將水樣酸化,利用氮?dú)獯得撍畼又械奶妓猁}以排除干擾,然后向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣,并將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中,在900oC~950oC的高溫下燃燒,用非色散紅外氣體分析儀測(cè)定燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO2量,再折算出其中的含碳量,就是總有機(jī)碳TOC(詳見(jiàn)GB13193--91)。測(cè)定時(shí)間只需要幾分鐘。
 
  一般城市污水的TOC可達(dá)200mg/L,工業(yè)廢水的TOC范圍較寬,最高的可達(dá)幾萬(wàn)mg/L,污水經(jīng)過(guò)二級(jí)生物處理后的TOC一般<50mg/L,較清潔的河水TOC一般<10mg/L。在污水處理的研究中有用TOC作為污水有機(jī)物指標(biāo)的,但在常規(guī)污水處理運(yùn)行中一般不分析這個(gè)指標(biāo)。
 
  7. 什么是總需氧量?
 
  總需氧量TOD(英文Total Oxygen Demand的簡(jiǎn)寫)是指水中的還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)在高溫下燃燒后變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需要的氧量,結(jié)果以mg/L計(jì)。TOD值可以反映出水中幾乎全部有機(jī)物(包括碳C、氫H、氧O、氮N、磷P、硫S等成分)經(jīng)燃燒后變成CO2、H2O、NOx、SO2等時(shí)所需要消耗的氧量??梢?jiàn)TOD值一般大于CODCr值。目前我國(guó)尚未將TOD納入水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),只是在污水處理的理論研究中應(yīng)用。
 
  TOD的測(cè)定原理是向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣,并將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中,在900oC的高溫下瞬間燃燒,水樣中的有機(jī)物即被氧化,消耗掉氧氣流中的氧。氧氣流中原有氧量減去剩余氧量就是總需氧量TOD。氧氣流中的氧量可以用電極測(cè)定,因而TOD的測(cè)定只需幾min。
 
  8. 什么是生化需氧量?
 
  生化需氧量全稱為生物化學(xué)需氧量,英文是Biochemical Oxygen Demand,簡(jiǎn)寫為BOD,它表示在溫度為20oC和有氧的條件下,由于好氧微生物分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過(guò)程中消耗的溶解氧量,也就是水中可生物降解有機(jī)物穩(wěn)定化所需要的氧量,單位為mg/L。BOD不僅包括水中好氧微生物的增長(zhǎng)繁殖或呼吸作用所消耗的氧量,還包括了硫化物、亞鐵等還原性無(wú)機(jī)物所耗用的氧量,但這一部分的所占比例通常很小。因此,BOD值越大,說(shuō)明水中的有機(jī)物含量越多。
 
  在好氧條件下,微生物分解有機(jī)物分為含碳有機(jī)物氧化階段和含氮有機(jī)物的硝化階段兩個(gè)過(guò)程。在20oC的自然條件下,有機(jī)物氧化到硝化階段、即實(shí)現(xiàn)全部分解穩(wěn)定所需時(shí)間在100d以上,但實(shí)際上常用20oC時(shí)20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量。生產(chǎn)應(yīng)用中仍嫌20d的時(shí)間太長(zhǎng),一般采用20oC時(shí)5d的生化需氧量BOD5作為衡量污水有機(jī)物含量的指標(biāo)。經(jīng)驗(yàn)表明,生活污水和各種生產(chǎn)污水的BOD5約為完全生化需氧量BOD20的70~80%。
 
  BOD5是確定污水處理廠負(fù)荷的一個(gè)重要參數(shù),可用BOD5值計(jì)算廢水中有機(jī)物氧化所需要的氧量。含碳有機(jī)物穩(wěn)定化所需要的氧量可稱為碳類BOD5,如果進(jìn)一步氧化,就可以發(fā)生硝化反應(yīng),硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮時(shí)所需要的氧量可成為硝化BOD5。一般的二級(jí)污水處理廠只能去除碳類BOD5,而不去除硝化類BOD5。由于在去除碳類BOD5的生物處理過(guò)程中,硝化反應(yīng)不可避免地要發(fā)生,因此使得BOD5的測(cè)定值比實(shí)際有機(jī)物的耗氧量要高一些。
 
  BOD測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng),常用的BOD5測(cè)定需要5d時(shí)間,因此一般只能用于工藝效果評(píng)價(jià)和長(zhǎng)周期的工藝調(diào)控。對(duì)于特定的污水處理場(chǎng),可以建立BOD5和CODCr的相關(guān)關(guān)系,用CODCr粗略估計(jì)BOD5值來(lái)指導(dǎo)處理工藝的調(diào)整。
 
  9. 什么是化學(xué)需氧量?
 
  化學(xué)需氧量的英文是Chemical Oxygen Demand,它是指在一定條件下,水中有機(jī)物與強(qiáng)氧化劑(如重鉻酸鉀、高錳酸鉀等)作用所消耗的氧化劑折合成氧的量,以氧的mg/L計(jì)。
 
  當(dāng)用重鉻酸鉀作為氧化劑時(shí),水中有機(jī)物幾乎可以全部(90%~95%)被氧化,此時(shí)所消耗的氧化劑折合成氧的量即是通常所稱的化學(xué)需氧量,常簡(jiǎn)寫為CODCr(具體分析方法見(jiàn)GB 11914--89)。污水的CODCr值不僅包含了水中的幾乎所有有機(jī)物被氧化的耗氧量,同時(shí)還包括了水中亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無(wú)機(jī)物被氧化的耗氧量。
 
  10. 什么是高錳酸鉀指數(shù)(耗氧量)?
 
  用高錳酸鉀作為氧化劑測(cè)得的化學(xué)需氧量被稱為高錳酸鉀指數(shù)(具體分析方法見(jiàn)GB 11892--89)或耗氧量,英文簡(jiǎn)寫為CODMn或OC,單位為mg/L。
 
  由于高錳酸鉀的氧化能力比重鉻酸鉀要弱,同一水樣的高錳酸鉀指數(shù)的具體值CODMn一般都低于其CODCr值,即CODMn只能表示水中容易氧化的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物的含量。因此,我國(guó)及歐美等許多國(guó)家都把CODCr作為控制有機(jī)物污染的綜合性指標(biāo),而只將高錳酸鉀指數(shù)CODMn作為評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)海水、河流、湖泊等地表水體或飲用水有機(jī)物含量的一種指標(biāo)。
 
  由于高錳酸鉀對(duì)苯、纖維素、有機(jī)酸類和氨基酸類等有機(jī)物幾乎沒(méi)有氧化作用,而重鉻酸鉀對(duì)這些有機(jī)物差不多都能氧化,因此使用CODCr作為表示廢水的污染程度和控制污水處理過(guò)程的參數(shù)更為合適。但由于高錳酸鉀指數(shù)CODMn測(cè)定簡(jiǎn)單、迅速,在對(duì)較清凈的地表水進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)仍使用CODMn來(lái)表示其受到的污染程度,即其中的有機(jī)物數(shù)量。
 
  11. 如何通過(guò)分析廢水的BOD5與CODCr來(lái)判定廢水的可生化性?
 
  當(dāng)水中含有有毒有機(jī)物時(shí),一般不能準(zhǔn)確測(cè)定廢水中的BOD5值,而采用CODCr值可以較準(zhǔn)確地測(cè)定水中有機(jī)物的含量,但CODCr值又不能區(qū)別可生物降解和不可生物降解的物質(zhì)。人們習(xí)慣于利用測(cè)定污水的BOD5/CODCr來(lái)判斷其可生化性,一般認(rèn)為,污水的BOD5/CODCr大于0.3就可以利用生物降解法進(jìn)行處理,如果污水的BOD5/CODCr低于0.2,則只能考慮采用其他方法進(jìn)行處理。
 
  12. BOD5與CODCr的關(guān)系如何?
 
  生化需氧量BOD5表示的是污水中有機(jī)污染物在進(jìn)行生化分解過(guò)程中所需要的氧量,能夠直接從生物化學(xué)意義上說(shuō)明問(wèn)題,因此BOD5不僅僅是一個(gè)重要的水質(zhì)指標(biāo),更是污水生物處理過(guò)程中的一個(gè)極為重要的控制參數(shù)。但是,BOD5在使用上也受到一定限制,一是測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)(5d),不能及時(shí)反映和指導(dǎo)污水處理裝置的運(yùn)行,二是因?yàn)橛行┥a(chǎn)污水不具備微生物生長(zhǎng)繁殖的條件(如存在有毒有機(jī)物),無(wú)法測(cè)定其BOD5值。
 
  化學(xué)需氧量CODCr則反映了污水中幾乎所有有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物的含量,只是不能象生化需氧量BOD5那樣直接從生化意義上說(shuō)明問(wèn)題。也就是說(shuō),化驗(yàn)污水的化學(xué)需氧量CODCr值可以較準(zhǔn)確地測(cè)定水中有機(jī)物含量,但化學(xué)需氧量CODCr不能區(qū)別可生物降解有機(jī)物和不可生物降解的有機(jī)物。
 
  化學(xué)需氧量CODCr值一般高于生化需氧量BOD5值,其間的差值能夠約略地反映污水中不能被微生物降解的有機(jī)物含量。對(duì)于污染物成份相對(duì)固定的污水來(lái)說(shuō),CODCr與BOD5之間一般都有一定的比例關(guān)系,可以互相推算。加上CODCr的測(cè)定所用時(shí)間較少,按回流2h的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)化驗(yàn),從取樣到出結(jié)果,只需要3~4h,而測(cè)定BOD5值卻需要5d時(shí)間,因此在實(shí)際污水處理運(yùn)行管理中,常利用CODCr作為控制指標(biāo)。
 
  為了盡快指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行,有的污水處理場(chǎng)還制定了回流5min測(cè)定CODCr的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),測(cè)得結(jié)果雖然與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法有一定誤差,但由于誤差為系統(tǒng)誤差,連續(xù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果可以正確地反應(yīng)水質(zhì)的實(shí)際變化趨勢(shì),測(cè)定時(shí)間卻可以減少到1h以內(nèi),對(duì)及時(shí)調(diào)整污水處理運(yùn)行參數(shù)和防止水質(zhì)突變對(duì)污水處理系統(tǒng)造成沖擊,提供了時(shí)間上的保證,也就是說(shuō)提高了污水處理裝置出水的合格率。
 
  13. CODCr測(cè)定的注意事項(xiàng)有哪些?
 
  CODCr測(cè)定是以重鉻酸鉀為氧化劑,在酸性條件下利用硫酸銀做催化劑,沸騰回流2h,通過(guò)測(cè)定重鉻酸鉀的消耗量,再折算成的氧消耗量(GB11914--89)。CODCr測(cè)定中使用了重鉻酸鉀、硫酸汞和濃硫酸等藥品,或有劇毒或有強(qiáng)烈的腐蝕性,而且需要加熱回流,因此操作必須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,并且要十分精心,廢液必須回收并單獨(dú)處理。
 
  為了促使水中還原性物質(zhì)的充分氧化,需要加入硫酸銀做催化劑,而為使硫酸銀分布均勻,應(yīng)將硫酸銀溶于濃硫酸中,待其全部溶解后(約需2d)再隨起酸化作用的硫酸一起加入錐形瓶中。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)方法規(guī)定每測(cè)定一次CODCr(20mL水樣)要加入0.4gAg2SO4/30mLH2SO4,但有關(guān)資料表明,對(duì)于一般的水樣,投加0.3gAg2SO4/30mLH2SO4是完全足量的,沒(méi)有必要使用更多的硫酸銀。對(duì)經(jīng)常測(cè)定的污水水樣,如果有充分的數(shù)據(jù)對(duì)照,還可以適當(dāng)減少硫酸銀的用量。
 
  CODCr是污水中有機(jī)物含量的指標(biāo),因此測(cè)定時(shí)一定要將氯離子和無(wú)機(jī)還原物質(zhì)的耗氧除去。對(duì)于Fe2+、S2-等無(wú)機(jī)還原物的干擾,可根據(jù)其測(cè)定的濃度,由理論需氧量對(duì)已測(cè)的CODCr值加以校正。對(duì)氯離子Cl-1的干擾,一般采用硫酸汞去除,其加入量為每20mL水樣0.4gHgSO4時(shí),可去除2000mg/L氯離子的干擾。對(duì)經(jīng)常測(cè)定的各種成份相對(duì)固定的污水水樣,如果氯離子含量較少或使用稀釋倍數(shù)較高的水樣測(cè)定,可以適當(dāng)減少硫酸汞的用量。
 
  14. 硫酸銀的催化機(jī)理是什么?
 
  硫酸銀的催化機(jī)理是,有機(jī)物中含羥基的化合物在強(qiáng)酸性介質(zhì)中首先被重鉻酸鉀氧化成羧酸,由羥基有機(jī)物生成的脂肪酸與硫酸銀作用生成脂肪酸銀,由于銀原子的作用,使羧基很容易地生成二氧化碳和水,同時(shí)生成新的脂肪酸銀,但其碳原子要比前者少一個(gè),如此循環(huán)往復(fù),逐步使有機(jī)物全部氧化成二氧化碳和水。
 
  15. BOD5測(cè)定的注意事項(xiàng)有哪些?
 
  BOD5測(cè)定通常采用標(biāo)準(zhǔn)稀釋與接種法(GB 7488--87),其操作為,經(jīng)中和及除去毒性物質(zhì)并經(jīng)稀釋后的水樣(必要時(shí)加入適量含好氧微生物的接種液)置入培養(yǎng)瓶中,于在20oC暗處培養(yǎng)5d,通過(guò)分別測(cè)定培養(yǎng)前后水樣中溶解氧的含量,來(lái)計(jì)算出5d內(nèi)的耗氧量,再根據(jù)稀釋倍數(shù)求得其BOD5。
 
  BOD5的測(cè)定是生物作用和化學(xué)作用的共同結(jié)果,必須嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行,變更任何一個(gè)條件,都將影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。影響B(tài)OD5測(cè)定的條件包括pH值、溫度、微生物種類和數(shù)量、無(wú)機(jī)鹽含量、溶解氧和稀釋倍數(shù)等。
 
  化驗(yàn)BOD5的水樣必須充滿并密封于取樣瓶中,在2~5oC的冷藏箱內(nèi)保存到分析時(shí)。一般應(yīng)在采樣后6h內(nèi)進(jìn)行檢驗(yàn),在任何情況下,水樣的貯存時(shí)間不能超過(guò)24h。
 
  測(cè)定工業(yè)廢水的BOD5時(shí),由于工業(yè)廢水通常溶解氧含量較少而且成分多為可生化降解的有機(jī)物,為保持培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的好氧狀態(tài),必須將水樣稀釋(或接種稀釋),這一操作是標(biāo)準(zhǔn)稀釋法的最大特征。為確保測(cè)得結(jié)果的可靠性,對(duì)于稀釋后的水樣培養(yǎng)5d的耗氧量必須大于2mg/L,殘留溶解氧必須大于1mg/L。
 
  投入接種液是為了保證有一定量的微生物降解水中的有機(jī)物,接種液的量以使5日耗氧0.1mg/L以下為佳。使用由金屬蒸餾器制備的蒸餾水作為稀釋水時(shí),應(yīng)注意檢查其中的金屬離子含量,以避免因此抑制微生物繁殖和代謝。為確保稀釋水中溶解氧接近飽和,必要時(shí)可通入凈化空氣或純氧,然后于在20oC培養(yǎng)箱中放置一定時(shí)間,使之與空氣中氧分壓達(dá)到平衡。
 
  稀釋倍數(shù)的確定是以培養(yǎng)5日耗氧大于2mg/L,剩余溶解氧大于1mg/L為原則。稀釋倍數(shù)過(guò)大或過(guò)小,都會(huì)導(dǎo)致檢驗(yàn)失敗。而且由于BOD5分析周期較長(zhǎng),一旦出現(xiàn)類似情況,就無(wú)法以原樣補(bǔ)測(cè)。初測(cè)某一工業(yè)廢水的BOD5時(shí),可以首先測(cè)定其CODCr,然后查閱參考已有的水質(zhì)類似的廢水的有關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),初步確定待測(cè)水樣BOD5/CODCr值,據(jù)此推算出BOD5的大致范圍和確定稀釋倍數(shù)。
 
  對(duì)含有抑制或殺滅好氧微生物代謝活動(dòng)的物質(zhì)的水樣,直接用通常方法測(cè)定BOD5的結(jié)果會(huì)偏離實(shí)際值,必須在測(cè)定前做相應(yīng)的預(yù)處理,這些對(duì)BOD5測(cè)定有影響的物質(zhì)和因素包括重金屬及其他有毒的無(wú)機(jī)物或有機(jī)物、余氯等氧化性物質(zhì)、pH值過(guò)高或過(guò)低等。
 
16. 測(cè)定工業(yè)廢水的BOD5時(shí)為什么要進(jìn)行接種?如何接種?
 
  BOD5的測(cè)定是一個(gè)生物化學(xué)耗氧過(guò)程,水樣中的微生物以水中有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)繁殖的同時(shí),分解有機(jī)物并消耗了水中的溶解氧,因此水樣中必須含有一定數(shù)量的對(duì)其中有機(jī)物有降解能力的微生物。
 
  工業(yè)廢水中一般都含有數(shù)量不等的有毒物質(zhì),這些有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)微生物的活動(dòng)產(chǎn)生抑制作用,因此工業(yè)廢水中自有微生物的數(shù)量很少甚至根本沒(méi)有。如果采用測(cè)定微生物含量豐富的城市污水的普通方法,可能就檢測(cè)不到廢水中真正有機(jī)物的含量,至少是偏低。比如經(jīng)高溫和滅菌處理及pH過(guò)高或過(guò)低的水樣,除了需要采取進(jìn)行降溫、還原殺菌劑或調(diào)整pH值等預(yù)處理措施外,為保證測(cè)定BOD5時(shí)的準(zhǔn)確性,也必須進(jìn)行有效接種。
 
  測(cè)定工業(yè)廢水的BOD5時(shí),如果毒性物質(zhì)含量太大,有時(shí)還要用藥劑予以去除;如果廢水呈酸性或堿性,還要先進(jìn)行中和處理;而且通常水樣要經(jīng)過(guò)稀釋,然后才能采用標(biāo)準(zhǔn)稀釋法測(cè)定。向水樣中水加入適量含經(jīng)過(guò)馴化的好氧微生物的接種液(如處理這種工業(yè)廢水的曝氣池混合液),就是為了使水樣中含有一定數(shù)量的對(duì)有機(jī)物具有降解能力的微生物。在滿足其他測(cè)定BOD5的條件下,利用這些微生物分解工業(yè)廢水中的有機(jī)物,測(cè)定水樣培養(yǎng)5d的耗氧量,即可得到工業(yè)廢水的BOD5值。
 
  污水處理場(chǎng)的曝氣池混合液或二沉池出水是測(cè)定進(jìn)入污水處理廠的廢水BOD5時(shí)的理想的微生物種源。直接用生活污水接種,因其中溶解氧很少甚至沒(méi)有,容易出現(xiàn)厭氧微生物,需要長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)馴化,因此,這種經(jīng)過(guò)馴化的接種液僅適用于作為特定需要的某些工業(yè)廢水。
 
  17. 測(cè)定BOD5時(shí)制取稀釋水的注意事項(xiàng)有哪些?
 
  稀釋水的質(zhì)量對(duì)BOD5的測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性意義重大,因此要求稀釋水空白5日耗氧必須小于0.2mg/L,最好能控制在0.1mg/L以下,接種稀釋水5日耗氧應(yīng)在0.3~1.0mg/L之間。
 
  保證稀釋水質(zhì)量的關(guān)鍵在于控制其有機(jī)物的含量最低和抑制微生物繁殖的物質(zhì)含量最低,因此最好使用蒸餾水作為稀釋水,不宜使用離子交換樹(shù)脂制得的純水作為稀釋水,因?yàn)槿ルx子水往往含有從樹(shù)脂中分離出的有機(jī)物。如果制備蒸餾水的自來(lái)水中含有某些揮發(fā)性有機(jī)物,為預(yù)防其殘留在蒸餾水中,就應(yīng)在蒸餾前進(jìn)行去除有機(jī)物的預(yù)處理。由金屬蒸餾器制得的蒸餾水,應(yīng)注意檢查其中的金屬離子含量,以免發(fā)生抑制微生物的繁殖和代謝,影響B(tài)OD5測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
 
  如果所用稀釋水因含有有機(jī)物而不符合使用要求時(shí),可采取加入適量曝氣池接種液后,在室溫或20oC條件下貯存一定時(shí)間的方法予以消除影響。接種的量以5d耗氧約0.1mg/L為原則,為防止藻類繁殖,貯存必須在暗室中進(jìn)行。如果貯存后的稀釋水有沉渣,只能取用上清液,可過(guò)濾去除沉渣。
 
  為確保稀釋水的溶解氧接近飽和,必要時(shí)可用真空泵或水射器吸入經(jīng)凈化的空氣,也可用微型空壓機(jī)注入經(jīng)凈化的空氣,還可用氧氣瓶通入純氧,然后將經(jīng)過(guò)充氧的稀釋水在20oC培養(yǎng)箱中放置一定時(shí)間,使溶解氧達(dá)到平衡。冬季在較低室溫放置的稀釋水可能含有過(guò)多的溶解氧,夏季高溫季節(jié)則恰好相反,因此在室溫與20oC有明顯差別時(shí),一定要放置在培養(yǎng)箱內(nèi)穩(wěn)定一段時(shí)間,使之和培養(yǎng)環(huán)境的氧分壓平衡。
 
  18. 測(cè)定BOD5時(shí)如何確定稀釋倍數(shù)?
 
  稀釋倍數(shù)過(guò)大或過(guò)小,可導(dǎo)致5d耗氧量太少或太多,超出正常耗氧范圍使實(shí)驗(yàn)失敗。而由于BOD5的測(cè)定周期很長(zhǎng),一旦出現(xiàn)此類情況,就無(wú)法以原樣補(bǔ)測(cè)。因此,必須十分重視稀釋倍數(shù)的確定。
 
  工業(yè)廢水的組分雖然復(fù)雜,但其BOD5值與CODCr值之比通常在0.2~0.8之間,造紙、印染、化工等廢水比值較低,食品工業(yè)廢水則較高。一些含有顆粒狀有機(jī)物的廢水如酒糟廢水等,在測(cè)定其BOD5時(shí),會(huì)由于顆粒物沉淀于培養(yǎng)瓶底不能參加生化反應(yīng),造成比值明顯偏低。
 
  稀釋倍數(shù)的確定是按測(cè)定BOD5時(shí),5d耗氧應(yīng)大于2mg/L、剩余溶解氧大于1mg/L這兩個(gè)條件為原則。稀釋后當(dāng)日培養(yǎng)瓶中的DO為7~8.5mg/L,假設(shè)5d耗氧量為4mg/L,則稀釋倍數(shù)為CODCr值分別與0.05、0.1125、0.175三個(gè)系數(shù)的乘積。例如用250mL培養(yǎng)瓶測(cè)定CODCr為200mg/L的水樣BOD5時(shí),三個(gè)稀釋倍數(shù)分別為:①200×0.005=10倍,②200×0.1125=22.5倍,③200×0.175=35倍。如果采用直接稀釋法,則取水樣的體積分別為:①250÷10=25mL,②250÷22.5≈11mL,③250÷35≈7mL。
 
  照此取樣培養(yǎng),將有1~2個(gè)測(cè)得的溶解氧結(jié)果符合上述兩個(gè)原則。如果有兩個(gè)稀釋比符合上述原則,計(jì)算結(jié)果時(shí),應(yīng)取其平均值。如果剩余的溶解氧小于1mg/L、甚至為零時(shí),應(yīng)加大稀釋比。如果培養(yǎng)期間溶解氧消耗量小于2 mg/L,一個(gè)可能是稀釋倍數(shù)過(guò)大;另一個(gè)可能是微生物菌種不適應(yīng)、活性差,或有毒物質(zhì)的濃度過(guò)大,此時(shí)還可能出現(xiàn)稀釋倍數(shù)大的培養(yǎng)瓶消耗溶解氧反而較多的現(xiàn)象。
 
  如果稀釋水為接種稀釋水,由于空白水樣耗氧為0.3~1.0mg/L,所以稀釋系數(shù)分別為0.05、0.125和0.2。
 
  如果已知水樣CODCr具體值或大概范圍,可以較容易地按上述稀釋倍數(shù)去分析其BOD5值。當(dāng)不知道水樣的CODCr范圍,為了縮短分析時(shí)間,可在測(cè)定CODCr過(guò)程中進(jìn)行估算。具體做法是:首先配制每升中含有0.4251g鄰苯二甲酸氫鉀的標(biāo)準(zhǔn)溶液(此液CODCr值為500mg/L),然后按比例稀釋成CODCr值分別為400mg/L、300mg/L、200mg/L、100mg/L的稀溶液。分別移取20.0mLCODCr值為100mg/L~500mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按常法加入試劑,進(jìn)行CODCr值測(cè)定。加熱煮沸騰回流30min后,自然冷卻到常溫再加蓋保存,制成標(biāo)準(zhǔn)比色系列。按照常法測(cè)定水樣的CODCr值過(guò)程中,當(dāng)煮沸回流進(jìn)行到30min時(shí),用預(yù)熱后的標(biāo)準(zhǔn)CODCr值色列進(jìn)行對(duì)比,估算出水樣的CODCr值,依此確定化驗(yàn)BOD5時(shí)的稀釋倍數(shù)。對(duì)含有難消解有機(jī)物的印染、造紙、化工等工業(yè)廢水,必要時(shí)在煮沸回流到60min時(shí)再進(jìn)行比色估算。
 
  19. 測(cè)定BOD5時(shí)水樣稀釋法有幾種?操作注意事項(xiàng)有哪些?
 
  測(cè)定BOD5時(shí)水樣稀釋法分一般稀釋法和直接稀釋法兩種,其中一般稀釋法需要使用的稀釋水或接種稀釋水?dāng)?shù)量較多。
 
  一般稀釋法是在1L或2L量筒中,加入稀釋水或接種稀釋水約500mL,然后加入計(jì)算而得的一定體積的水樣,再加稀釋水或接種稀釋水到滿量程,用末端裝有橡皮圓片的玻璃棒在水面下慢慢作上提或下沉式攪動(dòng),最后用虹吸管將已經(jīng)混合均勻的水樣溶液引入培養(yǎng)瓶中,并使充滿溢出少許,小心蓋緊瓶塞,并水封瓶口。對(duì)第二或第三個(gè)稀釋倍數(shù)的水樣,可利用剩余的混合液,經(jīng)計(jì)算后在添加一定量的稀釋水或接種稀釋水,用同樣的方法混合并引入培養(yǎng)瓶。
 
  直接稀釋法是先以虹吸法在已知容積的培養(yǎng)瓶中引入約一半容積的稀釋水或接種稀釋水,然后沿瓶壁注入根據(jù)稀釋倍數(shù)計(jì)算出的每一培養(yǎng)瓶中應(yīng)加入的水樣體積,再引入稀釋水或接種稀釋水至瓶頸,小心蓋緊瓶塞,并水封瓶口。
 
  使用直接稀釋法時(shí),特別要注意最后引入稀釋水或接種稀釋水時(shí)一定不能過(guò)快。同時(shí)要摸索引入最適體積的操作規(guī)律,避免過(guò)量溢出而產(chǎn)生的誤差。
 
  無(wú)論使用哪中方法,在將水樣引入培養(yǎng)瓶時(shí),動(dòng)作必須要輕緩,避免發(fā)生氣泡,以防空氣溶入水中或水中氧氣溢出。同時(shí)要保證在蓋緊瓶蓋時(shí)一定要細(xì)心,避免瓶?jī)?nèi)留有氣泡而影響測(cè)定結(jié)果。培養(yǎng)瓶在培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)時(shí),每天都要檢查其水封情況,及時(shí)填水,以防止封口水份蒸干而使瓶?jī)?nèi)進(jìn)入空氣。此外,5d前后使用的兩個(gè)培養(yǎng)瓶的體積必須相同,以減小誤差。
 
  20. 測(cè)定BOD5時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題有哪些?
 
  對(duì)有硝化作用的污水處理系統(tǒng)的出水進(jìn)行BOD5測(cè)定時(shí),由于其中含有很多硝化細(xì)菌,測(cè)定結(jié)果中就包含了氨氮等含氮物質(zhì)的需氧量。當(dāng)需要區(qū)分水樣中含碳物質(zhì)的需氧量和含氮物質(zhì)的需氧量時(shí),可采用在稀釋水中加入硝化抑制劑的方法消除BOD5測(cè)定過(guò)程中的硝化作用,比如在每升稀釋水中加入10mg2-氯-6-(三氯甲基)砒啶或10mg丙烯基硫脲等。
 
  BOD5/CODCr接近1甚至大于1,往往說(shuō)明檢測(cè)過(guò)程出現(xiàn)了差錯(cuò),必須對(duì)檢測(cè)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行審核,尤其要注意水樣取用是否均勻。而B(niǎo)OD5/CODMn接近1甚至大于1卻可能是正常的,因?yàn)楦咤i酸鉀對(duì)水樣中有機(jī)組分的氧化程度要比重鉻酸鉀低很多,同一水樣的CODMn值有時(shí)會(huì)比CODCr值低很多。
 
  當(dāng)出現(xiàn)規(guī)律性的稀釋倍數(shù)越大、BOD5值越高的現(xiàn)象時(shí),原因通常是水樣中含有抑制微生物生長(zhǎng)繁殖的物質(zhì)。稀釋倍數(shù)低時(shí),水樣中所含抑制物質(zhì)的比例就越大,使細(xì)菌無(wú)法進(jìn)行有效的生物降解作用,導(dǎo)致BOD5的測(cè)定結(jié)果偏低。此時(shí)應(yīng)查找抑菌物質(zhì)的具體成分或原因,測(cè)定前進(jìn)行有效地預(yù)處理予以消除或掩蔽。
 
  BOD5/CODCr偏低時(shí),比如低于0.2甚至低于0.1,如果測(cè)定的是工業(yè)廢水,可能因?yàn)樗畼又械挠袡C(jī)物可生物降解性很差,但如果測(cè)定的水樣是城市污水或混有一定比例生活污水的工業(yè)廢水,除了因?yàn)樗畼又泻谢瘜W(xué)毒性物質(zhì)或抗菌素外,比較常見(jiàn)的原因是pH值非中性和存在余氯類殺菌劑等。為避免失誤,在BOD5的測(cè)定過(guò)程中,水樣和稀釋水的pH值一定要分別調(diào)節(jié)到7和7.2,對(duì)有可能存在余氯等氧化劑的水樣,要作例行檢查。
 
  21. 表示廢水中植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)指標(biāo)有哪些?
 
  植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括氮、磷及其他一些物質(zhì),它們是植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的養(yǎng)料。適度的營(yíng)養(yǎng)元素可以促進(jìn)生物和微生物的生長(zhǎng),過(guò)多的植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體,會(huì)使水體中藻類大量繁殖,產(chǎn)生所謂“富營(yíng)養(yǎng)化”現(xiàn)象,進(jìn)而惡化水質(zhì)、影響漁業(yè)生產(chǎn)和危害人體健康。淺水湖泊嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化可以導(dǎo)致湖泊沼澤化,直至致使湖泊死亡。
 
  同時(shí),植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又是活性污泥中微生物生長(zhǎng)繁殖所必需的成份,是關(guān)系到生物處理工藝能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。因此常規(guī)污水處理運(yùn)行中都將水中植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)指標(biāo)作為一項(xiàng)重要的控制指標(biāo)。
 
  表示污水中植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水質(zhì)指標(biāo)主要是氮素化合物(如有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽等)和磷素化合物(如總磷、磷酸鹽等),常規(guī)污水處理運(yùn)行中一般都監(jiān)測(cè)進(jìn)出水中的氨氮和磷酸鹽。一方面為了維持生物處理運(yùn)轉(zhuǎn)正常,另一方面為了檢測(cè)出水是否達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

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