Метод биохимического анализа сточных вод

Эти методы применяют для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от многих растворимых органических и некоторых неорганических (сероводорода, аммиака, сульфидов, нитритов и др.) веществ. Процесс очистки основан на способности микроорганизмов использовать перечисленные вещества для питания в процессе жизнедеятельности – органические вещества для микроорганизмов являются источником углерода. Биохимическая очистка сточных вод может протекать в аэробных (биохимическое окисление) и анаэробных (биологическое разложение) условиях.

Очистка в анаэробных условиях происходит под действием анаэробных микроорганизмов, в результате количество органических загрязнителей, содержащихся в сточной воде, уменьшаются благодаря превращению их в газы (метан, двуокись углерода) и растворенные соли, а также росту биомассы анаэробных растений. Распад осуществляется в 2 фазы: вначале органическое вещество превращается в органические кислоты и спирты (первая группа микроорганизмов), а затем органические кислоты и спирты – в метан и двуокись углерода (вторая группа микроорганизмов).

Процесс в целом зависит от поддержания благоприятных для обеих групп микроорганизмов среды и равновесие между фазами должен быть таким, чтобы кислоты удалялись с той же скоростью, с которой они образуются. Анаэробный метод используется в основном для сбраживания избыточного активного ила, образующегося при анаэробной очистке.

Очистка в анаэробных условиях происходит в присутствии растворенного в воде кислорода, представляя собой модификацию протекающего в природе естественного процесса самоочищения водоёмов. Для биоочистки промышленных сточных вод наиболее распространены процессы с использованием активного ила, проводимые в аэротенках. Активный ил создается за счет взвешенных частиц, не задержанных при отстаивании, и за счет коллоидных веществ с размножающимися на них микроорганизмами. Активный ил в аэрируемой жидкости значительно ускоряет процессы окисления и создает условия для процессов адсорбции органических веществ.

Разрушение органических веществ до углекислого газа и других безвредных продуктов окисления происходит вследствие биоценоза, т.е. комплекса всех бактерий и простейших микроорганизмов, развивающихся в данном сооружении. Потребление микроорганизмами органических составляющих сточных вод происходит в 3 стадии: 1) массопередача органического вещества и кислорода из жидкости к поверхности клетки; 2) диффузия вещества и кислорода через полупроницаемую мембрану клетки; 3) метаболизм диффундированных продуктов, сопровождающийся приростом биомассы, выделением энергии, диоксида углерода и т.д.

Интенсивность и эффективность биологической очистки сточных вод определяется скоростью разложения бактерий.

Биологическая очистка сточных вод может осуществляться в естественных или искусственных условиях.

В естественных условиях используют специально подготовленные участки земли (поля орошения и фильтрации) или биологические пруды. Они представляют собой земляные резервуары глубиной 0,5¸1 м, в которых происходят те же процессы, что и при самоочищении водоёма.

Поля орошения – специально подготовленные земельные участки, используемые одновременно для очистки сточных вод и агрокультурных целей, т.е. для выращивания зерновых и силосных культур, трав, овощей, а также для посадки кустарников и деревьев. Поля фильтрации предназначены только для биологической очистки сточных вод.

Поля орошения и биологические пруды располагают на местности, имеющей уклон ступенями, для того чтобы вода самотеком переливалась с одного участка на другой. Очистка от загрязнений происходит в процессе фильтрации вод через почву, в которой задерживаются взвешенные и коллоидные частицы, образуя в порах грунта пленку. В глубокие слои почвы проникновение кислорода затруднено, поэтому наиболее сильное окисление происходит в верхних слоях почвы, т.е. на глубине до 0,2¸0,4 м.

Биологические пруды – предназначены для биологической очистки и для доочистки сточных вод в комплексе с другими очистными сооружениями. Их выполняют в виде каскада прудов, составляющих из 3¸5 ступеней. Процесс очистки сточных вод реализуется по следующей схеме: бактерии используют для окисления загрязнений кислород, выделенный водорослями в процессе фотосинтеза, а также кислорода из воздуха. Водоросли потребляют двуокись углерода, фосфаты и аммонийный азот, выделяемый при биохимическом разложении органических веществ. Поэтому для нормальной работы прудов необходимо соблюдать оптимальные значения рН и температуру сточной воды. Температура должна быть не менее 6°С, в связи с чем, в зимнее время пруды не эксплуатируются.

Различают пруды с естественной и искусственной аэрацией. Глубина прудов с естественной поверхностной аэрацией не превышает 1 м. При искусственной аэрации прудов с помощью механических аэраторов или продувки воздуха через толщу воды их глубина увеличивается до 3 м. Применение искусственной аэрации ускоряет процессы очистки воды. Недостатками прудов является низкая окислительная способность, сезонность работы, потребность в больших территориях.

Сооружения для искусственной биологической очистки по признаку расположения в них активной биомассы можно разделить на 2 группы: 1) активная биомасса находится в обрабатываемой сточной воде во взвешенном состоянии (аэротенки, окситенки); 2) активная биомасса закрепляется на неподвижном материале, а сточная вода обтекает его тонким пленочным слоем (биофильтры).

Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары, прямоугольные в плане, разделенные перегородками на отдельные коридоры.

Сточная вода после сооружений механической очистки смешивается с возвратным активным илом (биоценозом) и, последовательно пройдя по коридорам аэротенка, поступает во вторичный отстойник. Время нахождения в аэротенке обрабатываемой сточной воды в зависимости от её состава колеблется от 6 до 12 часов. За это время основная масса органических загрязнений перерабатывается биоценозом активного ила. Для поддержания активного ила во взвешенном состоянии, интенсивного его перемешивания и насыщения обрабатываемой смеси кислорода воздуха в аэротенках устраивают различные системы аэрации (чаще механическая или пневматическая). Из аэротенков смесь обработанной сточной воды и активного ила поступает во вторичный отстойник, откуда осевший на дно активный ил с помощью специальных устройств (илососов) отводится в резервуар насосной станции, а очищенная сточная вода поступает либо на дальнейшую доочистку, либо дезинфицируется. В процессе биологического окисления происходит прирост биомассы активного ила. Для создания оптимальных условий её жизнедеятельности избыток ила выводится из системы и направляется в сооружения по обработке осадка, а основная часть в виде возвратного ила снова возвращается в аэротенк.

Комплексы очистных сооружений, в состав которых входят аэротенки, имеют производительность от нескольких десятков до 2¸3 млн. м 3 сточных вод в сутки.

Вместо воздуха для пневматической аэрации сточных вод может подаваться чистый кислород. Для этого процесса используют окситенки, несколько отличные по конструкции от аэротенков. Окислительная способность окситенков в 3 раза выше.

Биофильтры находя широкое применение при суточных расходах бытовых и производственных сточных вод до 20¸30 тыс. м 3 в сутки. Важнейшей составной частью биофильтров является загрузочный материал. По типу загрузочного материала их разделяют на 2 категории: с объёмной и плоской загрузкой. Биофильтры – это резервуары кругло и прямоугольной формы, которые заполняются загрузочным материалом. Объёмный материал, состоящий из гравия, керамзита, шлака с крупностью фракций 15¸80 мм, после сортировки фракций засыпается слоем высотой 2¸4 м. Плоскостной материал выполняется в виде жестких (кольцевых, трубчатых элементов из пластмасс, керамики, металла) и мягких (рулонная ткань) блоков, которые монтируются в теле биофильтра слоем толщиной 8 м.

Сточная вода, подаваемая выше поверхности загрузочного материала, равномерно распределяется через него, при этом на поверхности материала образуется биологическая пленка (биоценоз), аналогичная активному илу в аэротенках. Загрузочный материал поддерживается решетчатым днищем, сквозь отверстия которого обработанная сточная вода поступает на сплошное дно биофильтра и с помощью лотков отводится из биофильтра во вторичный отстойник.

Биофильтры с объёмной загрузкой эффективны при полной биологической очистке. Биофильтры с плоскостной загрузкой также могут применяться для полной биологической очистки, но их целесообразнее применять в качестве первой ступени двухступенчатой биологической очистки тогда, когда имеют место залповые выбросы высококонцентрированных производственных сточных вод или производится реконструкция очистных комплексов.

При эксплуатации сооружений биологической очистки необходимо соблюдать технологический регламент их работы, не допускать перегрузок и особенно залповых поступлений токсичных компонентов, поскольку такие нарушения могут губительно сказаться на жизнедеятельности организмов. Поэтому в сточных водах, направляемых на биологическую очистку, содержание нефти и нефтепродуктов должно быть не более 25 мг/л, ПАВ – не более 50мг/л, растворенных солей – не более 10 г/л.

Биологическая очистка не обеспечивает полного уничтожения в сточных водах всех болезнетворных бактерий. Поэтому после неё воду дезинфицируют жидким хлором или хлорной известью, озонированием, ультрафиолетовым излучением, электролизом или ультразвуком.

Обеззараживание очищенных сточных вод проводится для уничтожения содержащихся в них болезнетворных бактерий, вирусов и микроорганизмов; эффект обеззараживания должен составлять практически 100%. Поэтому после полной очистки в сточные воды вводят соединения хлора или другие сильные окислители (озон), обеспечивающие защиту водоемов от попадания в них возбудителей заболеваний.

Для природных вод, здоровья людей, для животных и рыб наиболее опасны различные радиоактивные отходы, которые образуются на атомных электростанциях при обработке ядерного топлива. Обработка сточных вод, содержащих радиоактивные загрязнения, зависит от уровня активности и солесодержания. Воды с низким солесодержанием обрабатываются ионообменными и намывными фильтрами. При высоком солесодержании методы электродиализа и выпаривания, а остаточные загрязнения снимаются на ионообменных установках. Все сточные воды с радиоактивностью, выше допустимой, сливают в специальные подземные резервуары или закачивают в глубокие подземные бессточные бассейны.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Анализ технико-экономических показателей очистки сточных вод адсорбцией на активных углях показывает, что этот метод рентабелен при определенных размерах системы, термической регенерации активного угля и предварительном удалении из стоков НПЗ максимального количестве загрязнений. При этих условиях адсорбционный метод экономически более выгоден, чем биохимический.[ . ]

Анализ специфических промышленных и бытовых вод, содержащих ПАВ, показал, что применяемый биологический метод очистки оказывается малоэффективным. Например, контакт Петрова, а также ОП-7 и ОП-Ю практически не окисляются биохимическими методами. Поэтому технология очистки сточных вод от ПАВ в настоящее время должна базироваться на новых, более совершенных комплексных методах: с применением биологической очистки, коагуляции, ионного обмена, мокрого сжигания, окислительных методов (озонирование и др.), сорбции на углях и других сорбентах, разделения обратным осмосом, фильтрации адгезионной сепарацией и т. д.[ . ]

Метод может рекомендоваться для анализа сточных вод НПЗ после механической и биохимической очистки, для вод, сбрасываемых с установок ЭЛ07, а также для поверхностных вод.[ . ]

Методы биотестирования основаны на оценке физиологического состояния и адаптационного стресса организмов, адаптированных к чистой среде и на время эксперимента помещенных в испытуемую среду. Эти методы также дают информацию об интегральном экологическом качестве среды. Цели прогноза обычно связаны с экстраполяцией результатов опытов на качество жизни человека и на изменения показателей биоразнообразия в экосистемах. Оценка среды по системе биотестирования и биоиндикации в каждой точке территории должна базироваться на анализе комплекса видов. Для наземных экосистем -это травянистые и древесные растения, беспозвоночные животные (например, моллюски и членистоногие) и позвоночные животные (земноводные, рептилии, птицы, млекопитающие). Оценка состояния каждого вида базируется на результатах использования системы методов: морфологических (например, регистрации признаков асимметрии внешнего строения), генетических (тесты на мутагенную активность), физиологических (тесты на интенсивность энергетического обмена), биохимических (оценка окислительного стресса у животных и фотосинтеза у растений), иммунологических (тесты на иммунную потенцию).[ . ]

Метод определения галактана по слизевой кислоте имеет ряд существенных недостатков (получение низких результатов из-за неполного гидролиза галактана, зависимость выхода слизевой кислоты от количества окисляемой галактозы), в результате чего в случае малого содержания галактана метод становится особенно ненадежным. Кроме того, слизевая кислота частично растворима в воде и не полностью кристаллизуется. В количество определяемого галактана может входить и полигалактуро-новая кислота, содержащаяся в пектиновых веществах. Из-за всех этих недостатков результаты анализа являются лишь приближенными, что иногда приводит к необходимости прибегать к биохимическим методам определения галактозы. В последнее время отдают предпочтение при определении галактозы методу хроматографии на бумаге.[ . ]

Первый метод служит для арбитражного анализа поверхностных и сточных вод. Второй метод предназначен для исследования различных производственных сточных вод, которые трудно поддаются биохимическому окислению. Третий метод предназначен для анализа сильно загрязненных вод с низкой концентрацией кислорода.[ . ]

Экспресс-метод анализа аммонийного азота в сточных водах. Основным источником загрязнения сточных вод нефтеперерабатывающих заводов аммиаком являются технологические конденсаты. В процессе переработки нефти и нефтепродуктов аммиак образуется из азотистых соединений нефти, особенно цри наличии высоких температур и катализаторов.Кроме технологических конденсатов источниками аммиака служат сточные воды с холодильных установок (получение аммиачного холода), а также сероводородсодержащие и технологические сточные воды, куда аммиак подается для борьбы с коррозией. Эти технологические сточные воды содержат значительные количества сульфидов аммония.которые имеют высокую токсичность по отношению к бактериальной флоре установок биохимической очистки.[ . ]

Первая порция экстракта отбрасывается, а вторая применяется для хроматографического анализа .[ . ]

О степени биохимического распада анионных и особенно неионогенных ПАВ также судят по потреблению ими кислорода. В этом случае используют либо модификации приема разбавления, применяемого для определения ВПК жидкости, либо приемы манометрических измерений. При использовании метода разбавления рекомендуется применять «затравку» в виде гомогенизированного адаптированного к данному соединению активного ила либо определение потребления кислорода для анионных ПАВ сопровождать анализом изменения их концентрации, а для неионогенных ПАВ вводить определения ХПК, по изменении которого до и после инкубации судят об окислении этих веществ.[ . ]

Нитратаый метод определения Н1К следует применять в тех случаях, когда анализируемая сточная вода содержит большое количество минеральных и органических азотсодержащих соединений. Метод разбавления для анализа таких сточных вод (особенно прошедших биохимическую очистку) неприемлем.[ . ]

В процессе биохимической очистки сточных вод ПАВ удаляются из жидкости путем собственно биохимического распада и частичной сорбции их как избыточным активным илом, так и выносимыми с очищенной жидкостью взвешенными веществами. Определение как общего процента удаления (ПАВ в процессе пробной очистки сточных вод, так и собственно величины биохимического распада, представляющей сумму окисленной части вещества и используемой микроорганизмами на синтез новой биологической массы, представляет затруднения!главным образом из-за несовершенства существующих аналитических методов анализа сточных вод на содержание ПАВ.[ . ]

Устройства биохимической очистки сточных вод являются обычно конечным звеном очистного комплекса, поэтому описанию методов их контроля и регулирования посвящены две последние главы. В главе VII рассматриваются новые приборы для измерения содержания растворенного кислорода, ВПК, концентрации активного ила, окислительно-восстановительного потенциала, уровнемеры специального назначения. Некоторые из этих приборов разработаны в Советском Союзе с участием авторов и их сотрудников и впервые освещаются в непериодической печати. Содержание главы VIII составляет материал некоторых новых работ, посвященных построению математической модели процесса БХО, а также анализу и синтезу систем его регулирования.[ . ]

Починок X. Н. Методы биохимического анализа растений. — Киев, 1976.- С. 5-10.[ . ]

Как показывает анализ, оценка антропогенной нагрузки на природу может выполняться различными методами. В частности, в США она производится на основе концепции несущей емкости Земли. Понятие несущая ёмкость заимствовано из биологической науки. Оно обозначает количество энергии, преобразуемой растениями с помощью фотосинтеза в биохимическую энергию. Заметим, что именно эта энергия, сконцентрированная в растениях, является энергетическим (пищевым) источником для всех живых организмов.[ . ]

С целью выявления биохимической активности микроорганизмов в отношении нефтепродуктов в серии опытов штамм выращивали в среде для ферментации с добавлением в качестве единственного источника углерода и энергии гексадекана, дизельного топлива, сырой нефти, мазута, нефтешлама в количестве 1 мас.%. Условия засева и выращивания описаны выше.[ . ]

Полярографический метод определения СПАВ основан на подавлении полярографического максимума растворенного в воде кислорода (вследствие адсорбции СПАВ на поверхности ртутного капельного электрода). Уменьшение высоты максимума кислорода прямо пропорционально концентрации СПАВ. В работе [3] описаны методы раздельного полярографического определения в сточных и природных водах смесей анионных и неионогенных, а также катионных и неионогенных СПАВ в присутствии белков и полигликолей — продуктов биохимического разложения неионогенных СПАВ. Показана возможность полярографического определения алифатических карбоновых кислот с 7—10 атомами углерода [4], что ограничивает применение этого метода для анализа СПАВ, так как карбоновые кислоты перед полярографическим анализом необходимо удалять.[ . ]

Многие фотометрические методы, применяемые в настоящее время в различных областях аналитической химии, — гидрохимическом, биохимическом и других видах анализа, получили свое начало и последующее развитие в области промышленно-санитарной химии.[ . ]

Уделено внимание описанию методов определения в растениях азотистых и фосфорсодержащих органических соединений, углеводов, жиров, витаминов и других веществ, что важно при проведении не только агрохимических и агроэкологических анализов, но и прикладных биохимических исследований культурных растений.[ . ]

Пробы, взятые для химического анализа, параллельно подвергали биологическому анализу. Для выращивания живых организмов, вызывающих разрушение штукатурного слоя, использовали метод посева на стерильную среду. В результате было установлено, что биохимическая коррозия строительных конструкций была вызвана деятельностью плесневых грибов, принадлежащих к классу Fungi imperfecti, или Deuteromycetes (несовершенные грибы, или дейтеромицеты). В основном это многочисленные виды, распространенные повсеместно, родов Aspergillus (аспергилл) и Pénicillium (пеницилл). У некоторых из них известны сумчатые стадии, и такие виды относят к классу Ascomycetes (аскомицеты).[ . ]

Из сказанного следует, что при анализе вод, имеющих в своем составе азотсодержащие органические вещества, значение ХПК, полученное при использовании метода с КгБгОв, будет выше (за счет образования нитратов), чем при использовании обычного метода с К2СГ2О7. Для отличия первую величину целесообразно обозначить символом ХПКМ0 -Она отвечает тому химическому поглощению кислорода, которое произошло бы при очистке сточных вод в биохимических сооружениях, если бы процесс доводили до полной нитрификации азотсодержащих веществ.[ . ]

В настоящее время экспериментальный метод характеризуется исключительными возможностями в изучении явлений жизни. Эти возможности определяются использованием микроскопии разных видов, включая электронную с техникой ультратонких срезов, биохимических методов, высокоразрешающего генетического анализа, иммунологических методов, разнообразных методов культивирования и прижизненного наблюдения в культурах клеток, тканей и органов, маркировки эмбрионов, техники оплодотворения в пробирке, метода меченых атомов, рентгене структурного анализа, ультрацентрифугирования, спектрофотометрии, хроматографии, электрофореза, секвенирования, конструкции биологически активных рекомбинантных молекул ДНК и т. д. Новое качество, заложенное в экспериментальном методе, вызвало качественные изменения и в моделировании. Наряду с моделированием на уровне организмов в настоящее время очень развивается моделирование на молекулярном и клеточном уровнях, а также математическое моделирование различных биологических процессов.[ . ]

Оценку окислительного действия КМп04 при анализе бытовых сточных вод можно сделать сравнением значений биохимического потребления кислорода. Согласно DEV значение БПКв соответствует приблизительно 0,67—0,83-кратному расходу КМп04, выраженному в мг/л КМп04 (см. табл. 5.4). Основываясь на опытных данных, можно принять, что БПКб равно примерно 70% от количества кислорода, необходимого для полного окисления органических веществ в пробе воды до СО? и Н20. Отсюда следует, что расход кислорода при окислении перманганатом едва достигает 25% от потребления кислорода, необходимого для полного окисления, которое достигается при использовании бихроматного метода определения окисляемости (см. разд. 5.5.2). Это процентное отношение, как было заново установлено в последнее время [200а], при анализе бытовых сточных вод исключительно постоянно.[ . ]

В книге подробно излагаются современные методы анализа сточных вод промышленных предприятий. Описываются методы анализа как вод« непосредственно образующихся в том или ином технологическом процессе так и вод, прошедших через очистные сооружения, где они подвергались очистке различными химическими, физико-химическими и биохимическими методами. Приведено много новых методов, опубликованных в последние годы и прошедших массовую проверку в отечественных и зарубежных лабораториях.[ . ]

Отрасль систематики, предметом анализа которой являются геномы организмов. Два основных ее раздела используют для изучения геномов разные методы: цитологические (кариосистематика) и молекулярно-биологические, биохимические и разнообразные физико-химические методы (генохемосистематика).[ . ]

Ошибочность прежних данных объяснялась грубостью методов выделения мембран для биохимических анализов. Выделение чистых фракций мембран включает жесткие приемы разрушения клеток и последующее разделение осколков клеток на фракции различных клеточных структур. В процессе таких обработок ферменты, связанные с мембранами, могут легко от них отделиться. Как отмечают известные биохимики Д. Грин и Р. Гольдберг е р (1968), именно эта хрупкость мембран вводила в заблуждение два поколения биохимиков, которые считали, что гликолити-ческие ферменты не связаны с мембранами.[ . ]

Начиная примерно с 40-х годов XX в. экспериментальный метод в биологии подвергся значительному усовершенствованию за счет повышения разрешающей способности многих биологических методик и разработки новых экспериментальных приемов. Например, была очень повышена разрешающая способность генетического анализа, ряда иммунологических методик. В практику исследований были введены культивированные соматические клетки, выделение биохимических мутантов микроорганизмов и соматических клеток и т. д. Экспериментальный метод стал широко обогащаться методами физики и химии, которые оказались исключительно ценными не только в качестве самостоятельных методов, но и в сочетаниях с биологическими методами. Например, структура и генетическая роль ДНК были выяснены в результате сочетанного использования химических методов выделения ДНК, химических и физических методов определения ее первичной и вторичной структуры и биологических методов (трансформации и генетического анализа бактерий), доказательства ее роли как генетического материала.[ . ]

Для характеристики активного ила и оценки качества биохимических Процессов ¡периодически следует производить анализ потребности активного ила в кислороде (респирометркческим методом) и анализ де-гидр огеназной активности в различных точках системы биологической очистки. Один раз в месяц определяют также зольность активного ила, общий азот, фосфор и делают гельминтологический и радиологический анализы. Результаты лабораторных анализов и расчетов сводят в таблицу.[ . ]

При более детальных исследованиях почвенной биодинамики методом льняных полотен необходимо провести биохимические и микробиологические анализы по определению состава микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности.[ . ]

Качество воды. Оценка способности к “полному” аэробному биохимическому разложению органических соединений в водной среде. Метод с применение« анализа растворенного органического углерода.[ . ]

Содержание органических веществ в воде и сточных водах можно определить косвенным методом по показателям БПК6, БПКполш а также ХПК. Значения этих показателей учитываются при расчете нагрузки на сооружения биохимической очистки сточных вод, выборе конструкции биоокислителей и проверке правильности анализа сточных вод [32, 54]. По разнице между ХПК и БПКполн определяют в сточных водах и воде содержание трудноокисляемых органических веществ и рассчитывают необходимую конструкцию сооружений с более интенсивной биохимической очисткой. Описан метод непрерывного автоматического определения органических веществ в воде и сточных водах; одновременно определялись также БПК5 и ХПК сточных вод [41, 90].[ . ]

Современные схемы, иллюстрирующие работу генов, построены на основании логического анализа экспериментальных данных, полученных с помощью биохимических и генетических методов. Применение тонких электронно-микроскопических методов позволяет в буквальном смысле слова увидеть работу наследственного аппарата клетки. В последнее время получены электронно-микроскопические снимки, на которых видно, как на матрице бактериальной ДНК, в тех участках, где к ДНК прикреплены молекулы РНК-полимеразы (фермента, катализирующего транскрипцию ДНК в РНК), происходит синтез молекул и-РНК. Нити и-РНК, расположенные перпендикулярно к линейной молекуле ДНК, продвигаются вдоль матрицы и увеличиваются в длине. По мере удлинения нитей РНК к ним присоединяются рибосомы, которые, продвигаясь, в свою очередь, вдоль нити РНК по направлению к ДНК, ведут синтез белка.[ . ]

А. Сироко (1935), А. М. Казаков (1936) и М. А. Хейфец (1941) внесли вклад в разработку ускоренных методов определения БГКП, предложив микрометод их биохимической идентификации, основанный на засеве значительной массы бактерий в малые объемы дифференциальных сред с индикатором.[ . ]

Важным аспектом прикладной электрохимии является использование электрохимических методов анализа природных и сточных вод (кулонометрия, полярография, амперометрическое и потенциометрическое титрование, изотахофорез и др.). Электрохимические методы анализа используют закономерности электрохимических явлений. Такие преимущества этих методов, как быстрота, высокая точность, надежность, экономичность, возможность полной автоматизации процессов отбора проб и проведения анализов в небольшом объеме жидкости, делают незаменимыми электрохимические методы анализа при осуществлении контроля за технологическими процессами водоочистки и наблюдении за состоянием поверхностных источников. Методами электрохимического анализа определяют отдельные элементы, ионы или вещества, некоторые общие характеристики воды, например такие, как удельная электропроводность, pH, ЕЙ, химическое поглощение кислорода (ХПК), биохимическое потребление кислорода (ВПК), жесткость воды и др.[ . ]

В последние годы создано большое количество лабораторий, изучающих состав сточных вод и возможность их биохимической очистки. Появилась необходимость в быстрых методах анализа сточных вод и, особенно, в ускоренном определении биохимической потребности в кислороде.[ . ]

Для выявления состояния утомления у отдельного индивидуума используются специальные психофизиологические тесты, метод функциональных нагрузок, анализ определенных гематологических, биохимических и других проб. Так, по концентрации стероидных гормонов делается вывод о степени неспецифического адаптационного синдрома; по уровню максимального поглощения кислорода делают заключение о физической работоспособности; по содержанию иммуноглобулина в крови и по функциональному состоянию иммунокомпетентных клеток — о напряжении иммунной системы и т.д. Анализ и частота производственных ошибок, травматизм на производстве, психосоциальные показатели поведения, заболеваемость, обострение хронических заболеваний, физическое развитие также свидетельствуют об утомлении на индивидуальном уровне.[ . ]

Более полное представление о содержании растворенного и взвешенного в воде органического вещества и прежде всего его стойкой в биохимическом отношении фракции дают методы анализа перманганатной и бихроматной окисляемостей. Различная степень окисления органических веществ химическими реагентами позволяет с помощью методов гидрохимического анализа оценить происхождение органического вещества, скорость его минерализации, а следовательно, и интенсивность биопродукционных процессов.[ . ]

Крючков В.В. Предельные антропогенные нагрузки и состояние экосистем Севера // Экология. 1991. № 3. Маслов Ю.И. Микроопределение серы в растительном материале // Методы биохимического анализа растений. Л.: Ленинградский ун-т, 1978.[ . ]

Минеральные соли добавлялись из такого расчета, чтобы они оставались в очищенной воде в количестве: азот 1—2 мг/л, фосфор 0,3—0,5 мг/л, таким образом исключалась возможность торможения биохимических процессов из-за недостатка солей. Калий и железо в необходимом количестве содержались в водопроводной воде. Сооружения эксплуатировались круглосуточно при температуре 12—25°С (средняя /°=19°С). При определенной окислительной мощности установки работали не менее 2 месяцев. Такой длительный период наблюдений был необходим для получения надежных устойчивых результатов. Контроль за работой сооружений проводился по химическим и микроскопическим показателям. Периодически изучался состав микрофлоры. Химические анализы проводились по обычно принятой стандартной методике.[ . ]

До настоящего времени в химическ >й таксономии не удается разделить растения на крупные таксономические группы на основании какого-либо химического соединения или группы соединений. Химическая таксономия исходит из химического анализа растений. Главное внимание до сих пор уделялось европейским растениям и растениям умеренного пояса, систематическое же исследование тропических растений было недостаточным. В последнее десятилетие, однако, приобретает все большее значение главным образом биохимическая систематика, а именно по двум причинам. Одной из них является удобство применения быстрых, простых и хорошо воспроизводимых химико—аналитических методов изучения состава растений (к этим методам относятся, например, хроматография и электрофорез), второй — простота идентификации органических соединений в растениях; оба эти фактора содействовали решению таксономических проблем.[ . ]

Пособие содержит сведения, необходимые для правильной эксплуатации и организации оперативного контроля сооружений биологической очистки сточных вод газовой отрасли. Является руководством по технологическому, гидрохимическому и гидробиологическому анализу эффективности работы сооружений. Особое внимание обращено на методы оценки и контроль состояния активного ила — основы биохимических процессов в аэротенках. Даются рекомендации по повышению эффективности биологической очистки.[ . ]

В книге проанализированы источники образования сточных вод на нефтеперерабатывающих заводах; рассмотрены локальные и общезаводские схемы очистки; дан общий подход к расчету необходимой степени очистки н выбору схемы очистных сооружений; изложены основы методов механи ческой, физико-химической, биохимической и глубокой очистки сточных вод; особое внимание уделено анализу и оценке работы очистных сооружений, раскрытию причин их неудовлетворительной работы, направлению совершенствования.[ . ]

источник

Эти методы применяют для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от многих растворённых органических и некоторых неорганических (сероводорода, аммиака, сульфидов, нитритов и др.) веществ. Процесс очистки основан на способности определённых микроорганизмов использовать указанные вещества для питания: органические вещества для микроорганизмов являются источником углерода. Микроорганизмы частично разрушают их, превращая в СO₂, Н₂O, нитрат и сульфат-ионы, частично используют для образования собственной биомассы. Процесс биохимической очистки по своей сути – природный, его характер одинаков для процессов, протекающих как в природных водоёмах, так и в очистных сооружениях.

Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, простейших и более высокоорганизованных организмов (водорослей, грибов), связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями. Это сообщество называют активным илом, он содержит от 106 до 1014 клеток на 1 г сухой биомассы (около 3 г микроорганизмов на 1 литр сточной воды).

Известны аэробные и анаэробные методы биохимической очистки сточных вод.

Аэробный процесс. Для его осуществления используются группы микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходимы постоянный приток кислорода (2 мг O₂/л), температура 20 – 30 °С, рН среды 6,5 – 7,5, соотношение биогенных элементов БПК : N : Р не более 100 : 5 : 1. Ограничением метода является содержание токсичных веществ не выше: тетраэтилсвинца 0,001 мг/л, соединений бериллия, титана, Сг 6+ и оксида углерода 0,01 мг/л, соединений висмута, ванадия, кадмия и никеля 0,1 мг/л, сульфата меди 0,2 мг/л, цианистого калия 2 мг/л.

Аэробная очистка сточных вод проводится в специальных сооружениях: биологических прудах, аэротенках, окситенках, биофильтрах.

Биологические пруды предназначены для биологической очистки и для доочистки сточных вод в комплексе с другими очистными сооружениями. Их выполняют в виде каскада прудов, состоящих из 3 – 5 ступеней. Процесс очистки сточных вод реализуется по следующей схеме: бактерии используют для окисления загрязнений кислород, выделяемый водорослями в процессе фотосинтеза, а также кислород из воздуха. Водоросли, в свою очередь, потребляют оксид углерода, фосфаты и аммонийный азот, выделяемый при биохимическом разложении органических веществ. Поэтому для нормальной работы прудов необходимо соблюдать оптимальные значения рН и температуру сточной воды. Температура должна быть не менее 6 °С, в связи с чем в зимнее время пруды не эксплуатируются.

Различают пруды с естественной и искусственной аэрацией. Глубина прудов с естественной поверхностной аэрацией, как правило, не превышает 1 м. При искусственной аэрации прудов с помощью механических аэраторов или продувки воздуха через толщу воды их глубина увеличивается до 3 м. Применение искусственной аэрации ускоряет процессы очистки воды. Следует указать и недостатки прудов: низкую окислительную способность, сезонность работы, потребность в больших территориях.

Сооружения для искусственной биологической очистки по признаку расположения в них активной биомассы можно разделить на две группы:

– активная биомасса находится в обрабатываемой сточной воде во взвешенном состоянии (аэротенки, окситенки);

– активная биомасса закрепляется на неподвижном материале, а сточная вода обтекает его тонким плёночным слоем (биофильтры).

Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары, прямоугольные в плане, разделенные перегородками на отдельные коридоры.

Для поддержания активного ила во взвешенном состоянии, интенсивного его перемешивания и насыщения обрабатываемой смеси кислородом воздуха в аэротенках устраиваются различные системы аэрации (чаще механическая или пневматическая). Из аэротенков смесь обработанной сточной воды и активного ила поступает во вторичный отстойник, откуда осевший на дно активный ил с помощью специальных устройств (илососов) отводится в резервуар насосной станции, а очищенная сточная вода поступает либо на дальнейшую доочистку, либо дезинфицируется. В процессе биологического окисления происходит прирост биомассы активного ила. Для создания оптимальных условий её жизнедеятельности избыток ила выводится из системы и направляется в сооружения по обработке осадка, а основная часть в виде возвратного активного ила снова возвращается в аэротенк. Концентрация иловой массы в аэротенке (доза ила по сухому веществу) составляет 2 – 5 г/л; расход воздуха 5 – 15 м 3 на 1 м 3 сточной воды; нагрузка по органическим загрязнителям 400 – 800 мг БПК на 1 г беззольного активного ила в сутки. При этих условиях обеспечивается полная биологическая очистка. Время нахождения сточной воды в зависимости от её состава колеблется от 6 до 12 ч. Комплексы очистных сооружений, в состав которых входят аэротенки, имеют производительность от нескольких десятков до 2 – 3 млн. м 3 сточных вод в сутки.

Для пневматической аэрации сточных вод вместо воздуха может подаваться чистый кислород. Для такого процесса используются окситенки, несколько отличные по конструкции от аэротенков. Окислительная способность окситенков в 3 раза выше последних.

Биофильтры находят применение при суточных расходах бытовых и производственных сточных вод до 20 – 30 тыс. м 3 в сутки. Биофильтры представляют собой резервуары круглой или прямоугольной формы в плане, которые заполняются загрузочным материалом. По характеру загрузки биофильтры разделяют на две категории: с объёмной и плоскостной загрузкой. Объёмный материал, состоящий из гравия, керамзита, шлака с крупностью фракций 15 – 80 мм, засыпается слоем высотой 2 – 4 м. Плоскостной материал выполняется в виде жёстких (кольцевых, трубчатых элементов из пластмасс, керамики, металла) и мягких (рулонная ткань) блоков, которые монтируются в теле биофильтра слоем толщиной 8 м.

Анаэробный процесс. Здесь происходит биологическое окисление органических веществ в отсутствие молекулярного кислорода за счёт химически связанного кислорода в таких соединениях, как SO₄ 2─ , SO₃ 2─ , СO₃ 2─ . Процесс протекает в две стадии: на первой образуются органические кислоты, на второй стадии образовавшиеся кислоты преобразуются в метан и СO₂: органические соединения + О₂ + кислотообразующие бактерии → летучие кислоты + СН₄ + СO₂ + Н₂ + новые клетки + другие продукты → летучие кислоты + О₂ + метанобразующие бактерии → СН₄ + СO₂ + новые клетки.

Основной процесс проводится в метантенках. В них перерабатывается активный ил и концентрированные сточные воды (обычно БПК > 5000), содержащие органические вещества, которые разрушаются анаэробными бактериями в ходе метанового брожения. Указанное брожение в естественных условиях протекает на болотах.

Основная цель анаэробной очистки – уменьшение объёма активного ила или количества органических веществ в сточной воде, получение метана (до 0,35 м 3 при нормальных условиях на 1 кг ХПК) и хорошо фильтрующего и без запаха осадка. Осадки после фильтрации могут быть использованы в качестве удобрения в растениеводстве (если содержание в них тяжёлых металлов ниже ПДК). Получаемый в метантенках газ содержит до 75 % (об.) метана (остальное – СO₂ и воздух) и используется в качестве горючего. В то же время анаэробный процесс весьма чувствителен к залповым выбросам, что приводит к выходу из «строя» микрофлоры. На её восстановление может быть потрачено от 1 до 6 месяцев. В связи с образованием метана этот процесс взрыво- и пожароопасен.

Биологическая очистка загрязнённых вод может быть, помимо биологических прудов, осуществлена в естественных условиях, для чего используют специально подготовленные участки земли (поля орошения и фильтрации). В этих случаях для освобождения сточных вод от загрязняющих примесей используется очищающая способность самой почвы. Фильтруясь сквозь слой почвы, вода оставляет в ней взвешенные, коллоидные и растворённые примеси. Микроорганизмы почвы окисляют органические загрязняющие вещества, превращая их в простейшие минеральные соединения – диоксид углерода, воду, соли.

Поля орошения используются одновременно для очистки сточных вод и выращивания зерновых и силосных культур, трав, овощей, а также посадки кустарников и деревьев. Поля фильтрации используются только для очистки сточных вод.

Земледельческие поля орошения (ЗПО) располагают на местности, имеющей уклон, ступенями для того, чтобы вода самотёком переливалась с одного участка на другой. Устройство ЗПО позволяет комплексно решать проблемы охраны окружающей среды, благоустройства города и развитие пригородного сельского хозяйства.

После биологической очистки сточных вод на искусственных сооружениях общее содержание в них бактерий уменьшается на 90 – 95 %, а при очистке на ЗПО – на 99 %. Для полного обеззараживания сточных вод их необходимо подвергнуть химическому обеззараживанию (хлором, озоном, пероксидом водорода, ультрафиолетом, ультразвуком).

При эксплуатации сооружений биологической очистки необходимо соблюдать технологический регламент их работы, не допускать перегрузок и особенно залповых поступлений токсичных компонентов, поскольку такие нарушения могут губительно сказаться на жизнедеятельности микроорганизмов. Поэтому в сточных водах, направляемых на биологическую очистку, содержание нефти и нефтепродуктов должно быть не более 25 мг/л, ПАВ – не более 50 мг/л, растворённых солей – не более 10 г/л. Кислотность сточных вод, поступающих на биохимическую очистку, не должна превышать 9, в противном случае микроорганизмы-минерализаторы погибнут.

Дата добавления: 2014-01-20 ; Просмотров: 1503 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

В составе любых сточных вод присутствуют компоненты органического и неорганического происхождения. Если от неорганических крупных и плотных включений легко избавиться методами механической фильтрации, то от сложных органических составляющих, присутствующих в воде в виде взвеси избавиться таким способом не получится. Для этого понадобится биохимическая очистка сточных вод. Данная методика не менее эффективная и не такая дорогостоящая, как искусственные методы очищения. Кроме того, такой способ очистки не требует выполнения сложного процесса утилизации используемых реагентов.

Биохимический способ очистки основан на использовании специальных бактерий, которые в ходе своей жизнедеятельности расщепляют сложные органические соединения на более простые элементы – воду, углекислый газ и минеральный осадок.

Эти бактерии постоянно присутствуют в почве и воде, где они способствуют естественному очищению почвы и воды. Но поскольку их концентрация невысока, процессы естественного очищения протекают довольно медленно.

В очистных сооружениях, где применяется способ биохимической очистки, присутствуют огромные колонии бактерий, участвующие в переработке стоков. При этом в этих сооружениях создаются благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов, что позволяет значительно ускорить процессы очищения воды в сооружении в сравнении с естественным очищением в природе.

Как правило, при биохимической очистке используется один из двух видов бактерий либо их комбинация:

Аэробные микроорганизмы перерабатывают сложные органические соединения. В результате окисления они расщепляются на воду, минеральный осадок и углекислый газ. Главная особенность этих бактерий в том, что они нуждаются в кислороде, поэтому конструкции с их использованием оборудуются аэраторами и компрессорами.
Анаэробные микроорганизмы в небольшом количестве всегда присутствуют в стоках. Эти бактерии не нуждаются в кислороде. Однако им нужен углекислый газ и нитраты, чтобы вести свою жизнедеятельность. Эти организмы в процессе жизни выделяют метан, поэтому в сооружении необходимо использовать систему вентиляции.

Сегодня используются следующие биохимические методы очистки сточных вод:

Биологические пруды.
Конструкции с использованием аэробных методов очистки – аэротенки и биофильтры.
Очистные устройства с анаэробным разложением (септики, отстойники и метантенки).

Это искусственные водоёмы небольшой глубины (0,5-1 м), в которых стоки проходят процессы, очень напоминающие природное самоочищение. Эти пруды хорошо прогреваются солнцем, поэтому в них создаются благоприятные условия для жизни бактерий.

Самый высокий санитарный эффект прудов достигается в тёплое время года. Так, колонии кишечной палочки уничтожаются на 99 %, вредоносные микроорганизмы кишечной группы полностью истребляются, окисляемость среды снижается на 90 процентов, а концентрация аммонийного и органического азота уменьшается на 97 %.

Важно: такой способ очистки можно использовать и зимой. Пруды могут функционировать под слоем льда. Только с него нужно обязательно счищать снег, чтобы к бактериям поступал солнечный свет.

Биологические пруды бывают нескольких видов:

Проточные водоёмы , в которых стоки разбавляются речной водой. После отстойника стоки смешиваются с водой в соотношении 1 к 3-5. Здесь жидкость очищается на протяжении 14-21 дня. Пруд подходит для разведения рыбы и выращивания уток. Недостаток состоит в необходимости сооружения отстойника, потребности в речной воде.
Проточные пруды , в которых стоки не разбавляются речной водой. Этот способ очистки предусматривает прохождение сточной водой каскада из 4-5 водоёмов. В первом пруде должна быть преграда для сдерживания твёрдого осадка, а последний пруд годится для разведения рыбы.
Водоёмы для доочистки стоков используются на станциях биологической очистки, где не удаётся переработать большие объёмы стоков или требуется добиться высокой степени очищения. Обычно вся система состоит из 2-3 прудов, в которых тоже можно разводить рыбу.
Анаэробные пруды достигают нескольких метров в глубину. Здесь используются анаэробные способы очистки. Главными недостатками таких прудов является то, что в окружающую среду постоянно выделяется метан, также патогенные бактерии могут попасть в грунтовые воды.
Контактные водоёмы . Принцип очистки здесь основан на том, что в стоячей воде процессы биохимического окисления протекают намного быстрее. Система состоит из серии параллельно расположенных карт. Вода переходит из одного водоёма в другой каждый день. Процесс полной очистки выполняется за 5-10 дней.

К таким сооружениям относятся биофильтры и аэротенки. Принцип работы биофильтра основан на том, что загрязнённые воды сначала проходят стадию механической очистки. Через некоторое время начинается обрастание загрузки (части биофильтра) биологической плёнкой. Этот процесс протекает благодаря адсорбции микроорганизмов из стоков. Только после этого начинаются процессы биохимического окисления органики.

Важно: главным условием выполнения эффективной очистки является наличие хорошей аэрации.

Биофильтр – это конструкция, заполненная крупнозернистым материалом, не поддающимся разбуханию (шлаком, галькой, щебёнкой). Поверхность этого материала орошается стоками через каждые 10-15 минут. Жидкость, прошедшая фильтр, проходит через дренажные отверстия и стекает в лотки. Аэрация биологического фильтра может быть искусственной или естественной. Искусственные способы аэрации позволяют значительно ускорить процессы биологического окисления.

Аэротенк – это очистные сооружения, в которых используются принципы естественного биологического очищения сточных вод. Однако интенсивность этих процессов намного выше. Аэрация стоков здесь выполняется посредством нагнетания воздуха при помощи аэраторов и компрессоров. Здесь функции биологической плёнки выполняет активный ил – это особые хлопья, которые состоят из взвеси микроорганизмов.

Принципы очистки в таком сооружения выглядят следующим образом:

Стоки, перемешанные с активным илом, попадают в длинный резервуар и продвигаются по нему.
Чтобы поддерживать ил во взвешенном виде и ускорять окислительные процессы, в систему постоянно нагнетается под давлением воздух.
По завершении окислительного процесса смесь ила со стоками попадает во вторичный отстойник, где происходит отделение активного ила от очищенных вод. Активный ил при помощи эрлифта перекачивается обратно в аэротенк.
После обеззараживания воду можно сливать в водоёмы.

Важно: такой способ очистки приводит к образованию большого количества активного ила, поэтому периодически его необходимо извлекать. Полученный активный ил можно использовать для удобрения полей.

Активный ил – это биомасса, состоящая из бактерий, простейших, микроорганизмов-нитрификаторов и денитрификаторов, а также грибов. В составе отсутствуют представители группы водорослей. Активный ил прекрасно адсорбирует бактерии группы кишечной палочки.

Осадок сточных вод на 95 процентов состоит из воды, на 5 – из углеводов, жиров и белков. Для обеззараживания осадка на очистных сооружениях также используются биохимические методы. Они позволяют изменить структуру осадка, в результате чего он становится быстро подсыхающим, легко поддающимся утилизации веществом.

Процессы анаэробного брожения в естественных условиях протекают с выделением метана, воды и углекислого газа. Существуют следующие виды очистных сооружений, в которых используются процессы анаэробного разложения:

Септики – это сооружения, в которых объединяются процессы сбраживания и образования осадка. Эти конструкции подходят для обслуживания небольших объектов – загородных домов и дач. Очистка септика может делаться вручную, поскольку габариты сооружения невелики. Обычно эта процедура выполняется 1-2 раза в год. Сброженный осадок из септика нельзя использовать в качестве удобрения, поскольку он представляет угрозу для окружающей среды. Перед утилизацией осадка его необходимо обеззаразить, подогрев до 60 градусов. Септики могут состоять из 1, 2 или 3-х камер. Эти конструкции подходят для предварительной очистки стоков, после чего они нуждаются в доочистке на полях фильтрации, в фильтрационных колодцах или канавах.
Метантенки . Здесь сбраживание осадка выполняется при искусственном подогреве. Сюда стоки попадают после первичного отстойника. Метантенк – это закрытый резервуар, в котором выполняется анаэробная переработка осадка. В таких конструкциях новый осадок постоянно перемешивается со зрелым. Эффективность работы всей конструкции зависит от количества зрелого осадка. Чем его больше, тем лучше.
Двухъярусные отстойники отличаются от септиков тем, что в них устранены многие их недостатки. Так, в жидкие стоки не могут попадать газы, выделяющиеся при разложении осадка. В этих конструкциях процесс брожения может длиться от 1 до 6 месяцев. При этом над двухъярусным отстойником стоит уловитель газов. Сброженный осадок подаётся для высушивания на иловые плантации. Разложение органики в отстойнике протекает намного быстрее и эффективнее, чем в септике. Такие конструкции не используют в средних широтах, поскольку зимой сбраживание осадка невозможно выполнить.

источник

НДП 10.1:2:3.131-2016 Методика определения биохимического потребления кислорода после 5 дней инкубации (БПК5) в пробах питьевых, природных и сточных вод амперометрическим методом / 10 1 2 3 131 2016

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ЗАО «РОСА»
Отдел физико-химических методов анализа
Сектор общего химического анализа

Генеральный директор ЗАО «РОСА»

__________________ А.В. ЧАМАЕВ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
БИОХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА
ПОСЛЕ 5 ДНЕЙ ИНКУБАЦИИ (БПК₅)
В ПРОБАХ ПИТЬЕВЫХ, ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД
АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Сведения об организации-разработчике:

Адрес: 119297, Москва, ул. Родниковая, д. 7, стр. 35

1 Настоящее издание методики действует до выхода нового издания.

2 Разработчик оставляет за собой право вносить в методику изменения, которые не касаются принципа метода и диапазона измеряемых значений, а также процедур, которые могут оказывать влияние на значения приписанных показателей точности.

Начальник сектора общего химического анализа

Начальник отдела физико-химических методов анализа

Начальник отдела контроля качества

Настоящий нормативный документ устанавливает методику определения биохимического потребления кислорода после 5 дней инкубации (БПК₅) амперометрическим методом. Методика распространяется на следующие объекты анализа: воды питьевые, воды природные пресные (поверхностные и подземные, в том числе источники водоснабжения), воды сточные (производственные, хозяйственно-бытовые, ливневые и очищенные).

Примечание — Допускается применение методики для анализа вод бассейнов и аквапарков, талых вод, технических вод и атмосферных осадков (дождь, снег, град).

Диапазон измерений массовых концентраций биохимического потребления кислорода в питьевых и природных водах от 0,5 до 1000 мг/дм 3 в пересчете на О₂, в сточных водах — от 1,0 до 80000 мг/дм 3 в пересчете на О₂.

Биохимическое потребление кислорода — это массовая концентрация растворенного в воде кислорода, потребленного на биохимическое окисление содержащихся в воде органических и (или) неорганических веществ за 5 суток инкубации при температуре (20 ± 1) °С без доступа воздуха и света. Этот показатель является некоторой условной мерой загрязнения вод органическими соединениями.

Для целей экологического контроля качества вод БПК определяют только в натуральной (взболтанной) пробе, чтобы учесть суммарное загрязнение находящимися в разных формах веществами. При эксплуатации очистных сооружений для оценки процесса очистки на разных ее этапах возможно определение БПК в натуральной (взболтанной), отстоянной в течение двух часов или фильтрованной пробе.

Пробы сильно загрязненной воды разбавляют специально приготовленной разбавляющей водой, содержащей неорганические питательные вещества в количестве, достаточном для нормального протекания аэробных биохимических процессов. При анализе стерильных вод, в них вносят микробную затравку.

Определению БПК мешают токсичные вещества (медь, свинец и другие тяжелые металлы, активный хлор и т.д.), которые подавляют биохимическое окисление. В таких случаях БПК можно определить после удаления из воды токсичных веществ или после соответствующего разбавления пробы, при котором устраняется действие токсинов.

При определении БПК сточных вод, обработанных веществами, содержащими активный хлор, влияние свободного или связанного хлора устраняют добавлением раствора тиосульфата натрия или выдерживают воду на свету в течение (1 — 2) часов.

Особенностью биохимического окисления органических веществ в воде является сопутствующий ему процесс нитрификации, искажающий характер потребления кислорода. Количество кислорода, пошедшее на нитрификацию, может в несколько раз превышать количество кислорода, требуемое для биохимического окисления органических соединений. Поэтому при определении БПК необходимо вводить в пробу специальные вещества — ингибиторы, подавляющие жизнедеятельность нитрифицирующих бактерий, но не влияющие на обычную микрофлору. В качестве ингибитора применяют раствор тиомочевины, который вводят в пробу либо в разбавляющую воду.

Блок-схема проведения анализа приведена в приложении А.

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения.

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.

ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков.

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия.

ГОСТ 2493-76 Реактивы. Калий фосфорнокислый двузамещенный 3-водный. Технические условия.

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия.

ГОСТ 3773-72 Реактивы. Аммоний хлористый. Технические условия.

ГОСТ 4147-74 Реактивы. Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия.

ГОСТ 4172-76 Реактивы. Натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный. Технические условия.

ГОСТ 4198-75 Реактивы. Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия.

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия.

ГОСТ 4460-77 Кальций хлористый. Технические условия.

ГОСТ 4523-77 Реактивы. Магний сернокислый 7-водный. Технические условия.

ГОСТ 6344-73 Реактивы. Тиомочевина. Технические условия.

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия.

ГОСТ 17792-72 Электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда.

ГОСТ 24363-80 Реактивы. Калия гидроокись. Технические условия.

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры.

ГОСТ 27068-86 Реактивы. Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия.

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний.

ГОСТ 29169-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой.

ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования.

ГОСТ 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб.

ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

ГОСТ Р 52501-2005 Вода для лабораторного анализа. Технические условия.

ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания.

ГОСТ OIML R 76-1-2011 Государственная система обеспечения единства. измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания.

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике.

ТУ 6-09-1678-86 Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты).

ТУ 25-11-834-73 Мешалка магнитная. Технические условия.

ТУ 6-09-1181-89 Бумага индикаторная универсальная для определения PH 1 — 10 и 7 — 14. Технические условия.

ТУ 6-09-2540-87 Стандарт-титры (фиксаналы, нормадозы).

Примечание — Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Настоящая методика обеспечивает получение результатов измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблице 1.

Диапазон измерений, мг/дм 3

Показатель повторяемости
(относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), σ _r , %

Показатель воспроизводимости
(относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), σ _R , %

Показатель точности
(границы относительной погрешности при доверительной вероятности 0,95), ±δ, %

источник