Что представляет собой значение хпк для сточных вод: зачем нужен этот показатель и какие факторы влияют

Хпх сточных вод это, методика определения бкп в сточных водах, соотношение

Для очистки сточных вод от загрязнений применяется большое количество различных методик. Но чтобы все очистные системы работали эффективно нужно знать показатели загрязнения стоков. От их характера зависит выбор методов очистки, её скорость и качество.

Показатели ХПК и БПК получаются в лабораторных условиях и говорят об уровне загрязненности сточных вод

Основными средствами определения уровня загрязнения органикой жидкостей являются показатели ХПК и БПК. Данные этих параметров, получаемых в лабораторных условиях, позволяют иметь необходимые сведения о концентрациях загрязнений и их характере. Измерения ХПК и БПК дают возможность определять наиболее подходящие способы очистки.

ХПК

. Оно выражается в объёме кислорода, которое необходимо израсходовать на окислительные процессы органических частиц в литре воды. В англоязычных странах для обозначения показателя используется аббревиатура COD.

За теоретическую основу расчётов загрязнённости стоков принимается определение количественных параметров потребления кислорода или другого вещества, выступающего окислителем (переведённого в объём кислорода).

Его должно быть достаточное количество для того, чтобы весь водород, углерод, сера, фосфор и др.

(не учитывается азот), содержащийся в рассматриваемых пробах жидкости, окислился до состояния воды, диоксида углерода, оксида серы, пентаоксида фосфора.

ХПК является наглядным показателем степени, динамики и характера процессов самоочистки сточной воды.

Методики определения

Лабораторные методы определения:

1. Перманганатный метод. Процесс определения проводится с использованием перманганата калия и серной кислоты. Полученные результаты носят название – перманганатная окисляемость.
2. Биохромный метод. Он оптимален для сферы водоотведения и обследования стоков с сильными показателями загрязнений. В качестве «рабочего» материала применяется биохромат калия. Результат определяется как биохромная окисляемость.

Общие условия проведения биохромного метода:

Биохромный метод анализа сточных вод предполагает использование серной кислоты

1. Жидкость обрабатывается серной кислотой и биохроматом калия в определённой температурной среде.
2. Реакция проводится в присутствии катализатора (вещество, способствующее ускорению процессов, но не попадающее в состав их результатов) – сульфата серебра.
3. Для нейтрализации хлоридов в раствор добавляют сульфат ртути.

Используемые лабораторные методы позволяют на практике получать данные близкие к теоретическим расчётам и выкладкам, но в ряде ситуаций могут существенно отклоняться. Так, при содержании в стоках определённых элементов неорганического происхождения, меняющих характер окислительных процессов, может корректироваться показатель потребления кислорода.

В таком случае проводятся отдельные расчёты определения количества потребления окислителя, израсходованного для переработки неорганики. Отдельно полученные показатели вычитаются из общего ХПК. Для получения показателей химического потребления кислорода в лабораторных условиях требуется около 24—36 часов.

БПК

Биологическое потребление кислорода (БПК) – величина, определяющая концентрацию органики в сточных водах.

Оно выражается в количественных показателях кислорода, которое было израсходовано при окислительных анаэробных процессах, с обязательным «участием» кислорода, под действием микроорганизмов в исследуемой жидкости. БПК ключевой метод определения концентрации легкоокисляющейся органики в стоках.

В естественных условиях в воде содержится небольшое количество органики. Она «перерабатывается» за счёт бактерий, которые запускают анаэробные окислительные процессы с выделением двуокиси углерода. Во время процесса происходит потребление растворённого в жидкости кислорода. То есть, чем больше органики в воде, тем больше будут потреблять кислорода бактерии для её переработки.

Сточные воды содержат в своем составе множество органических соединений

В стоках содержаться самые разные органические соединения:

1. Продукты, полученные в результате переработки нефти.
2. Масла.
3. Лигнины (составное вещество растений).
4. Белки.
5. Жиры.
6. Фекальные массы.

Для переработки большого количества такой органики потребуется большое количество кислорода, поэтому в стоках БПК имеет высокие показатели.

Методики определения

Количественные параметры определяются за конкретный промежуток времени, то есть устанавливается количество окислителя, потраченного за конкретный промежуток.

Так, БПК5 обозначает параметр потребления за 5 суток. Кроме временных параметров, лабораторные измерения проводятся в строго установленной среде: отсутствие света, температура 20 градусов выше нуля. Нарушение условий может существенно повлиять на окислительные процессы и показатели БПК.

За 5 суток в нормальных условиях и при средней концентрации загрязнений окисляется около 70% органики в жидкости. Полное преобразование органики достигается за три недели.

Стандартными промежутками измерения являются: 2, 5, 20, 120 суток. Но иногда применяются другие временные рамки, всё зависит от предполагаемого состава загрязнений и времени, необходимого для их полного окисления. Измерения, при которых производится полное окисление в жидкости, носят название БПК полное.

Измерений БПК и ХПК

Порядок проведения измерений потребления кислорода включает выполнение следующие последовательных действий:

1. Отбор проб стоков в кислородные склянки. Пробы берутся из одного места в несколько склянок (не менее 3 штук).
2. Образец одной из склянок сразу же проходит процесс фиксации кислорода. На ней указываются параметры растворённого кислорода.
3. Остальные инкубационные склянки помещаются в инкубатор, где созданы необходимые световые, температурные и другие условия.
4. Через установленный заранее промежуток времени склянки изымаются из инкубатора, и проводится измерение показателей кислорода.
5. Полученные данные сравниваются и рассчитываются показатели потребления кислорода.

Соотношение БПК и ХПК в стоках

В России установлена норма показателя ХПК в используемых водах. Она может равняться 15 или 30 мг О2/л в зависимости от функционального назначения водоёма.

В бассейнах концентрация БПК не должна превышать 6 мг О2/л

По установленным стандартам и условиям БПК в жидкостях хозяйственно-бытового назначения не должно превышать 3 мг О2/л. В бассейнах концентрация не должна превышать 6 мг О2/л.

Высокие показатели ХПК и БПК сточных вод свидетельствуют о том, что для очистки потребуется потребить большое количество кислорода, а значит и самих загрязнений в жидкости большое количество.

Измерения БПК и ХПК проводятся параллельно, так как их сравнение и соотношение позволяет получить дополнительные важные сведения о составе стоков. Так, если ХПК превышает БПК, ситуация свидетельствует о том, что жидкости содержится большое количество не окисляемой органики.

Показатели БПК и ХПК выше в стоках промышленного «происхождения». В хозяйственно-бытовых сточных водах параметры потребления кислорода значительно ниже.

Снижение показателей потребления кислорода

Показатели БПК и ХПК в стоках снижаются путём прохождения через очистные сооружения. Эти сооружения могут иметь разнообразную конфигурацию и устройство, для очистки в них могут применяться различные методики.

Стандартной структурой очистных станций с эффективными показателями биохимической обработки стоков и удаления из них загрязнений является сооружения четырёхблочного типа. Они включают блоки:

1. Механической очистки (фильтрация и отстаивание).
2. Биологической очистки.
3. Физико-химической очистки с применением реагентов.
4. Обработки и утилизации осадков.

При качественной организации работы и оснащённости показатели ХПК и БПК приходят в норму после прохождения первых двух ступеней очистки.

Источник: https://vodospec.ru/stochnye-vody/hpk-stochnyh-vod-eto.html

Показатели качества сточных вод

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

1.3.

Показатели качества сточных вод

Для определения состава сточных вод проводят санитарно-химический анализ по показателям:

— температура;

— окраска, градусы;

— запах, баллы, — органолептический показатель, характеризующий присутствие в воде пахнущих веществ. Запах определяют качественно при температуре 20оС и описывают как гнилостный, рыбный, травянистый, землистый, затхлый;

— рН – водородный показатель (отрицательный логарифм концентрации водородных ионов);

— прозрачность, см, характеризует степень загрязненности сточной воды нерастворенными и коллоидными примесями;

— сухой остаток, мг/л (общая минерализация), характеризует концентрацию в сточных водах растворенных органических и минеральных примесей. Сухой остаток определяют путем выпаривания определенного объема профильтрованной пробы и последующего просушивания остатка при температуре 110 – 120оС;

— плотный остаток, мг/л, — это суммарное содержание органических и минеральных веществ в нефильтрованной пробе сточных вод. Определяют показатель после выпаривания и высушивания при температуре 110 – 120оС пробы сточной воды;

— прокаленный остаток (зольность), мг/л, характеризует содержание в воде минеральных веществ; его определяют путем прокаливания при температуре 800оС сухого остатка. При прокаливании сгорают органические вещества и частично разлагаются карбонаты;

— взвешенные вещества, мг/л, — крупные частицы (диаметром более 10-4 см), задерживаемые бумажными фильтрами. Они характеризуют загрязненность воды глиной, песком, различными силикатными породами;

— окисляемость мг О2/л, — показатель, характеризующий суммарное содержание в воде окисляемых веществ, определяемых расходом окислителя – кислорода.

Остановимся подробнее на одном из важнейших показателей качества сточных вод – окисляемости. Под окисляемостью понимают общее содержание в воде восстановителей органической и неорганической природы. Это величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях.

 В городских сточных вод преобладают органические восстановители, поэтому всю величину окисляемости относят к органическим примесям воды. Окисляемость – групповой показатель. В зависимости от природы используемого окислителя различают химическую и биохимическую окисляемость.

Результаты определения окисляемости независимо от вида окислителя выражают в мг/л О2.

При определении химической окисляемости используют химический окислитель. Значение ХПК определяют при нагревании органических соединений с химически чистой концентрированной серной кислотой, к которой прибавляют йодат калия или соли хромовой кислоты, отдающие свой кислород на окисление.

Химическая окисляемость может быть перманганатной (окислитель КМnО4), бихроматной (окислитель бихромат калия К2Cr2О7) и йодатной (окислитель йодат калия КIО3). Наиболее высокая степень окисления достигается методами бихроматной и йодатной обработки воды. Бихроматную и иодатную окисляемость иначе называют химической потребностью в кислороде (ХПК).

При этом оценивается количество кислорода, необходимое для окисления примесей воды.

Определяя ХПК, можно достаточно полно оценить степень загрязнения воды органическими веществами.

Однако экспериментальная ХПК часто меньше теоретической, вычисляемой по стехиометрическому уравнению окисления, поскольку ряд органических веществ (красители, СПАВ, сложные углеводороды и др.) окисляются не до конца или вовсе не окисляются.

 Перманганатная окисляемость является кислородным эквивалентом легкоокисляемых примесей. Данный показатель определяется быстро и легко с целью получения сравнительных данных.

Если при анализе в качестве окислителя используют перманганат калия (КМnО4), то определяют так называемую перманганатную окисляемость, выражая ее в условном пересчете на кислород – число миллиграммов кислорода, расходуемого на окисление примесей, содержащихся в 1 л воды. Наиболее полное окисление достигается бихроматом калия, поэтому бихроматную окисляемость называют химическим потреблением кислорода (ХПК).

Если окисление проводят с участием аэробных бактерий, то определяют биохимическую потребность в кислороде (БПК) – количество кислорода, потребляемого на биохимическое окисление загрязняющих веществ в процессе жизнедеятельности аэробных бактерий, выражаемую концентрацией О2 в мг/л или г/м3. Этот показатель определяют при температуре 20оС за 20 сут и обозначают БПК20 (для многих видов сточных вод БПК20 = БПКполн), и за 5 сут – БПК5.

Биохимической потребностью в кислороде (БПК) называют количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ аэробными микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности. Обычно определяют биохимическую потребность в кислороде за 5 и 20 суток, обозначая ее соответственно БПК5 и БПК20.

 БПК не характеризует общее количество органических веществ в сточных водах, т.к. она не учитываеторганические вещества, идущие на прирост бактерий, а также стойкие органические вещества, не затрагиваемые биохимическим процессом.

  Величина БПК замечательная тем, что она практически точно совпадает с истинным расходом кислорода на процесс очистки в действующих сооружениях.

Биологическое потребление кислорода – показатель загрязнения воды, характеризующий способность бактерий переваривать органические вещества: БПК5 определяет количество кислорода, которое за установленное время (5 сут) при температуре 25оС пошло на окисление предварительно засеянного образца.

Время 5 суток достаточно для биологического окисления фракции углеродсодержащих органических веществ, находящихся в городских сточных водах. Обычно за это время происходит окисление органического или аммонийного азота.

Полная аэробная очистка требует 20 сут (БПК20) – время, необходимое для окисления сложных азотсодержащих биоразлагаемых соединений, таких как протеины и белки.

Биохимическое окисление различных веществ происходит с различной скоростью. К легкоокисляющимся («биологически мягким») веществам относят формальдегид, низшие алифатические спирты, фенол, фурфурол и др.

 Среднее положение занимают крезолы, нафтолы, ксиленолы, резорцин, анионоактивные ПАВ и др. Медленно разрушаются «биологически жесткие» вещества, такие как гидрохинон, сульфонол, неионогенные ПАВ и др.

Полным биохимическим потреблением кислорода (БПКп) считается количество кислорода, требуемое для окисления органических примесей до начала процессов нитрификации.

Количество кислорода, расходуемое для окисления аммонийного азота до нитритов и нитратов, при определении БПК не учитывается.

Для бытовых сточных вод (без существенной примеси производственных) определяют БПК20, считая, что эта величина близка к БПКп.

Важным показателем, характеризующим способность загрязнений сточных вод к биохимическому окислению, является отношение БПКполн/ХПК.

Чем выше это отношение, тем большая часть органических примесей сточной воды может быть изъята в процессе биологической очистки. Считается, что применение биологических методов целесообразно при БПКполн/ХПК0,5.

 У городских сточных вод БПК20 составляет примерно 86% ХПК, у производственных сточных вод – 25 – 80% ХПК.

В бытовых и близких к ним по составу промышленных сточных водах за первые сутки потребляется около 21% кислорода, за 5 сут – около 87,5%, за 20 сут – 100% кислорода, необходимого для окисления. Для бытовых сточных вод БПК20 составляет 86% ХПК, но многие промышленные сточные воды имеют ХПК выше БПК20 на 50% и более.

Отношение величин БПКполн и ХПК характеризует способность примесей сточных вод к биохимическому окислению. Для сточных вод, прошедших биологическую очистку, соотношение величин БПКполн и ХПК существенно уменьшается, что свидетельствует об удалении биологически окисляемых веществ.

Количество растворенного в воде кислорода имеет важное значение для оценки санитарного состояния водоема; при наличии в сточных водах загрязняющих веществ количество растворенного кислорода уменьшается, так как он расходуется на окисление этих веществ.

К показателям качества сточных вод относятся также:

— азот (общий – N, аммонийный – NН4+, нитритный – NО2-, нитратный – NО3-);

— фосфаты;

— хлориды;

— сульфаты;

— тяжелые металлы;

— ПАВ;

— нефтепродукты;

— растворенный кислород. Количество растворенного в воде кислорода имеет важное значение для оценки санитарного состояния водоема; при наличии в сточных водах загрязняющих веществ количество растворенного кислорода уменьшается, так как он расходуется на окисление этих веществ.

Микробное число – число бактерий в единице объема – санитарно-бактериологический показатель, характеризующий общую обсемененность сточных вод микроорганизмами.

При наличии в сточных водах характерных для данного предприятия или города ингредиентов проводят анализ для определения содержания этих веществ.

Как правило, в крупных и средних городах страны производственные и хозяйственно-бытовые сточные воды сбрасываются в городскую водоотводящую сеть для дальнейшей совместной очистки на очистных сооружениях города (биологическая очистка). В связи с этим для осуществления устойчивой работы очистных сооружений города к предприятиям-водопользователям предъявляются требования по качеству сбрасываемых сточных вод.

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

Источник: http://zinref.ru/000_uchebniki/03700_ochistka_vodi/002_Metody_ochistki_prirodnykh_i_stochnykh_vod/003.htm

Очистка сточных вод предприятий | ХПК и БПК сточных вод | станции очистки стоков

Источник: http://www.Osmotics.ru/ru/vse-o-stokah/podrobno-pro-hpk-i-bpk

Экология СПРАВОЧНИК

Химическое потребление кислорода (ХПК) через 1 час отстаивания нейтрализованного стока снижается на 4,6—33%, в среднем из 14 анализов на 19,7%.[ …]

Химическое потребление кислорода (ХПК) также может быть косвенным показателем содержания нефтепродуктов в водах, особенно в сочетании с другими прямыми или косвенными методами определения углеводородов.[ …]

Химическое потребление кислорода многих промышленных стоков колеблется от 2 до 10 мг 02/л, при БПКп0лн в пределах 0,3—0,8 мг 02/л.[ …]

Химическое потребление кислорода (ХПК) См. Окисляемость бихроматная Хлор 139. 209 сл.[ …]

Химическое потребление кислорода /ХПК/, выраженное в мг кислорода на Гл испытуемой воды, характеризует загрязненность сточных вод органическими соединениями.[ …]

Химическое и биохимическое потребление кислорода. Окисляе-мость (связанная, естественно, с потреблением кислорода) является косвенным показателем загрязненности сточных вод.

Под химическим потреблением кислорода (ХПК) понимают количество кислорода в мг, необходимое для окисления 1 мг вещества до С02, Н20 и N0 . Для определения ХПК применяется стандартная методика, по которой в качестве окислителя используется бихромат калия К2Сг207.

Кроме того, для определения различных показателей окисляемости сточных вод используются также и другие окислители (КЮ3, КМп04).[ …]

Химическим потреблением кислорода (ХПК) называется величина, характеризующая общее содержание в воде восстановителей (неорганических и органических), реагирующих с сильными окислителями. Ее обычно выражают в единицах количества кислорода, расходуемого на окисление 1 литра сточной воды.[ …]

Из химических факторов самоочищения водоемов следует отметить окисление органических и неорганических веществ.

Часто дают оценку самоочищения водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу (определяемому по биохимической потребности кислорода — БПК) или по общему содержанию органических веществ (определяемому по химическому потреблению кислорода — ХПК). Оценку самоочищения производят и по содержанию конкретных соединений или их групп (фенолов, углеводородов, смол).[ …]

Под химическим потреблением кислорода (ХПК) понимают количество кислорода (в мг), необходимого для окисления I мг вещества до С0г, Ня0 и М0 . Кислород, содержащийся в составе некоторых органических соединений, в величину ХПК не входит. ХПК для стоков системы канализации НПП, прошедших механическую очистку, составляет 245-535 мг/л, а для стоков П системы 368-660 мг/л.[ …]

Разница в химическом потреблении кислорода 1 л жидкости равняется: 673 — 36 = 637 мг; 1890 л жидкости — 637 1890 = =- 1203,9 г.[ …]

Показатель химического потребления кислорода (ХПК). Наряду с показателем БПК установлен показатель ХПК — химическое (бихроматное) потребление кислорода. Эти показатели для некоторых органических веществ приведены в табл. 2.2.[ …]

При определении химического потребления кислорода или условно «ХПК» постановка опыта остается та же, как это будет описано ниже для определения ВПК, только в воду вносится несколько капель насыщенного раствора сулемы, чтобы прекратить деятельность бактериального населения.[ …]

Если первая стадия—чисто химическое потребление кислорода — протекает часы, то вторая — биохимическое окисление,— в зависимости от температуры сточной жидкости и концентрации органических веществ, длится несколько дней.[ …]

Биохимическая потребность в кислороде не учитывает стойкие органические вещества, не затрагиваемые биохимическим процессом, и часть веществ, идущих на прирост бактерий; поэтому для полной оценки количества органических веществ в сточной воде определяют (кроме БПК) химическое потребление кислорода [ …]

Таким образом, биохимическая потребность в кислороде оказывается не эквивалентной всему количеству органических веществ, содержащихся в сточной жидкости. Эквивалентным концентрации органических веществ является количество кис лорода, теоретически необходимое для их окисления, названное Н. А. Базякиной химическим потреблением кислорода (ХПК).[ …]

Чтобы полнее оценить содержание органического вещества в сточной воде, определяют химическое потребление кислорода. Общее количество кислорода, необходимое для перевода углерода органических соединений в углекислоту, водорода в воду, азота в аммиак, серы в серный ангидрид, называется химической потребностью в кислороде и обозначается ХПК.[ …]

Одним из критериев, употребляемых для классификации сточных и речных вод, является химическая потребность в кислороде (ХПК). Обычно применяемый перманганатный метод неточен, и потому делаются попытки заменить его окислением органических веществ двухромокислым калием.

Однако полного окисления органических веществ ни при одном из этих способов не достигается; поэтому численное значение химического потребления кислорода является только условной, величиной.

Некоторые специалисты предлагают заменить определение ХПК определением органического углерода.[ …]

Поскольку в настоящее время нет методик определения содержания в сточных водах каждого химического соединения в отдельности, их содержание часто характеризуется такими интегральными показателями, как химическое потребление кислорода (ХПК) и биологическое потребление кислорода (ВПК).[ …]

Второй показатель, по которому оценивается экологическая безопасность схемы отбелки — это химическое потребление кислорода (ХПК) в сточных водах предприятия. Уровень сброса ХПК для современной схемы отбелки составляет 30-40 кг/т целлюлозы.

Основной путь снижения ХПК в стоках отбельного цеха — применение кислородно-щелочной делигнифи-кации и рациональное использование фильтратов отбелки. Этапы совершенствования производства беленой хвойной целлюлозы хорошо иллюстрируются на рис.З.[ ..

.]

В последние годы Н. А. Базякинрй ¡было установлено, чго БПКполн оказывается меньше того количества кислорода, которое теоретически необходимо для окисления входящих с состав органических веществ углерода водорода, серы и фосфора, т. е. для химического их окисления (ХПК).

Однако эта величина не только весьма различна для органических веществ производственных сточных вод, но она не находится и в закономерно обнаруживаемом соотношении с величиной БПКполн- Так, БПКполн составляет отО до 93% от ХТТК.

Известно лишь то, что органические вещества, для которых резко различны эти величины, относятся к веществам, трудноокисляющимся в природных условиях, а константа скорости их окисления меньше 0,05.[ …]

Наиболее полное окисление достигается при использовании бихромата калия; этот показатель называют химическим потреблением кислорода (ХПК). ХПК не должно превышать 15 мг/л кислорода.[ …]

Наиболее трудноудаляемым загрязняющим компонентом БСВ является органика, представленная широкой гаммой химических реагентов, используемых в бурении.

Подавляющая часть таких веществ является структурообразующей органикой, обладающей выраженным стабилизирующим эффектом, что в сочетании с коллоидной составляющей минеральной части взвешенных веществ (глинистая фракция) придает БСВ повышенную агрегативную устойчивость.

Такие стабилизированные коллоидно-дисперсные системы становятся малочувствительными к физико-химическому воздействию и для их дестабилизации требуются значительные энергетические затраты. Количественное содержание органики оценивается по показателю химического потребления кислорода (ХПК), определяемого методом бихроматной или перманга-натной окисляемости.[ …]

Более точное представление о суммарной загрязненности производственных сточных вод дает другой показатель — химическое потребление кислорода (ХПК), под которым понимается количество кислорода, необходимого для полного окисления углерода, водорода, серы, азота и других веществ, находящихся в сточной жидкости, в том числе и тех, которые не поддаются биохимическому окислению. По абсолютной величине ХПК всегда превышает БПК; превышение зависит от вида загрязняющих веществ и колеблется в чрезвычайно широких пределах (от 1,1 раза для этилового спирта до 60 раз для триэти-ламина).[ …]

Косвенно о суммарном наличии органических веществ судят по окисля-емости воды, которая выражается в миллиграммах кислорода, необходимого для окисления органических примесей в 1 л исследуемой воды. Другим косвенным критерием служит уменьшение содержания растворенного в воде кислорода после ее 5-суточного хранения (биохимическое потребление кислорода — БПКз).

Обычно окисляемость воды определяют по результатам титрования перманганатом калия (перманганатная окисляемость — ПО); при этом окисляется лишь около 50% органических веществ. Наиболее полное окисление (90—95%) достигается в случае применения дихромата калия (бихроматная окисляемость — БО). Этот показатель иногда называют химическим потреблением кислорода (ХПК).[ ..

.]

В среднем БПК составляет 83% от ХПК.

Большая скорость процесса биохимического окисления и высокий процент его по отношению к химическому потреблению кислорода объясняются тем что растворенные органические соединения, загрязняющие промышленный сток, относятся к ряду ациклических соединений (простые жирные кислоты, низшие спирты и эфиры из ароматических углеводородов присутствует п-ксилол.[ …]

Наиболее полным показателем общего количества легко-и трудноокисляющихся органических веществ является ХПК -— так называемое химическое потребление кислорода при окислении всего углерода и водорода, содержащихся в органических веществах, с помощью сильного окислителя — бихромата калия в определенных, стандартизированных условиях.

Установлено, что при этом обычно происходит окисление 95—■ 98% всех трудноокисляющихся веществ, за исключением лишь некоторых из них (например, бензола, пиридина, толуола, нафталина).

С другой стороны, при определении ХПК окисляются также и некоторые неорганические вещества, например за-кисное железо, сероводород, нитраты, но это может быть учтено и оценено отдельно.[ …]

Сточные воды многих производств содержат органические вещества, глубоко разрушающиеся микроорганизмами при насыщении сточных вод кислородом воздуха. Характеристикой глубины распада органических соединений при биологической очистке сточных вод является отношение БПК/ХПК (табл.

44) (ВПК — биохимическое потребление кислорода на окисление органического вещества; ХПК — химическое потребление кислорода на деструктивное окисление органических веществ в стандартных условиях хромовой кислотой в присутствии катализатора— сульфата серебра).

Удовлетворительно окисляются биохимически те вещества, у которых БПК/ХПК > 0,6.[ …]

Глубоким содержанием наполнен перечень обобщенных показателей при мониторинге вод, характеризующих их общую загрязненность. Ими являются химическое потребление кислорода (ХПК), биохимическое потребление кислорода (БПК), общий органический углерод, растворенный органический углерод, общий азот, адсорбирующиеся органические галогениды.[ …]

Легкоокисляемые органические вещества к питательному раствору следует добавлять в строго определенной концентрации (чтобы в конце наблюдений в воде оставался кислород).

Последняя зависит от величины химического потребления кислорода (ХПК) данным веществом и определяется либо аналитическим путем (по бихроматной или иодатной окисляемости), либо теоретическим расчетом (т. е.

вычисление количества кислорода, требуемого для окисления данного вещества до углекислоты и воды).[ …]

По первому критерию оценивается влияние вредных веществ на процессы самоочищения воды от органических загрязнений в сточных водах, для чего определяется количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ и развития водной микрофлоры. Характеристиками загрязненности воды в этом случае являются биологическое и химическое потребление кислорода (ВПК и ХПК — см. разд. 6.4.2).[ …]

Сточные воды нефтехимических производств содержат значительное количество органических примесей (нефть и нефтепродукты, фенолы, ПАВ) и другие соединения.

Они характеризуются повышенным химическим потреблением кислорода (ХПК), токсичностью вследствие наличия ПАВ и фенольных соединений.

Поэтому перед сбросом таких вод на общие очистные сооружения требуется их предварительная очистка на локальных установках.[ …]

В ГДР были проведены многочисленные опыты по осаждению хлопьев и дальнейшей очистке сточных вод предприятий по производству вискозы.

Анализ результатов опытов производили путем определения химического потребления кислорода би-хроматным методом (ХПК-хром), который позволяет лучше определять содержание в сточных водах органического вещества, чем метод с применением марганцевокислого калия или ВПК- Указанным методом, который по существу является ускоренным Достаточно точным полумикрометодом, определяется 95% целлюлозы, содержащейся в сточных водах.[ …]

В XI пятилетке планируется разработка следующих приборов: прибора для автоматического определения оптической плотности природных и сточных вод; промышленных и лабораторных электрохимических анализаторов растворенного кислорода в воде; переносных приборов для определения концентрации нефтепродуктов, фенолов, остаточного хлора; комплексного датчика погружного типа для измерения таких физико-химических показателей, как Na+ , F , NOj , Cl ; электропроводности, pH, растворенного кислорода, мутности, температуры; приборов для измерения химического потребления кислорода (ХПК); автоматического респирометра для измерения биохимического потребления кислорода (БПК). Серийное производство всех разработанных приборов будет осуществлено на предприятиях Минприбора СССР. Перечень имеющихся приборов представлен в прил. 7.[ …]

Поэтому необходимыми величинами при определении об щесанитарного показателя вредности, по которым нормиру егся примерно 15 % от общего количества нормируемых веществ [164], являются такие общие показатели качества вод, как биохимическое и химическое потребление кислорода и содержание общего органического углерода.[ …]

Многокомпонентность сточных вод и газовых выбросов в атмосферу предопределяет значительные сложности в количественном и качественном определении компонентов.

Основными стандартными методами определения общего загрязнения сточных вод, широко применяемыми сегодня, являются методы оценки химического потребления кислорода (ХПК) и биохимического потребления кислорода (БПК).

Химическое потребление кислорода — это величина, характеризующая общее содержание в загрязненной воде органических и неорганических восстановителей, реагирующих с сильными окислителями (наиболее часто применяют бихромат калия в серной кислоте — см. раздел 2.4).[ …]

Обычно окисляемость воды определяют с помощью перманганата калия — перманганатная окисляемость (ПО), однако при этом окисляется лишь около 50% органических веществ. Наиболее полное окисление (90—95%) достигается в случае применения бихромата калия — бихроматная окисляемость (БО). Этот показатель иногда называют химическим потреблением кислорода (ХПК).[ …]

На практике очень часто приходится сталкиваться с проблемой адсорбционной очистки сточных вод, содержащих смеси органических веществ, точный состав которых неизвестен.

В этом случае всю сумму растворенных органических веществ можно считать одним «условным компонентом», концентрацию которого рационально характеризовать общим показателем.

Таким общим показателем является химическое потребление кислорода (ХПК), рассмотренное нами в главе I.[ …]

Для изучения механизма и характера влияния полужидких (отработанные буровые растворы) и твердых (буровой шлам) отходов бурения, т.е.

тех видов отходов, которые подвергаются засыпке минеральным грунтом в шламовых амбарах при их ликвидации, на биологическую продуктивность почв и разработки на этой основе комплекса агротехнических мер по восстановлению загрязненных земель были проведены вегетационно-полевые и полевые исследования.

Эксперименты проводили по стандартным методикам [38].

Экспериментировали с отходами бурения различной степени загрязненности по нефти и нефтепродуктам (НП), органическому углероду (показатель химического потребления кислорода — ХПК) и минеральным солям (показатель прокаленного остатка — ПО), которые добавляли в почвы в соотношении 1:1.

Диапазон и уровень загрязненных отходов следующие: по НГ1 — 1,0—12,0%; по ХПК — 20,0 — 60,0 кг/м3; по ПО (в пересчете на единицу площади почвы) — 0,4—1,6 кг/м2 почвы. В исследованиях использовали три типа почвы, т.е. наиболее распространенные типы почв, на которых ведется бурение в зонах активного сельхозпользования земель. Интегральными показателями биологической продуктивности почв являлись урожайность стандартного ячменя сорта «Курьер» и активность инвертазы, которую определяли по известной методике [3].[ …]

Источник: http://ru-ecology.info/term/13192/

Загрязнения: что такое ХПК?

ХПК —  это один из показателей степени загрязненности сточных вод (страшный сон любого руководителя, на предприятии которого недостаточно хорошо работают очистные сооружения).

Профильные словари определяют этот термин следующим образом:

ХПК — количество кислорода, потребляемое при химическом окислении содержащихся в воде органических и неорганических веществ под действием различных окислителей (ГОСТ 27065-86). ХПК обычно выражают в единицах количества кислорода, расходуемого на окисление. 

Иными словами, ХПК определяет какое количество кислорода понадобится воде для того, чтобы химическим способом справиться с загрязнениями. Правила охраны поверхностных вод (1991 г.

) устанавливают норматив для водоемов и водотоков в местах хозяйственно-питьевого водопользования — не более 15 мг О2/л и в местах коммунально-бытового водопользования — не более 30 мг О2/л.

Что делать, если средний молочный завод сегодня может иметь сточные воды с ХПК более 10 000 мг О2/л? Как снизить ХПК, превышающее нормы более, чем в 300 раз? Ученые НПО «АТАЛАСТА» утверждают, что единого механизма не существует. И стоит задуматься о профессионализме того, кто утверждает обратное.

Стоки двух одинаковых, на первый взгляд, молочных заводов, выпускающих одну и ту же продукцию, могут отличаться на тысячи единиц по показателю ХПК.  Влияет практически всё: сырьё, технология производства, оборудование, человеческий фактор, геолокация… Продолжать можно бесконечно.

Направление уменьшения ХПК в промышленных стоках имеет особый приоритет в исследованиях ученых НПО «АТАЛАСТА». Эти исследования проводятся с целью модернизации оборудования, поэтому на  каждом новом объекте установка очистки и восстановления качества воды «Кристалл» получает особую конфигурацию, соответствующую очистке сточных вод именно этого объекта.

К примеру, один из заказчиков — молочный завод, с уровнем  ХПК в стоках — 17 000 мг О2/л. С такими загрязнениями явно не справятся ни одни стандартные очистные сооружения. Такие случаи требуют разработки индивидуальных систем. И когда работы на подобных объектах подходят к концу, можно смело сказать: МЫ ЗНАЕМ КАК УМЕНЬШИТЬ ХПК.

Если вашему предприятию необходима консультация по очистке сточных вод, просим заполнить опросный лист, приложить к письму результаты анализов сточных вод и направить запрос в НПО «АТАЛАСТА».

Источник: http://atalasta.com/index/faq/stochnyie-vodyi-zagryazneniya-texnologii-ochistki/zagryazneniya-chto-takoe-xpk

Строй-справка.ру

Навигация:
Главная → Все категории → Очистка сточных вод

Состав сточных вод и их свойства оценивают по результатам сани-тарно-химического анализа, включающего наряду со стандартными химическими тестами целый ряд физических, физико-химических и санитарно-бактериологических определений.

Сложность состава сточных вод и невозможность определения каждого из загрязняющих веществ приводит к необходимости выбора таких показателей, которые характеризовали бы определенные свойства воды без идентификации отдельных веществ.

Такие показатели называются групповыми или суммарными.

Например, определение органолептических показателей (запах, окраска) позволяет избежать количественного определения в воде каждого из веществ, обладающих запахом или придающих воде окраску.

Полный санитарно-химический анализ предполагает определение следующих показателей: температура, окраска, запах, прозрачность, величина рН, сухой остаток, плотный остаток и потери при прокаливании, взвешенные вещества, оседающие вещества по объему и по массе, перман-ганатная окисляемость, химическая потребность в кислороде (ХПК), биохимическая потребность в кислороде (БПК), азот (общий, аммонийный, нитритный, нитратный), фосфаты, хлориды, сульфаты, тяжелые металлы и другие токсичные элементы, поверхностно-активные вещества, нефтепродукты, растворенный кислород, микробное число, бактерии группы кишечной палочки (БГКП), яйца гельминтов. Кроме перечисленных показателей, в число обязательных тестов полного санитарно-химического анализа на городских очистных станциях может быть включено определение специфических примесей, поступающих в водоотводящую сеть населенных пунктов от промышленных предприятий.

Температура — один из важных технологических показателей, функцией температуры является вязкость жидкости и, следовательно, сила сопротивления оседающим частицам.

Поэтому температура — один из определяющих факторов процесса седиментации.

Важнейшее значение имеет температура для биологических процессов очистки, так как от нее зависят скорости биохимических реакций и растворимость кислорода в воде.

Окраска – один из органолептических показателей качества сточных вод. Хозяйственно-фекальные сточные воды обычно слабо окрашены и имеют желтовато-буроватые или серые оттенки.

Наличие интенсивной окраски различных оттенков — свидетельство присутствия производственных сточных вод.

Для окрашенных сточных вод определяют интенсивность окраски по разведению до бесцветной, например 1:400; 1:250 и т.д.

Запах – органолептический показатель, характеризующий наличие в воде пахнущих летучих веществ.

Обычно запах определяют качественно при температуре пробы 20°С и описывают как фекальный, гнилостный, керосиновый, фенольный и т.д.

При неясно выраженном запахе определение повторяют, подогревая пробу до 65°С. Иногда необходимо знать пороговое число — наименьшее разбавление, при котором запах исчезает.

Концентрация ионов водорода выражается величиной рН. Этот показатель чрезвычайно важен для биохимических процессов, скорость которых может существенно снижаться при резком изменении реакции среды.

Установлено, что сточные воды, подаваемые на сооружения биологической очистки, должны иметь значение рН в пределах 6,5 – 8,5. Производственные сточные воды (кислые или щелочные) должны быть нейтрализованы перед сбросом в водоотводящую сеть, чтобы предотвратить ее разрушение.

Городские сточные воды обычно имеют слабощелочную реакцию среды (рН = 7,2-7,8).

Прозрачность характеризует общую загрязненность сточной воды нерастворенными и коллоидными примесями, не идентифицируя вид загрязнений. Прозрачность городских сточных вод обычно составляет 1-3 см, а после очистки увеличивается до 15 см.

Сухой остаток характеризует общую загрязненность сточных вод органическими и минеральными примесями в различных агрегативных состояниях (в мг/л).

Определяется этот показатель после выпаривания и дальнейшего высушивания при t = 105 °С пробы сточной воды. После прокаливания (при t = 600°C) определяется зольность сухого остатка.

По этим двум показателям можно судить о соотношении органической и минеральной частей загрязнений в сухом остатке.

Плотный остаток – это суммарное количество органических и минеральных веществ в профильтрованной пробе сточных вод (в мг/л). Определяется при таких же условиях, что и сухой остаток.

После прокаливания плотного остатка при t = 600°С можно ориентировочно оценить соотношение органической и минеральной частей растворимых загрязнений сточных вод.

При сравнении прокаленных сухого и плотного остатков городских сточных вод определено, что большая часть органических загрязнений находится в нерастворенном состоянии. При этом минеральные примеси в большей степени находятся в растворенном виде.

Взвешенные вещества – показатель, характеризующий количество примесей, которое задерживается на бумажном фильтре при фильтровании пробы. Это один из важнейших технологических показателей качества воды, позволяющий оценить количество осадков, образующихся в процессе очистки сточных вод.

Кроме того, этот показатель используется в качестве расчетного параметра при проектировании первичных отстойников. Количество взвешенных веществ – один из основных нормативов при расчете необходимой степени очистки сточных вод.

Потери при прокаливании взвешенных веществ определяются так же, как для сухого и плотного остатков, но выражаются обычно не в мг/л, а в виде процентного отношения минеральной части взвешенных веществ к их общему количеству по сухому веществу. Этот показатель называется зольностью.

Концентрация взвешенных веществ в городских сточных водах обычно составляет 100 – 500 мг/л.

Оседающие вещества — часть взвешенных веществ, оседающих на дно отстойного цилиндра за 2 ч отстаивания в покое.

Этот показатель характеризует способность взвешенных частиц к оседанию, позволяет оценить максимальный эффект отстаивания и максимально возможный объем осадка, который может быть получен в условиях покоя.

В городских сточных водах оседающие вещества в среднем составляют 50-75% общей концентрации взвешенных веществ.

Под окисляемостью понимают общее содержание в воде восстановителей органической и неорганической природы. В городских сточных водах подавляющую часть восстановителей составляют органические вещества, поэтому считается, что величина окисляемости полностью относится к органическим примесям.

Окисляемость – групповой показатель.

В зависимости от природы используемого окислителя различают химическую окисляемость, если при определении используют химический окислитель, и биохимическую, когда роль окислительного агента выполняют аэробные бактерии – этот показатель – биохимическая потребность в кислороде -БПК.

В свою очередь, химическая окисляемость может быть перманганат-ной (окислитель КМп04), бихроматной (окислитель К2Сг207) и иодатной (окислитель KJ03). Результаты определения окисляемости независимо от вида окислителя выражают в мг/л 02. Бихроматную и иодатную окисляемость называют химической потребностью в кислороде или ХПК.

Перманганатная окисляемость – кислородный эквивалент легко-окисляемых примесей. Основная ценность этого показателя – быстрота и простота определения.

Перманганатная окисляемость используется с целью получения сравнительных данных. Тем не менее, есть такие вещества, которые не окисляются КМп04.

Определяя ХПК, можно достаточно полно оценить степень загрязненности воды органическими веществами.

БПК — кислородный эквивалент степени загрязненности сточных вод биохимически окисляемыми органическими веществами. БПК определяет количество кислорода, необходимое для жизнедеятельности микроорганизмов, участвующих в окислении органических соединений.

БПК характеризует биохимически окисляемую часть органических загрязнений сточной воды, находящихся в первую очередь в растворенном и коллоидном состояниях, а также в виде взвеси.

Для математического описания процесса биохимического потребления кислорода наиболее часто используют кинетическое уравнение первого порядка. Для вывода уравнения введем ряд обозначений: La – количество кислорода, необходимое для окисления всего органического вещества, т.е.

БПКполн мг/л; Lt – то же, потребленное к моменту времени t, т.е. БПКЬ мг/л; La – Lt – то же, остающееся в растворе к моменту времени t, мг/л.

Азот находится в сточных водах в виде органических и неорганических соединений. В городских сточных водах основную часть органических азотистых соединений составляют вещества белковой природы – фекалии, пищевые отходы.

Неорганические соединения азота представлены восстановленными – NH4+ и NH3 окисленными формами N02” и N03” Аммонийный азот в большом количестве образуется при гидролизе мочевины – продукта жизнедеятельности человека.

Кроме того, процесс аммонификации белковых соединений также приводит к образованию соединений аммония.

В городских сточных водах до их очистки азот в окисленных формах (в виде нитритов и нитратов), как правило, отсутствует. Нитриты и нитраты восстанавливаются группой денитрифицирующих бактерий до молекулярного азота. Окисленные формы азота могут появиться в сточной воде лишь после биологической очистки.

Источником соединений фосфора в сточных водах являются физиологические выделения людей, отходы хозяйственной деятельности человека и некоторые виды производственных сточных вод.

Концентрации азота и фосфора в сточных водах – важнейшие пока- | затели санитарно-химического анализа, имеющие значение для биологической очистки. Азот и фосфор – необходимые компоненты состава бактериальных клеток. Их называют биогенными элементами.

При отсутствии азота и фосфора процесс биологической очистки невозможен.

Хлориды и сульфаты – показатели, концентрация которых влияет на общее солесодержание.

В группу тяжелых металлов и других токсичных элементов входит большое число элементов, которое по мере накопления знаний о процессах очистки все более возрастает. К токсичным тяжелым металлам относят железо, никель, медь, свинец, цинк, кобальт, кадмий, хром, ртуть; токсичным элементам, не являющимся тяжелыми металлами, – мышьяк, сурьма, бор, алюминий и т.д.

Источник тяжелых металлов – производственные сточные воды машиностроительных заводов, предприятий электронной, приборостроительной и других отраслей промышленности. В сточных водах тяжелые металлы содержатся в виде ионов и комплексов с неорганическими и органическими веществами.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) – органические соединения, состоящие из гидрофобной и гидрофильной частей, обусловливающих растворение этих веществ в маслах и в воде.

Примерно 75% общего количества производимых СПАВ приходится на долю анионо-активных веществ, второе место по выпуску и использованию занимают неионогенные соединения.

В городских сточных водах определяют СПАВ этих двух типов.

Нефтепродукты – неполярные и малополярные соединения, экстрагируемые гексаном. Концентрация нефтепродуктов в водоемах строго нормируется, и поскольку на городских очистных сооружениях степень их задержания не превышает 85%, в поступающей на станцию сточной воде также ограничивается содержание нефтепродуктов.

Растворенный кислород в поступающих на очистные сооружения сточных водах отсутствует. В аэробных процессах концентрация кислорода должна быть не менее 2 мг/л.

Санитарно-бактериологические показатели включают: определение , общего числа аэробных сапрофитов (микробное число), бактерий группы кишечной палочки и анализ на яйца гельминтов.

Микробное число оценивает общую обсемененность сточных вод микроорганизмами и косвенно характеризует степень загрязненности воды органическими веществами – источниками питания аэробных сапрофитов. Этот показатель для городских сточных вод колеблется в пределах 106 – 108.

Источник: http://stroy-spravka.ru/article/sanitarno-khimicheskie-pokazateli-zagryazneniya-stochnykh-vod