Технологии

Прозрачность и мутность, как показатели состояния водной среды

22 июня 2014

Автор статьи: Игорь Ливен

Статьи по теме:

Влияние рН водной среды на работу очистных сооружений

Степень прозрачности сточной воды зависит от присутствия в ней микроорганизмов и частиц, находящихся в коллоидном состоянии. Это самый оперативный показатель очистки воды, практически мгновенно реагирующий на любые нарушения технологии очистки, когда по другим параметрам контроля состояния среды отклонения еще фиксируются. Это связано с тем, что измельчение хлопьев активного ила, ведущее к ухудшению их осаждения, происходящее при любом отклонении от оптимальных условий среды, фиксируется по снижению прозрачности слоя воды над илом. Мутность воды зависит от содержания в ней частиц коллоидных растворов, тонко взвешенных нерастворимых веществ, микроорганизмов и других факторов, препятствующих прохождению света сквозь столб воды. Для оценки качества очистки и наличия примесей в воде контроль мутности более объективен, чем оценка прозрачности, так как ее показатели определяются с помощью мутномеров, а показатели прозрачности - визуально.

Концентрация взвешенных веществ как показатель загрязненности и очистки сточных вод

Взвешенные вещества представляют собой нерастворимые частицы твердой фазы, распределенные по всему объему водной среды. От их концентрации и способности к осаждению зависит выбор способа их выделения. Соотношение концентрации взвешенных веществ и БПК определяет возможную эффективность их удаления с помощью методов механической очистки. Оптимальным соотношением является 50% на 50%, если же доля БПК выше, что свидетельствует об органической природе загрязнений, то основная часть процесса выделения будет приходиться на сооружения биологической очистки. Соотношение количества взвешенных веществ и ХПК говорит о том, в каком виде, растворенном, или не растворенном, содержатся основные загрязнения данной сточной воды. При соотношении 60% взвешенных веществ от показателя ХПК основная доля загрязнений находится в нерастворенном виде, а при снижении менее этого значения - в основном в виде раствора.

Показатели для оценки загрязнения сточной воды органическими веществами

Для того, чтобы провести анализ состояния сточных вод по наличию загрязняющей органики, существуют показатели, позволяющие в комплексе дать верную оценку по содержанию и окислительным свой свойствам органических веществ. К ним относится биохимическое потребление кислорода – БПК, химическое потребление кислорода –ХПК, а так же концентрации общего углерода, общего азота, общего фосфора, общей серы и некоторых других элементов. Благодаря ХПК можно определить общее число восстановителей, реагирующих с таким сильным окислителем, как бихромат калия. Перманганатная окисляемость, иначе ПО, характеризует количество легко окисляемых соединений и определяется по взаимодействию с перманганатом калия, являющимся менее сильным окислителем, чем бихромат калия. По показателю БПК можно определить общее количество окисляемой органики, находящееся в сточной воде, поэтому его значение всегда меньше ХПК. Анализ по общему углероду показывает его содержание в органических веществах, присутствующих в сточной воде и определяется по объему выделившегося углекислого газа.

Эти показатели и их соотношения позволяют полностью оценить потребность в кислороде водной среды, необходимую для переработки загрязняющих веществ. Кроме того, они позволяют произвести анализ нагрузки на активный ил, а так же возможностей повышения качества очистки стоков. Поэтому величины БПК и ХПК учитываются при проектировании очистных сооружений и подборе оптимальных параметров очистки сточной воды. Их соотношения также носят высокоинформативный характер. Так, соотношение БПК/ХПК показывает степень возможного биохимического разложения органических загрязнений, а величина отношения ХПК к содержанию общего углерода характеризует специфическое потребление кислорода.

Получить консультацию специалиста Консультация

Величина ХПК учитывает необходимое потребление кислорода для окисления не только органических веществ, но и неорганических соединений, в которые входят недоокисленные серосодержащие остатки, нитриты, двухвалентное железо и другие. В органические вещества, определяемые показателем ХПК, входит органика, легко поддающаяся окислению, взвешенная органика, и органика, растворенная в воде, и инертная к биологическому окислению, к которой относятся гуминовые соединения, бензопирен, хлорорганическая органика и тому подобные вещества. Для определения органики, инертной к разложению биохимическим путем, сточные воды смешиваются с активным илом и снабжаются кислородом с помощью аэрации в течение двадцати, или двадцати восьми дней.

Разница между начальным и конечным значениями ХПК позволяет определить количество веществ, не разлагающихся при биохимическом окислении. Регулярный контроль величин ХПК и БПК, проводимый в течение всего периода эксплуатации очистных сооружений, позволяет вовремя выявить неэффективность очистки стоков и принять меры по ее устранению. Показатель перманганатной окисляемости может применяться в качестве оперативного анализа состояния сточных вод по содержанию легкоокисляемой органики, особенно полезного в период первичного наращивания биомассы активного ила. Определение БПК имитирует условия очистки воды от органического субстрата в естественных условиях и служит показателем концентрации органических веществ, которые могут быть подвергнуты биохимическому разложению, в отличие от анализа по ХПК, в котором определяется так же и органика, инертная к биохимическому окислению. Анализ по БПК может быть полным, или проводимым по пятисуточным пробам. При определении полного БПК биохимическое разложение проводится до начала процесса нитрификации. На практике для бытовых сточных вод этот период составляет около 20 суток, а для промышленных может занимать значительно больший период времени, зависящий от концентрации загрязняющих стоки органических веществ. Поэтому чаще всего для анализа используется БПК5, или БПК7, при котором проба воды выдерживается до неполного окисления в течение пяти, или семи дней. Однако, анализ по БПКполн является более предпочтительным, так как в стоках промышленных производств может содержаться большее количество сложноокисляемой органики, чем то, что можно определить по пяти- или семисуточной инкубации.

Соотношение БПК/ХПК, составляющее более, чем 0,45-0,7, говорит о целесообразности биологической очистке поступающей сточной воды и достаточном содержании окисляемого субстрата, при меньшем соотношении следует подвергать ее предварительным стадиям механической и физико-химической очистки, на которых происходит удаление сложноокисляемой органики. Во время процесса биологической очистки, вследствие разложения сложных органических веществ, это соотношение снижается, и чем оно меньше, тем лучше качество проведенной биологической очистки.

В качестве оценки окисляемости стоков используется такое понятие, как константа скорости БПК. Она определяется путем ежедневного анализа проб полного БПК, и рассчитывается как экспотенциальная зависимость. Легкоокисляемые органические вещества имеют константу скорости от 0,2 до 0,4, нормально окисляющиеся вещества характеризуются ее значением в пределах от 0,19 до 0,09, а для сложноокисляемых веществ она уже составляет от 0,05 до 0,01. К легкоокисляемой органике относятся сахар, спирты и формальдегиды, в нормальноокисляемую группу входят креозолы, соединения нефти и анионные и катионные поверхностно-активные вещества, а к трудоноокисляемым можно причислить неионогенные ПАВ, гуминовые и лигниновые соединения, и другую подобную органику. Кроме того, на основании константы, и проводимого анализа по БПК5 можно определять расчетное значение БПКполн, позволяющее за более короткое время провести анализ состояния стоков и работы сооружений очистки. Постоянное контролирование константы скорости окисления в поступающей сточной воде позволяет рассчитать динамические изменения концентраций загрязняющей органики и получить более точные данные для определения расчетного значения полного БПК.

Кроме всего вышеперечисленного необходимо контролировать также содержание в сточной воде содержание макро- и микробиогенных элементов, необходимых для обеспечения жизнедеятельности организмов активного ила, прироста из биомассы и прохождения процесса ферментации. К макробиогенным элементам относятся азот и фосфор, сера и железо, именно они необходимы бактериям для размножения. Микробиогенные элементы, включающие некоторые щелочные металлы, обеспечивают прохождение процесса ферментации. Таким образом, для обеспечения удовлетворительной работы сооружений биологической очистки необходимо отслеживать и регулировать их состояние по нескольким определенным параметрам, позволяющим провести анализ состояния биомассы активного ила, и в случае обнаружения отклонений, принять необходимые и своевреименные меры для их устранения.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.