Септики, жироуловители, дренаж, канализация - Москва. Что такое хпк в сточных водах

Септики, жироуловители, дренаж, канализация - Москва: Что такое ХПК?

Окисляемость, или химическое потребление кислорода (ХПК)

Присутствующие в воде органические соединения могут претерпевать не только аэробное биохимическое окисление в результате жизнедеятельности бактерий, используемое при определении БПК (см. раздел 6.2.5). При наличии в пробе воды сильных окислителей и соответствующих условий протекают химические реакции окисления органических веществ, причем характеристикой процесса химического окисления, а также мерой содержания в пробе органических веществ является потребление в реакции кислорода, химически связанного в окислителях. Показатель, характеризующий суммарное содержание в воде органических веществ по количеству израсходованного на окисление химически связанного кислорода, называется химическим потреблением кислорода ( ХПК ). Являясь интегральным (суммарным) показателем, ХПК в настоящее время считается одним из наиболее информативных показателей антропогенного загрязнения вод. Этот показатель, в том или ином варианте, используется повсеместно при контроле качества природных вод, исследовании сточных вод и др. Результаты определения окисляемости выражаются в миллиграммах потребленного кислорода на 1 л воды (мгО/л).

Однако не все органические вещества в равной степени участвуют в реакции химического окисления. Так же, как и при биохимическом окислении, при химическом окислении можно выделить группы легко, нормально и тяжело окисляющихся органических веществ. Поэтому всегда существует разница между теоретически возможным и практически достигаемым значениями ХПК .

Теоретическим значением ХПК (ХПКтеор) называют количество кислорода (или окислителя в пересчете на кислород) в мг/л, необходимое для полного окисления содержащихся в пробе органических веществ, т.е. всех способных окисляться элементов из состава органического соединения. При таком окислении углерод теоретически количественно окисляется до CO2, а сера и фосфор (если они присутствуют в соединении) – до SO3 и P2O5. Азот превращается в аммонийную соль; кислород, входивший в состав окисляемых органических молекул, является «строительным материалом» для образующихся продуктов окисления, а водород переходит в структуру h3O или аммонийной соли.

Например, при окислении синильной кислоты и гликоколя протекают реакции: (...).

Практически используемые методы определения ХПК дают результаты, близкие к ХПКтеор, но всегда отклоняющиеся в ту или иную сторону. При наличии трудно окисляющихся органических веществ их окисление за время реакции проходит неполностью, и это приводит к занижению результата. В то же время, при наличии в пробе неорганических восстановителей, также потребляющих кислород на собственное окисление, результат получается завышенный. Совместное действие обоих факторов и вызывает отклонение реального ХПК от ХПКтеор.

Таким образом, окисляемость, или ХПК , характеризует общее количество содержащихся в воде восстановителей (органических и неорганических), реагирующих с сильными окислителями. В качестве таких окислителей обычно используют бихромат- и перманганат-анионы, и соответственно называются основные методы определения ХПК – бихроматный и перманганатный. Следует отметить, что результаты определения окисляемости одной и той же воды с помощью разных окислителей обычно неоднозначны из-за неодинаковой степени окисления веществ, присутствующих в воде. Результаты зависят также от свойств окислителя, его концентрации, температуры, рН, продолжительности окисления и др. Получаемые результаты сопоставимы только в том случае, когда точно соблюдены все условия проведения анализа.

Бихроматная окисляемость позволяет получить значение ХПК , наиболее приближенное к ХПКтеор, т.е. наиболее полное окисление достигается бихроматом калия. Поэтому определение бихроматной окисляемости является основным методом определения ХПК . Именно бихроматную окисляемость часто называют «химическим потреблением кислорода»*. В условиях этого метода большинство органических соединений окисляется на 95% и более, однако окисляются не все соединения (толуол, бензол, пиридин, парафин и др. практически не окисляются). Катализатором окисления является сульфат серебра, который добавляется в аналитическую рецептуру для ускорения реакции и повышения полноты окисления органических веществ. Избыток бихромата оттитровывается раствором соли Мора. Реакцию проводят в жестких условиях – в 50%-ной (18-нормальной, разбавление 1:1) серной кислоте при кипячении. Содержание неорганических восстановителей в пробе определяют отдельно специальными методами и вычитают из ХПК пробы.

Бихромат при этом восстанавливается согласно уравнению: (...).

В таких условиях получаемый результат обычно составляет 95–98% от ХПКтеор.

На примере окисления фталата калия бихроматом реакцию можно записать следующим образом: (...).

Из уравнения реакции следует, что на окисление 2 молекул фталата калия расходуется 16 молекул кислорода, связанного в бихромате. В весовом отношении ХПКтеор для 1 мг фталата калия составляет 1,175 мгО.

Значения ХПКтеор (в мг кислорода на 1 мг вещества) для разных соединений по данным [12] приведены в табл. 14.

Таблица 14

Значения ХПКтеор для разных соединений

Соединение ХПКтеор , мгО/л Щавелевая кислота 0,18 Синильная кислота 0,59 Гликоколь 0,64 Глюкоза 1,07 Уксусная кислота 1,07 Сахароза 1,12 Масляная кислота 1,82 Этанол 2,09 Додецилбензоат натрия 2,34 Фенол 2,38 Бутанол 2,59

Бихроматная окисляемость определяется методом титрования. Соответствующие методики, с незначительными различиями, регламентированы как отечественными руководящими документами, так и международным стандартом ИСО 6060. Согласно методу титрования, избыток бихромата калия после операции окисления (уравнение реакции см. выше) оттитровывают солью Мора в присутствии индикатора, в качестве которого обычно используется ферроин – комплекс 1,10-фенатролина с сульфатом железа (II) (в качестве индикатора может быть также использована N-фенилантраниловая кислота). При этом катион Fe2+ в титранте реагирует с катионом хрома: (...).

Индикатор образует интенсивно окрашенное соединение с Fe2+, и бесцветное – с Fe3+. По этой причине, когда восстановление Cr6+ до Cr3+ завершено, Fe2+ реагирует с индикатором с образованием ферроинового комплекса. При этом окраска раствора отчетливо изменяется от синевато-зеленой до красно-коричневой, что указывает момент окончания титрования. Момент окончания титрования может быть установлен также потенциометрически.

Для определения ХПК , наряду с окислением бихроматом, проводят также окисление перманганатом. Соответствующий показатель называется перманганатной окисляемостью (за рубежом также используют термин «перманганатный индекс»). Перманганатная окисляемость является мерой загрязнения воды окисляемыми органическими и неорганическими веществами, способными к окислению в условиях анализа, и такими условиями являются окисление 0,01 ммоль/л экв. раствором перманганата калия в сернокислой среде или кипячение в течении 10 мин.

Уравнение реакции при окислении пробы перманганатом можно записать следующим образом:(...).

Для определения перманганатной окисляемости используется более простой метод, чем для бихроматной окисляемости, однако он имеет ограниченное применение. Так, определение перманганатной окисляемости может быть рекомендовано (и широко используется) лишь при анализе природных вод для контроля за динамикой содержания легкоокисляющихся веществ природного происхождения (например, гуминовых кислот). И это понятно, т.к. «жестко» окисляющиеся органические загрязнители, часто присутствующие в сточных водах, в природной воде практически не встречаются. Следует отметить также, что именно перманганатная окисляемость является единственным показателем ХПК , регламентирующим качество питьевой воды согласно СанПиН 2.1.4.559-96 (норматив составляет 5,0 мгО/л).

Перманганатная окисляемость может давать некорректные результаты при анализе сточных вод по следующим причинам:

перманганат – недостаточно сильный окислитель, поэтому окисление многих веществ проходит неполно или совсем не проходит;

при кипячении растворов, содержащих перманганат, последний разлагается до диоксида марганца и кислорода (как в кислой, так и в щелочной средах). Выпадающий диоксид марганца каталитически ускоряет процесс, однако в холостой пробе или относительно чистой воде этого не происходит. Процесс осложняется тем, что количество выпадающего диоксида марганца зависит от условий и состава анализируемой пробы.

Как уже отмечалось, в природных водах содержание трудно окисляющихся органических веществ обычно крайне мало, и результаты, получаемые при анализе природных вод бихроматным и перманганатным методами, практически достаточно близки.

Перманганатную окисляемость используют для оценки качества питьевой, водопроводной воды, природной воды источников водоснабжения и др. Ее определение предусмотрено ГОСТом 2761 при обследовании источников хозяйственно-питьевого водоснабжения. Более загрязненные поверхностные и сточные воды** также, с известным приближением, можно анализировать этим методом, однако их необходимо разбавлять. Перманганатную окисляемость нельзя рассматривать как меру теоретического потребления кислорода или общего содержания органических веществ в воде, т.к. ряд органических соединений в условиях этого метода окисляются лишь частично.

Таким образом, для характеристики ХПК как показателя химической активности пробы, традиционно используются методы «мокрой» химии. Тем не менее ХПК определяют также и «сухими» приборными методами. Например, методами сжигания органических веществ пробы в токе кислорода или СО2. Эти методы также позволяют получить результаты, близкие ХПКтеор, однако требуют приборного оснащения, а приборы – соответствующего обслуживания, поверки и т.п.

Мешающее влияние при определении ХПК оказывают, в первую очередь, хлорид-анионы, как правило, содержащиеся в природных и, особенно, в сточных водах. Хлориды окисляются в условиях анализа до элементарного хлора, поэтому при содержании в пробе в концентрации свыше 300 мг/л их влияние устраняется (или минимизируется) путем добавления сульфата ртути (II) в количестве 22,2 мг HgSO4 на 1 мг Cl–. Образующийся малодиссоциированный хлорид ртути (II) устойчив в присутствии большой концентрации серной кислоты и бихромата.

Определению также мешают нитриты, часто присутствующие в водах, прошедших биохимическую очистку. Для их устранения в пробу вводят по 10 мг сульфаминовой кислоты на 3 мг NO2–. При кипячении раствора нитрит-анионы удаляются в виде азота, а избыток сульфаминовой кислоты переходит в сульфат аммония: (...).

Помимо хлоридов и нитритов, определению мешают сульфиды, сероводород и железо (2). Все указанные соединения, при их присутствии в пробе, могут быть определены индивидуально, и результат анализа на окисляемость в таком случае уменьшают на величину потребления кислорода этими соединениями. В частности, 1 мг h3S соответствует 0,47 мгО, 1 мг NO2– – 0,35 мгО, 1 мг Fe2+ – 0,14 мгО.

Нормативы на ХПК в воде водоемов: для питьевой воды – 5,0 мгО/л (для перманганатной окисляемости), ХПН – 15 мгО/л; КБН – 30 мгО/л (для бихроматной окисляемости).

--------------------------------------------------------------------------------

* Показатель ХПК по международной терминологии (англ.) называется «Сhemical oxyden demand» (COD). При этом имеется в виду исключительно бихроматная окисляемость.

** Для оценки загрязненности сточных вод органическими веществами используют обычно бихроматную окисляемость.--------------------------------------------------------------------------------

Источник: Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. А.Г. Муравьев, Третье издание. Санкт-Петербург, Крисмас + , 2004.http://www.anchem.ru/literature/books/muraviev/

septik-drenage.blogspot.com

АТАЛАСТА - 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».

atalasta.com

очистка от фосфатов, требования и нормы САНПИН, выпуск в водоемы

Сточные воды Проблема очистки сточных вод уже давно является одним из основных вопросов экологической безопасности. К сожалению, и в промышленных масштабах, и в условиях применения бытовых канализационных сетей достаточно часто уделяется недостаточное количество внимания на предварительную подготовку стоков.

Поэтому в систему центральной канализации зачастую попадают всевозможные отходы, в которых значительно превышаются ПДК сточных вод (предельно допустимые показатели) по различным критериям.

Критерии оценки состояния сточных вод

Основной задачей мониторинга состояния стоков является недопущение загрязнения поверхностных вод. Требования СанПиН сточные воды в этом вопросе ставят достаточно жесткие условия по содержанию вредных примесей в стоках, сброс которых производится в водоемы.

Основными характеристиками являются:

Количество взвешенных и плавающих примесей.
БПК сточных вод, характеристика определяющая количество кислорода, необходимого для биохимического окисления веществ органического происхождения, имеющихся в стоках. То есть, чем более загрязнены стоки, тем большим будет это значение.
ХПК сточных вод, определяет количество кислорода, необходимого для химического разложения органических примесей.
Содержание различных химических веществ, способных нанести вред как человеку, так и окружающей среды.
Кислотность стоков.

Допустимые значения показателей по СанПиН 2.1.5.980-00

Исходя из этих показателей, определяется, возможно ли осуществлять выпуск сточных вод в водоемы.

Содержание веществ, понятие ПДК стоков

Так что же это такое — ПДК стоков?

Это установленный законодательно показатель, который характеризует максимально возможное содержание различных веществ в воде, атмосфере, почве.

Если в воде подобные показатели не превышены, то человек может применять ее без последствий на протяжении длительного времени. Понятно, что касаемо стоков, речь о непосредственном применении не идет. Здесь играет роль другой фактор.

Любая канализационная система является системой открытого типа. Да, существует ряд предприятий, технологический цикл которых предполагает повторное применение стоков, но достичь абсолютной ликвидации сброса отходов производства в канализацию практически невозможно.

Поэтому и были утверждены ПДК сброса сточных вод. Они были рассчитаны из условия безопасного сброса стоков.

ПДК сброса сточных вод

В сточных водах перед сбросом в канализацию должно контролироваться содержание множества веществ. Особое внимание должно уделяться содержанию тяжелых металлов в чистом виде, их солей.

Именно такие вещества оказывают наиболее губительное воздействие.

Требования к сточным водам

Согласно действующим нормативным документам, кроме этого, нельзя сбрасывать в городскую канализационную систему сточные воды, которые содержат:

Вещества, разложение которых может вызвать образование взрывоопасных газов в системе канализации (оксид углерода, сероводород, различные цианиды и другие). Нормы ПДК в сточных водах не допускают нахождения подобных веществ в стоках.
Горючие вещества, в том числе и различные виды горюче-смазочных материалов, смол, нерастворимых жиров.
Вещества, обладающие радиоактивными свойствами.
Различные включения биологического характера, которые могут вызвать бактериальное загрязнение.
Химические элементы, которые будут оказывать разрушающее воздействие на материалы, которые применялись в строительстве канализационной системы.
Разного рода загрязнения, которые способствуют нарушению работы канализации и приводят к образованию засоров, отложений на стенках труб и коллекторов.
Вещества, которые трудно поддаются окислению биологическим способом.
Химические соединения, для которых не определены ПДК сточных вод, в канализацию сбрасывать также недопустимо. Исключение составляют вещества, для которых определены предельно допустимые концентрации содержания в водоемах, которые предназначены для бытового применения.

Показатели, которым должны соответствовать стоки

Предельно допустимые концентрации сточных вод измеряются в мг/литр, и составляют:

Вещества во взвешенном состоянии — 500.
БПК (полный) — 500.
ХПК — 800.
Остаток плотный — 2000, в том числе:
- Сульфаты —500.
- Хлориды — 350.
- Вещества, из которых возможно извлечение эфира — 20.

Кроме того, сточные воды должны иметь температуру не более 40 градусов, нейтральную кислотность (6,5-8,5 рН).

Превышение ПДК сточных вод ведет к наложению на предприятие или частное лицо штрафных санкций.

Несколько слов о бытовых стоках

Абсолютно неправильным является мнение, что данные требования распространяются только на производственные предприятия. Достаточно часто работниками городских водоканалов обнаруживаются незаконные врезки в системы отвода ливневых вод, дренажные системы.

И если в бытовых стоках нет смысла искать тяжелые металлы или радиоактивные вещества, то от наличия органического материала они не избавлены. Поэтому ПДК так же законно распространяются на бытовые стоки.

А если речь заходит о крупных комплексах частных сооружений, отопление которых осуществляется при помощи котельных, технологический процесс которых предполагает сброс технологических жидкостей в систему канализации, тут уже стоит вопрос и о содержании в стоках и сульфатов, и хлоридов. То есть вполне возможно может стать вопрос о том, что будет необходима очистка сточных вод от фосфатов и других солей.

Оборудование для контроля над стоками

Канализационный колодец При подключении канализационной сети предприятия к системе городской канализации необходимо обеспечить наличие специального контрольного канализационного колодца. При этом он должен находиться за пределами предприятия, чтобы обеспечить свободный доступ к нему контролирующих органов.

Такие колодцы должны быть оборудованы приспособлениями для отбора проб стоков. При необходимости, на потенциально опасных предприятиях должны быть смонтированы системы автоматического контроля над состоянием сточных вод.

Сброс в городскую систему стоков, в которых хотя бы по одному показателю превышена ПДК, не допускается.

В случае наличия в канализационных стоках большого количества солей, необходимо предусмотреть их предварительную очистку или выполнять процедуру обессоливания.

Только общее ответственное отношение к проблемам очистки бытовых и промышленных стоков может привести к улучшению экологической обстановки в вашей местности. Особенно это актуально для районов с высокой техногенной нагрузкой.

canalizator-pro.ru

Химическая потребность кислорода ХПК - Справочник химика 21

ХИМИЧЕСКОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА, ХИМИЧЕСКАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В КИСЛОРОДЕ, ХПК — показатель загрязненности воды, характеризуемый количеством кислорода, необходимого для химического окисления за определенное время в единице объема. [c.405]

Биохимическая (полная) и химическая потребность в кислороде некоторых органических соединений (веществ) (по данным ВНИИ Водгео) [c.130]

БПК - это биологическая потребность в кислороде, необходимом для полного разрушения органических веществ, находящихся в сточных водах, выраженная в миллиграммах кислорода на литр стоков. ХПК - химическая потребность в кислороде, необходимом для окисления органических соединений, находящихся в сточных водах. БПК и ХПК - основные критерии качества сточных и очищенных вод. [c.166]

Таким показателем является биохимическое потребление кислорода (ВПК), равное количеству кислорода, поглощаемого при окислеиии конкретного вещества в определенный отрезок времени. ВПК выражается в миллиграммах потребного кислорода на 1 г окисляемого вещества (мг Ог/г), а в растворах — в миллиграммах потребного кислорода на 1 л раствора (мг Оа/л). Наряду с ВПК установлен показатель химического Сбихроматного) потребления кислорода (ХПК). Эти показатели для некоторых органических веществ приведены в табл. 9. [c.76]

ХПК — химическая потребность в кислороде, определенная бихроматным ме тодом, т. е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг О2/МГ вещества [c.10]

Химическая потребность кислорода (ХПК), мг/л Биологическая потребность кислорода (ВПК 2о)> [c.300]

Химическая потребность кислорода......................235 [c.306]

Химическая потребность кислорода (ХПК) — это количество кислорода, необходимого для химического окисления растворенных и коллоидных веществ сточной воды. [c.8]

Уплотненный осадок легко обезвоживается на вакуум-фильтрах или фильтр-прессах. Причем производительность 1 м этих аппаратов, как правило, выше, а влажность обезвоженного осадка ниже, чем при реагентной обработке. В среднем эти значения составляют соответственно 25—30 кг/ч (65--70%) для вакуум-фильтров и 10—15 кг/ч (40—50 %) для фильтр-прессов. Отделенная на стадиях уплотнения и обезвоживания вода, вследствие распада органического вещества осадка, содержит большое количество растворенных, веществ с химической потребностью кислорода (ХПК) около 10 кг на 1 м . Эта вода обычно возвращается на аэрационные очистные сооружения, что вызывает необходимость увеличения их мощности на 10--15 %. При этом общая стоимость обработки осадка с учетом дополнительных затрат на очистку отделенной воды оказывается на 25-30 % ниже, чем стоимость обработки осадка по схеме сбраживание —реагентная обработка --механическое обезвоживание . [c.93]

Однако, анализы на химически потребный кислород давали результаты лишь в 5—7 раз меньшие по сравнению с результатами анализов сточных вод до их очистки. Причиной завышения анализов на ХПК, очевидно, является октанол, применяемый при очистке сточных вод, т. к. из литературных источников известно, что октанол растворим в воде. Следовательно, искусственно вводилась органика и, тем самым, завышались анализы на ХПК. [c.88]

Серосодержащие сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов являются очень сложными по составу и содержат ряд органических соединений, вследствие чего химическая потребность кислорода (ХПК) таких вод бывает очень высокой. Проводя опыты по извлечению серосодержащих с помощью неорганических ионитов, мы следили одновременно и за их активностью по отношению к некоторым органическим компонентам фенолу, метанолу. [c.194]

Потери продуктов от сброса в канализацию оказались в несколько раз большими по сравнению с предусмотренными проектом, промстоки имели ХПК (химическая потребность в кислороде) примерно 300 000 мг/л вместо проектных 6000 мг/л. При этом только сброс формальдегида в сточные воды составлял до 1 т в час. Материальным же балансом по проекту наличие формальдегида в этих водах не предусматривалось вовсе. [c.173]

ХПК — химическая потребность в кислороде, г О /л. [c.86]

Получаемые при разделении и очистке продукты обычно содержат еще посторонние примеси, повышающие химическую потребность отходов в кислороде (ХПК). В ряде стран по величине ХПК установлено стоимостное возмещение за степень загрязнения окружающей среды. Отработанные биостойкие СОТС имеют сравнительно высокие величины ХПК, что также усложняет процесс их разделения и повышает его стоимость, делая необходимым комбинирование различных процессов. [c.326]

Химическая потребность в кислороде (ХПК). Химической потребностью в кислороде называется его количество,, необходимое для полного окисления всех восстановителей (органического и неорганического происхождения), находящихся в воде. Количественное определение ХПК данной сточной воды производят сжиганием примесей сильными окислителями (двухромовокислым калием или иодатом калия) в кислой среде. В этих условиях все элементы окисляются углерод до СОг, сера до 80з, фосфор до Р2О5, водород до Н2О, только не учитывается кислород, расходуемый на окисление [c.223]

Нз приведенного перечня видно, что затраты кислорода на конструктивный обмен не учитываются. Этими затратами можно пренебречь, так как обычно потребность кислорода в конструктивном обмене полностью покрывается запасом кислорода в исходных органических веществах. Из приведенного далее перечня следует, что в производственных сточных водах могут находиться вещества, которые в условиях достаточного количества кислорода будут окисляться химическим путем (например, сероводород, который в аэротенках окисляется. до сульфатов двухвалентное железо, которое окисляется до трехвалентного и т. п.). Такие примеси практически в городских сточных водах отсутствуют, поэтому [c.195]

Критерием степени пригодности биохимического окисления для обезвреживания органических загрязнений в сточных волах является биохимический показатель. Этот показатель определяется как отношение полной биохимической потребностн в кислороде (БПКполн) к химической потребности в кислороде (ХПК). [c.211]

Реактор окисления автоклавного типа оборудован высокоскоростной мешалкой и трубкой для подачи воздуха в непосредственной близости от мешалки, что обеспечивает быстрое и равномерное распределение частиц поступающего воздуха в жидкости и способствует повышению растворимости кислорода в жидкой фазе. Окисление проводят при постоянной скорости подачи воздуха и скорости перемешивания. Температура раствора составляет 240 °С, давление 7,0 МПа реакцию проводят до практически полного растворения исходного материала или в течение 1—2 ч. Химическая потребность в кислороде отводимого раствора составляет 812 мг/л Ог- [c.317]

Лаборатории, контролирующие работу очистных установок, широко используют, наряду с биологическими тестами, показатели химической потребности в кислороде (ХПК) и биохимического потребления кислорода (БПК). ХПК — величина, характеризующая общее содержание в воде органических и неорганических веществ, реагирующих с сильными окислителями, и выраженная в единицах количества кислорода, расходуемого на окисление. [c.123]

При доочистке сточных вод наряду с удалением механических примесей и снижением химической потребности в кислороде (ХПК) уменьшаются концентрации фосфатов, азота, синтетических детергентов и многих других примесей. Оптимальные значения [c.330]

Для контроля за работой очистных сооружений, требующего массового определения химической потребности кислорода, химиками ЧССР и ГДР предложены ускоренные ориентировочные методы определения бихроматной окисляемости. Методы изложены в материалах симпозиума в Будапеште в 1966 г. Метод ГДР 1 или 5 мл сточной воды перемешивают с 2,5 мл 0,25 н. К2СГ2О7 и при перемешивании (в виде струи) приливают концентрированную серную кислоту (7,5 или 15 мл). Смесь выдерживают 2 мин. Окисление органических веществ происходит при температуре раствора 100° С, создающейся за счет разогревания при добавлении серной кислоты. Этим ускоренным методом рекомендуется определять ХПК от 50 до 500 Л1г/л кислорода (О). При ХПк до 500 мг/л требуется 5 мл пробы, а от 500 и выше — [c.191]

В процессе окисления фенолы обычно подвергаются деструкции с образованием промежуточных нетоксичных соединений (кроме СОа и НоО), и нри этом наблюдается лищь некоторое нониженне химической потребности кислорода (ХПК). Таким способом можно достигнуть степени очистки фенола менее 1 мг/л, нлн 99%, если использовать следующее соотношение [17] [c.87]

Высокая химическая активность и во-сстановительная способность веществ, содержащихся в сточных водах, характеризуются биохимической потребностью кислорода (ВПК) и химической потребностью кислорода (ХПК). С помощью этих величин можно определить количество органических веществ в сточной воде концентрация этих веществ обычно принимается равной количеству кислорода, потребляемого веществами в течение 5 сут (БПКб). [c.8]

Химическую окисляемость определяют с использованием в качестве окислителей бихромата калия К2СГ2О7 (бихроматная окисляемость) или иодата калия КЮз (иодатная окисляемость). Бихроматную и иодатную окисляемость иначе называют химической потребностью в кислороде, или ХПК. Это название точно отражает сущность определения окисляемости, так как оценивается количество кислорода, необходимое для окисления примесей воды, т. е. для перевода С в СО2, И в Н2О, N в КНз и т. д. [c.56]

Наиболее распространенный прием определения концентрации восстановителей в воде химическим путем связан с двухчасовым кипячением пробы воды с кислым раствором бихромата и потенциометрическим титрованием неизрасходованного бихромата Fe(H). Найденная таким путем величина носит название химическая потребность кислорода (ХПК), для ее определения выпускаются специальные приборы [204, 280, 281]. Однако в [279] справедливо отмечается, что для оперативного контроля ХПК время анализа велико и кинетическая информация отсутствует, а она может быть не менее значима, чем конечные результаты. Крунчаком с соавт. предложен способ определения восстановительной емкости (вместо ХПК) на основе прямой оксредметрии с использованием щелочных растворов системы [Ре(СЫ)б] " который формально свободен от перечисленных недостатков бихроматной методики [278]. Однако пересчет восстановительной емкости к значениям ХПК требует нахождения корреляционных коэффициентов, специфичных для разного типа вод. Еще более важным является то обстоятельство, что концентрация веществ, способных окисляться [Ре(СЫ)б] при выбранных в [279] условиях, составляет обычно лишь малую долю от определяемой с помощью К2СГ2О7. [c.139]

Определение химической потребности кислорода производится анализом перманганатной, йодатной или бихро-матной окисляемости. Величина ее, как показывают опыты [15], весьма близка к величине теоретически необходимого для окисления количества кислорода. [c.10]

По окончании разгонки сточные воды анализировали на присутствие органических кислот, считая на крезо-ксипропиоповую кислоту, о-крезол, на химически потребный кислород. [c.88]

ПДКс с.— среднесуточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест СН — санитарные нормы Сан П и Н — санитарные правила и нормы ТБО — твердые бытовые отходы ТМ — тяжелые металлы УФ — ультрафиолетовый ХЗВ — химические зафязняющие вещества ХПК — химическая потребность в кислороде [c.7]

Раствор едкого кали (КОН), обычно используемый в химических газоанализаторах для поглощения СОг, поглощает также и 502. Поэтому для удобства стехиометрических расчетов сгорания топлива введено понятие приведенного углерода, обозначаемого /Ср. -Здесь сера, содержащаяся в топливе, заменяется эквивалентным по потребности кислорода для сгорания количеством углеоода. [c.44]

Сточные воды Содержаш1е органических веществ, кг Содержание неорганических веществ, кг Химическая потребность в кислороде, ХПК, кг Цветность, ПКШ [c.483]

Обилие различных видов простейших в активном иле и биопленке затрудняет биологический контроль за работой биофильтров, который возможен и необходим. Конечно, наблюдений только за активным илом и биопленкой недостаточно для суждения о ходе биохимической очистки. Необходимо также изучение биохимического потребления кислорода БПК и химической потребности в кислороде ХПК, содержания растворенного кислорода и других показателей. [c.193]

Химическая потребность в кислороде (ХПК) (дихроматная окисляемость). ХПК дает представление о содержании в анализируемой воде органических веществ, способных к окислению сильными окислителями, и определяется титриметрически, с использованием в качестве окислителя дихромата калия. [c.254]

Химическая потребность в кислороде выражает количество кислорода, необходимое для окисления всех углеродсодержащих соединений до двуокиси углерода, серосолержаишх до сульфатов, азотсодержащих до нитратов, фосфорсодержащих до фосфатов. В стандартной методике определения ХПК в качестве химического окислителя используется бихромат калия К2СГ2О7. Поэтому ХПК иногда называют бихроматной окисляе-мостью. [c.212]

Растворимость чистого кислорода в воде составляет 48 частей 02 на 1 млн. частей Н2О при 14°С При такой же температуре и насьицении воды воздухом (содержание О2 в воздухе 20,9%) растворимость кислорода составляет окр ло 10 частей на 1 млн. В естественных водоемах растворимость оказывается еще меньше. Например, в морской воде с соленостью 3,4% растворяется 80% О2 от растворенного в чистой воде, то есть 38,4 части на 1 млн. Экстраполируя эти данные в пересчетах на моли других веществ, можно прогнозировать потери растворенного кислорода в естественных водоемах, куда сбрасываются стоки от биопроизводств, содержащие органические и неорганические примеси. Все это отрицательно сказывается на водных экосистемах. К тому же из-за многокомпонентности стоков, трудностей определения каждого компонента прибегают к анализу плотных остатков, общего азота, органического углерода и биохимической потребности кислорода (ВПК). Опираясь на фактические данные, полученные в результате проведенных анализов, выдают рекомендации по обработке жидких стоков. ВПК означает количество потребляемого растворенного кислорода при инкубации стоков в течение 5 дней и температуре 20°С. Растворенный кислород определяют различными методами — химическим, биологическим или физико-химическим. ВПК можно выразить в мг О2 на 100 мл или на 1 л пробы, в частях на 1 млн в мл О2 на 1 л пробы при 0°С и 1,01 10 Па. Если, например, ВПК воды больше 10 частей на 1 млн., то она непригодна для использования человеком. ВПК для неочищенных стоков в производстве пенициллина 32000 частей на 1 млн. [c.360]

Химическое загрязнение определяется химическим анализом сточных вод, устанавливающим температуру, цвет, запах, прозрачность, осадок по объему и весу, взвешенные вещества по Bie y и потери при прокаливании их, плотный остаток при прокаливании, окисляемость, химическую потребность в кислороде (ХПК), биохимическую потребность в кислороде (ВПК), азот общих и аммонийных солей, реакцию среды pH, кислотность и щелочность, хлориды, фосфаты, сульфаты, концентрацию солей кислот, фенолы, цианиды, родониды, соли тяжелых металлов и другие химические примеси. [c.42]

Способность активного ила к расщеплению уловленных веществ устанавливают по соотношению полной биохимической потребности в кислороде (БПКп) до начала процессов нитрификации и химической потребности в кислороде (ХПК), характеризующей окисление веществ до диоксида углерода и воды. При отношении БПКп/ХПК 0,5 вещества поддаются биохимическому окислению, в противном случае использование метода нецелесообразно. [c.95]

chem21.info

Устройство и способ для снижения хпк сточных вод путем электрохимического окисления

Изобретение относится к устройству и способу электрохимической обработки сточных вод с целью снижения ХПК. Сущность изобретения заключается в том, что для снижения ХПК сточные воды подвергают анодному окислению в устройстве, содержащем первый электролизер, оборудованный анодом первого типа для выделения кислорода, соединенный последовательно или параллельно с по меньшей мере одним вторым электролизером, оборудованным анодом второго типа для выделения кислорода, причем материал анода второго типа имеет более высокое перенапряжение выделения кислорода, чем материал анода первого типа. Анод первого типа предпочтительно основан на допированном бором синтетическом алмазе, а анод второго предпочтительно содержит оксиды олова и сурьмы. Технический результат заключается в увеличении степени разрушения веществ, химически потребляющих кислород (ХПК-веществ), при одновременном увеличении выхода по току реакции окисления ХПК-веществ, что приводит к снижению затрат на электрическую энергию. 2 н. и 8 з.п. ф-лы.

Обработка сточных вод с очень высоким ХПК (химическим потреблением кислорода) выше по потоку относительно установок биологической очистки является довольно затруднительной. По этой причине было изучено лишь несколько электрохимических методик предварительной обработки для снижения ХПК. Окисление веществ, химически потребляющих кислород (ХПК-веществ), может быть осуществлено путем электролиза на анодах, характеризующихся высоким перенапряжением выделения кислорода или обладающих похожими специфическими электрокаталитическими свойствами.

В их число входят покрытые оксидами олова и сурьмы электроды, и ссылки на них будут делаться в последующем как на неограничивающий пример анодов с высоким перенапряжением кислорода. Такие электроды использовали в известных в данной области техники плоских электролизерах, например в перпендикулярных электролизерах проточного типа. В таких электролизерах подлежащий обработке раствор пропускают поочередно через аноды и катоды, состоящие из сеток или губок. Снижение ХПК по этой методике фактически наблюдали лишь в нескольких видах сточных вод, но, тем не менее, с такой системой связан очень низкий выход по току реакций окисления ХПК-веществ, даже несмотря на то, что снижение ХПК является столь низким, как примерно 50%.

Известен другой вид электрода с более высоким перенапряжением кислорода, чем у покрытых оксидами олова и сурьмы анодов, а именно допированный бором алмазный электрод («boron-doped diamond electrode»), который состоит из слоя допированного бором алмаза (ДВА), осажденного на проводящей подложке. Недостатки электрода этого типа являются двоякими, а именно его стоимость и его относительная хрупкость, требующая специальных и дорогих электролизеров для его использования; с другой стороны, его значительно более высокий потенциал при выделении кислорода приводит к значительно большим степеням снижения ХПК при лучших выходах по току. Можно предположить, что из-за высокого потенциала ряд молекул, вносящих свой вклад в ХПК, разрушаются путем диссоциации их основных цепей.

Данное изобретение состоит в одновременном использовании электродов по меньшей мере двух типов в электрически последовательно или параллельно соединенных электролизерах. Подоплека состоит в том, чтобы использовать в наивысшей степени более доступные и менее дорогие элементы, то есть аноды на основе оксидов олова и сурьмы или другие эквивалентные электроды, установленные в обычном электрохимическом пластинчатом или трубчатом реакторе, и в меньшей степени - ДБА-электрод, установленный в своем собственном соответствующем электролизере, для проведения части реакции, которая не может быть осуществлена на анодах на основе оксидов олова и сурьмы или эквивалентных им. Частично разрушив молекулы, формирующие ХПК, на ДБА-аноде, становится легче завершить их окисление на аноде на основе оксидов олова и сурьмы, что подтверждено экспериментальными наблюдениями. Для каждого вида сточных вод будет необходимо определить наиболее подходящее долевое (пропорциональное) распределение электрического тока между двумя процессами окисления на ДВА и на электроде на основе оксидов олова и сурьмы. Идеальное долевое распределение тока обычно составляет между 55:45 и 95:5, в зависимости от вида сточных вод; такое распределение может быть получено очень простым образом, действуя на общую анодную поверхность в каждом электролизере (например, путем установления отношения общей анодной поверхности анода на основе оксидов олова и сурьмы к ДВА на значении, составляющем между 55:45 и 95:5), но возможны также и другие решения. Для тех установок, где нужно обрабатывать несколько видов сточных вод, целесообразно, чтобы такое распределение тока было регулируемым посредством систем, известных в данной области техники.

Электрод на основе оксидов олова и сурьмы может быть выполнен согласно разным типологиям, например, он может быть получен в виде керамического электрода, например, полученного спеканием порошков двух оксидов, необязательно смешанных с другими компонентами, или же он может состоять из металлической основы, например, из титана или другого вентильного металла, покрытой оксидами олова и сурьмы, необязательно смешанными с небольшими количествами проводящих элементов (например, меди) или элементов с желательными электрохимическими свойствами (например, иридием), чтобы отрегулировать его потенциал. В принципе, можно также использовать аноды из титана, покрытые катализаторами выделения кислорода (например, смесями оксидов иридия и тантала), однако в этом случае перенапряжение кислорода оказывается слишком низким, и присоединение электролизеров согласно изобретению приводит к менее благоприятным результатам.

Таким образом, в изобретении предложено устройство для снижения ХПК сточных вод путем анодного окисления, содержащее первый электролизер, оборудованный анодом первого типа для выделения кислорода, соединенный последовательно или параллельно с по меньшей мере одним вторым электролизером, оборудованным анодом второго типа для выделения кислорода, причем материал анода второго типа имеет более высокое перенапряжения выделения кислорода, чем материал анода первого типа.

Предпочтительно второй электролизер имеет меньшую общую анодную поверхность, чем первый электролизер, а конкретнее, отношение между поверхностью анода первого типа и поверхностью анода второго типа составляет между 55:45 и 95:5 включительно.

Предпочтительно анод второго типа для выделения кислорода второго электролизера представляет собой допированный бором алмазный анод, а анод первого типа для выделения кислорода первого электролизера содержит оксиды олова и сурьмы.

Предпочтительно отношение между электрическим током, подаваемым к первому и второму электролизерам, является регулируемым.

В изобретении также предложен способ снижения ХПК сточных вод, включающий в себя осуществление процесса анодного окисления в устройстве по изобретению.

Предпочтительно при осуществлении этого способа отношение между электрическим током, подаваемым к первому и второму электролизерам, составляет между 55:45 и 95:5 включительно.

Далее здесь представлены результаты по обработке ХПК обычной обезжиривающей ванны. В случае с электродами, покрытыми оксидами олова и сурьмы и установленными в электролизере типа RETEC®, ХПК снижалось наполовину в течение 100 часов при среднем выходе по току в примерно 7%. После соединения предыдущего электролизера со вторым электролизером, содержащим ДБА-электрод, установления 90% тока на электролизере RETEC® и 10% на оборудованном ДБА-электродом электролизере достигли разрушения 80% ХПК в течение примерно 100 часов при среднем выходе по току выше 24%. Таким образом, этот способ обеспечивает возможность сильного улучшения степени разрушения ХПК при лучшем выходе по току (более низких затратах на электрическую энергию), одновременно сокращая капиталовложения, обусловленные использованием ДБА-электродов, ограничением их применения небольшим процентом обработки.

1. Устройство для снижения ХПК сточных вод путем анодного окисления, содержащее первый электролизер, оборудованный анодом первого типа для выделения кислорода, соединенный последовательно или параллельно с по меньшей мере одним вторым электролизером, оборудованным анодом второго типа для выделения кислорода, причем материал анода второго типа имеет более высокое перенапряжение выделения кислорода, чем материал анода первого типа.

2. Устройство по п.1, в котором упомянутый второй электролизер имеет меньшую общую анодную поверхность, чем упомянутый первый электролизер.

3. Устройство по п.1, в котором упомянутый анод второго типа для выделения кислорода упомянутого второго электролизера представляет собой допированный бором алмазный анод.

4. Устройство по п.1, в котором упомянутый анод первого типа для выделения кислорода упомянутого первого электролизера содержит оксиды олова и сурьмы.

5. Устройство по п.2, в котором упомянутый анод первого типа для выделения кислорода упомянутого первого электролизера содержит оксиды олова и сурьмы.

6. Устройство по п.3, в котором упомянутый анод первого типа для выделения кислорода упомянутого первого электролизера содержит оксиды олова и сурьмы.

7. Устройство по п.2, в котором отношение между поверхностью упомянутого анода первого типа и поверхностью упомянутого анода второго типа составляет между 55:45 и 95:5.

8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором отношение между электрическим током, подаваемым к упомянутому первому и упомянутому второму электролизерам, является регулируемым.

9. Способ снижения ХПК сточных вод, включающий в себя осуществление процесса анодного окисления в устройстве по любому из предшествующих пунктов.

10. Способ по п.9, в котором отношение между электрическим током, подаваемым к упомянутому первому и упомянутому второму электролизерам, составляет между 55:45 и 95:5.

www.findpatent.ru

Что такое ХПК? Что такое БПК? Если речь идёт о показателях загрязнённости воды, то эти аббревиатуры означают соответственно химическое потребление кислорода и биологическое потребление кислорода. Показатели эти измеряются для того, чтобы определить степень загрязнённости воды (сточных вод предприятий, состояний водоёма, и т.п.)ХПК и БПК имеют допустимые значения, их превышение означает опасность для окружающей среды, нарушение технологии очистки сточных вод, и неприятности, связанные с экологической службой.Эти термины связаны с естественным процессом, происходящим в природе при самоочищении воды. Дело в том, что в процессе распада органических соединений требуются затраты кислорода на их окисление. В показателях ХПК определяются затраты, связанные с химическими реакциями элементов и соединений в составе воды, в показателях БПК определяются затраты кислорода требуемые для окисления простых органических соединений вследствие действия аэробных бактерий.Чем больше показатели этих затрат (потреблений кислорода, поглощений кислорода), тем выше загрязнённость воды. Т.е. чем больше загрязнённость, тем больше потребуется кислорода для её ликвидации.Измерения происходят исходя из данных, полученных путём определения растворённого кислорода в определённом объёме воды в течение определённого времени при определённой температуре. Методы существуют разные.Для того, чтобы снизить данные показатели в сточных водах предприятий используются разные системы и технологии очистки воды. В пищевой, например, промышленности, очень эффективно применение биологической очистки в отстойниках, масло и жироулавливателях сточных вод. Для этого используются препараты,которые ускоренными темпами производят биологические процессы распада органических отходов, тем самым устраняя неприятный запах, который является следствием гниения и распада органики. Обработанные такими препаратами стоки имеют показатели БПК и ХПК в пределах норм, и вода, попадающая затем в окружающую среду не наносит такой вред, и не вызывает серьёзных нарушений экологического баланса.

Серия биопрепаратов ТМ Микрозим, представленных на нашем сайте, разработаны для нормализации показателей БПК и ХПК сточных вод. Промышленные концентраты представены внизу следующей страницы: Микрозим