Химическое потребление кислорода. Химическое потребление кислорода в сточных водах


Химическое потребление кислорода

Для оценки загрязнения воды органическими соединениями используется величина БПК, однако, для определения БПК необходимо 5 суток, а иногда данные требуются гораздо быстрее. В этом случае вместо микроорганизмов для окисления органических веществ используют бихромат калия в присутствии серной кислоты (при нагревании). Эта смесь окисляет практически все органические вещества, содержащиеся в загрязненной воде. Величину, характеризующую содержание в воде органических веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях, называют химическим потреблением кислорода (ХПК) или окисляемостью воды. ХПК выражается в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление веществ, содержащихся в 1 дм3 воды.Метод определения – титриметрический.

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования величина ХПК не должна превышать 15 мг О2/дм3; в зонах рекреации в водных объектах допускается величина ХПК до 30 мг О2/дм3.

Растворенный кислород

Растворенный кислород находится в природной воде в виде молекул O2. На его содержание в воде влияют две группы противоположно направленных процессов: одни увеличивают концентрацию кислорода, другие уменьшают ее. К первой группе процессов, обогащающих воду кислородом, следует отнести:

  • процесс абсорбции кислорода из атмосферы;

  • выделение кислорода водной растительностью в процессе фотосинтеза;

  • поступление в водоемы с дождевыми и снеговыми водами, которые обычно пересыщены кислородом.

Абсорбция кислорода из атмосферы происходит на поверхности водного объекта. Скорость этого процесса повышается с понижением температуры, с повышением давления и понижением минерализации. Аэрация – обогащение глубинных слоев воды кислородом – происходит в результате перемешивания водных масс, в том числе ветрового, вертикальной температурной циркуляции и т.д.

Выделение кислорода в результате фотосинтеза происходит при ассимиляции диоксида углерода водной растительностью (прикрепленными, плавающими растениями и фитопланктоном). Процесс фотосинтеза протекает тем сильнее, чем выше температура воды, интенсивность солнечного освещения и больше биогенных (питательных) веществ (P,Nи др.) в воде. Продуцирование кислорода происходит в поверхностном слое водоема, глубина которого зависит от прозрачности воды (для каждого водоема и сезона может быть различной, от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров).

К группе процессов, уменьшающих содержание кислорода в воде, относятся реакции потребления его на окисление органических веществ: биологическое (дыхание организмов), биохимическое (дыхание бактерий, расход кислорода при разложении органических веществ) и химическое (окисление Fe2+,Mn2+,NO2-,Nh5+,Ch5,h3S). Скорость потребления кислорода увеличивается с повышением температуры, количества бактерий и других водных организмов и веществ, подвергающихся химическому и биохимическому окислению. Кроме того, уменьшение содержания кислорода в воде может происходить вследствие выделения его в атмосферу из поверхностных слоев и только в том случае, если вода при данных температуре и давлении окажется пересыщенной кислородом.

В поверхностных водах содержание растворенного кислорода варьирует в широких пределах – от 0 до 14 мг/дм3– и подвержено сезонным и суточным колебаниям. Суточные колебания зависят от интенсивности процессов его продуцирования и потребления и могут достигать 2,5 мг/дм3растворенного кислорода. Дефицит кислорода чаще наблюдается в водных объектах с высокими концентрациями загрязняющих органических веществ и в эвтрофированных водоемах, содержащих большое количество биогенных и гумусовых веществ.

Концентрация кислорода определяет величину окислительно-восстановительного потенциала и в значительной мере направление и скорость процессов химического и биохимического окисления органических и неорганических соединений. Кислородный режим оказывает глубокое влияние на жизнь водоема. Минимальное содержание растворенного кислорода, обеспечивающее нормальное развитие рыб, составляет около 5 мг/дм3. Понижение его до 2 мг/дм3вызывает массовую гибель (замор) рыбы.

Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности

Уровень загрязненности воды и класс качества

Растворенный кислород

лето, мг/дм3

зима, мг/дм3

% насыщения

Очень чистые, I

9

14–13

95

Чистые, II

8

12–11

80

Умеренно загрязненные, III

7–6

10–9

70

Загрязненные, IV

5–4

5–4

60

Грязные, V

3–2

5–1

30

Очень грязные, VI

0

0

0

Относительное содержание кислорода в воде, выраженное в процентах его нормального содержания, называется степенью насыщения кислородом. Эта величина зависит от температуры воды, атмосферного давления и солености. Вычисляется по формуле:

M = ,

где M– степень насыщения воды кислородом, %;а– концентрация кислорода, мг/дм3;Р– атмосферное давление в данной местности, Па;N– нормальная концентрация кислорода при данной температуре, минерализации (солености) и общем давлении 101308 Па.

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого и санитарного водопользования содержание растворенного кислорода в пробе, отобранной до 12 часов дня, не должно быть ниже 4 мг/дм3 в любой период года; для водоемов рыбохозяйственного назначения концентрация растворенного в воде кислорода не должна быть ниже 4 мг/дм3 в зимний период (при ледоставе) и 6 мг/дм3 – в летний.

studfiles.net

Определение химического потребления кислорода (ХПК) — Мегаобучалка

Введение

БПК является обязательным анализом, но его частое определение в заводских условиях затруднительно по ряду причин.

Под ХПК понимают количество растворенного в воде кислорода, выраженное в мг О на 1 л воды, необходимое для реакций окисления находящихся в сточной воде органических соединений.

Считается, что БПК составляет около 70% от массы кислорода, требуемого для полного окисления органических веществ в пробе воды до СО2 и Н2О. При окислении сточных вод марганцевокислым калием (перманганатом) расход кислорода (БПК5) едва достигает 25% его потребности для полного окисления органических веществ по сравнению с бихроматным методом определения окисляемости (ХПК). Поэтому ХПК дает более точную оценку количества органических примесей в воде, а величина ХПК выше, чем БПК5. В численном выражении ХПК обычно на 20 – 30% больше БПК, а на картофелекрахмальных заводах в сточных водах ХПК более чем в два раза превышает БПК, что объясняется их химическим составом.

Наиболее полное определение окисляемых органических веществ достигается бихроматным методом (метод Ю. Лурье). Недостатком его является длительное окисление (двухчасовое кипячение) и большой расход концентрированной серной кислоты.

Исследовательский институт водного хозяйства г. Братиславы (Чехия) разработал ускоренный бихроматный метод определения ХПК, который в настоящее время используется и на отечественных сахарных заводах.

Цель анализа –провести оценку качества сточных вод по результатам их анализов на ХПК.

Принцип метода анализа основан на окислении органических веществ в сточных водах бихроматом калия.

Реактивы:

- 0,25 н. раствор K Cr O : 12,258 г K Cr O высушенного при температуре 105 ºС, растворить в 1 дм3 дистиллированной воды;

- 0,25 н. раствор соли Мора: 98 г соли Мора растворить в дистиллированной воде, добавить 20 см3 концентрированной H SO и после охлаждения довести дистиллированной водой до 1 дм3;

- сульфат серебра – кристаллический, ч.д.а;

- фенилантраниловая кислота: 0,25 г фенилантраниловой кислоты растворить в 12 см3 0,1 н. раствора NaOH и довести дистиллированной водой до 250 см3.

Приборы и материалы:

- колба Эрленмейера вместимостью 100 см3;

- пипетки;

- цилиндр на 50 см3;

- стеклянные шарики.

Ход определения

В колбу Эрленмейера вместимостью 100 см3 пипеткой вводят 10 см3 пробы или соответствующей ее части, доведенной дистиллированной водой до объема 10 см3.

Затем прибавляют приблизительно 0,1 г катализатора Ag SO , пипеткой вводят точно 5 см3 0,25 н. раствора K Cr O , а из цилиндра при непрерывном помешивании - 15 см3 концентрированной H SO .

В раствор кладут капилляры или стеклянные шарики для спокойного кипения и выдерживают его одну минуту. Далее прибавляют 20 см3 дистиллированной воды и смесь охлаждают.

После охлаждения добавляют 3 – 4 капли N - фенилантраниловой кислоты и избыток не прореагировавшего бихромата калия оттитровывают 0,25 н. раствором соли Мора {FeSO (NH ) SO ·6H O} до светло- зеленого окрашивания.

Затем делается глухой опыт: берут 10 см3 дистиллированной воды и делают анализ подобно рабочему опыту.

Расчеты:

Расчет ХПК проводится по формуле

,

где α - количество 0,25 н. раствора соли Мора, пошедшее на глухой опыт (10 см3 дистиллированной воды), см3;

b - количество 0,25 н. раствора соли Мора, пошедшее на рабочий опыт, см3;

К - поправочный коэффициент 0,25 н. раствора соли Мора;

10 – объем взятой пробы на анализ, см3;

0,25 – нормальность соли Мора;

Определение поправочного коэффициента К: отбирают 25 см3 0,25 н. раствора K Cr O доводят дистиллированной водой до 250 см3, добавляют 20 см3 концентрированной H SO , охлаждают, затем добавляют 10 – 15 капель фенилантраниловой кислоты и титруют 0,25 н. раствором соли Мора

,

где 25 – количество 0,25 н. раствора K Cr O , взятого для титрования, см3;

Х – количество 0,25 н. раствора соли Мора, пошедшее на титрование 25 см3 0,25 н. раствора, см3.

megaobuchalka.ru

Химическое потребление кислорода | Экология и охрана окружающей среды

В начало

 

Величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях, называется окисляемостью. Существует несколько видов окисляемости воды: перманганатная, бихроматная, иодатная, цериевая. Наиболее высокая степень окисления достигается методами бихроматной и иодатной окисляемости воды.

Окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление органических веществ, содержащихся в 1 дм3 воды.

Состав органических веществ в природных водах формируется под влиянием многих факторов. К числу важнейших относятся внутриводоемные биохимические процессы продуцирования и трансформации, поступления из других водных объектов, с поверхностными и подземными стоками, с атмосферными осадками, с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Образующиеся в водоеме и поступающие в него извне органические вещества весьма разнообразны по своей природе и химическим свойствам, в том числе по устойчивости к действию разных окислителей. Соотношение содержащихся в воде легко- и трудноокисляемых веществ в значительной мере влияет на окисляемость воды в условиях того или иного метода ее определения.

В поверхностных водах органические вещества находятся в растворенном, взвешенном и коллоидном состояниях. Последние при обычном анализе отдельно не учитываются, поэтому различают окисляемость фильтрованных (растворенное органическое вещество) и нефильтрованных (общее содержание органических веществ) проб.

Величины окисляемости природных вод изменяются в пределах от долей миллиграммов до десятков миллиграммов в литре в зависимости от общей биологической продуктивности водоемов, степени загрязненности органическими веществами и соединениями биогенных элементов, а также от влияния органических веществ естественного происхождения, поступающих из болот, торфяников и т.п. Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость по сравнению с подземными (десятые и сотые доли миллиграмма на 1 дм3), исключение составляют воды нефтяных месторождений и грунтовые воды, питающиеся за счет болот. Горные реки и озера характеризуются окисляемостью 2–3 мг О/дм3, реки равнинные – 5–12 мг О/дм3, реки с болотным питанием – десятки миллиграммов на 1 дм3.

Окисляемость подвержена закономерным сезонным колебаниям. Их характер определяется, с одной стороны, гидрологическим режимом и зависящим от него поступлением органических веществ с водосбора, с другой – гидробиологическим режимом.

В водоемах и водотоках, подверженных сильному воздействию хозяйственной деятельности человека, изменение окисляемости выступает как характеристика, отражающая режим поступления сточных вод. Для природных малозагрязненных вод рекомендовано определять перманганатную окисляемость; в более загрязненных водах определяют, как правило, бихроматную окисляемость (ХПК).

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования величина ХПК не должна превышать 15 мг О/дм3; в зонах рекреации в водных объектах допускается величина ХПК до 30 мг О/дм3.

В программах мониторинга ХПК используется в качестве меры содержания органического вещества в пробе, которое подвержено окислению сильным химическим окислителем. ХПК применяют для характеристики состояния водотоков и водоемов, поступления бытовых и промышленных сточных вод (в том числе, и степени их очистки), а также поверхностного стока.

Для вычисления концентрации углерода, содержащегося в органических веществах, значение ХПК (мг О/дм3) умножается на 0,375 (коэффициент, равный отношению количества вещества – эквивалента углерода к количеству вещества – эквивалента кислорода).

 

Таблица. Величины ХПК в водоемах с различной степенью загрязненности

Степень загрязнения (классы водоемов)

ХПК, мг О/дм3

Очень чистые

1

Чистые

2

Умеренно загрязненные

3

Загрязненные

4

Грязные

5–15

Очень грязные

>15

Присутствующие в воде органические соединения могут претерпевать не только аэробное биохимическое окисление в ре­зультате жизнедеятельности бактерий, используемое при опреде­лении БПК. 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 значение 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 СО2, а сера и фос­фор (если они присутствуют в соединении) – до SО3 и Р2О5. Азот превращается в аммонийную соль; кислород, входивший в со­став окисляемых органических молекул, является «строительным материалом» для образующихся продуктов окисления, а водород переходит в структуру Н2О или аммонийной соли.

Например, при окислении синильной кислоты и гликоля протекают реакции:

НСN+Н2О+О=NН3+СО2;

Н2NСН2СООН+ЗО=NН3+2СО2+Н2О.

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 не полностью, 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 (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:

Сг2О72-+ 14Н++6е-=2Сг3++7Н2О.

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

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

2KС8Н5О4+10К2Сг2О7+41Н2SО4=16СО2  +46Н2О+10Сг2(SО4)3+11К2SО4

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 [26], приведены ниже.

Таблица. Значения ХПКтеор  для разных соединений

Соединение

ХПКтеор, мгО/л

Щавелевая кислота

0,18

Синильная кислота

0,59

Гликоль

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 М-фенилантраниловая кислота). При этом катион Fе2+ в титранте реагирует с катионом хрома:

3Fе2+ + Сгб+= 3Fе3+ + Сг3+

Индикатор образует интенсивно окрашенное соединение с Fе2+ и бесцветное – с Fе3+. По этой причине, когда восстановле­ние Сгб+ до Сг3+ завершено, Fе2+ 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 окисляемостыо (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 н. раствором перманганата калия в сернокислой среде или кипячении в течение 10 мин.

Уравнение реакции при окислении пробы перманганатом можно записать следующим образом:

МпО4-+8Н++3е- = Мп4++4Н2О

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).

Определение перманганатной окисляемости может давать некорректные результаты при анализе сточных вод по следующим причинам:

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

2)       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.

Следует отметить, что 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 ГОСТ 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 окисляется лишь частично.

Таким образом, для характеристики ХПК как показателя химической активности пробы, традиционно используются мето­ды «мокрой» химии. Тем не менее, ХПК определяют также и «су­химии» 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.

Мешают точному определению ХПК 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 Н2SО4 на 1 мг С1. 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 NО2- . При кипячении раствора нитрит-анионы удаляются в виде азота, а избыток сульфаминовой кислоты переходит в сульфат аммония:

Н2NSО2ОН+НNО2=N2+Н2SО4+Н2О,

Н2NSО2ОН +Н2О=Nh5НSО4.

Помимо хлоридов и нитритов, определению мешают сульфиды, сероводород и железо. 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 Н2S соответствует 0,47 мг О; 1 мг NО2 –   –  0,35 мг O; 1 мг Fе2+  – 0,14 мг О.

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

 

icolog.ru

ВПК (Биохимическое потребление кислорода) водах

Биохимическое потребление кислорода — это количество кислорода, поглощаемое микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности и расходуемое на окисление органических веществ в исследуемой воде, а также на свой рост и размножение — на создание биомассы. Величина ВПК всегда меньше величины ХПК. Лишь часть органических веществ, способных окисляться до С02 и Н20 под действием сильных окислителей, может окисляться растворенным в воде кислородом (при участии микроорганизмов).[ ...]

В воде, содержавшей бытовые загрязнения, при отсутствии предварительной адаптации бактериальной флоры эмульгатор СТЭК в концентрациях 10—30 мг/л вызывал несущественное повышение, а в концентрации 100 мг/л — некоторое снижение биохимического потребления кислорода. Статистическая обработка результатов двух параллельных серий опытов (по 5 опытов в серии) — контрольной и испытывающей влияние СТЭКа в концентрации 5 мг/л — не показала достоверных различий между величинами ВПК, вычисленными по сериям, в различные сроки эксперимента (опыт проводился в течение 20 суток).[ ...]

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.[ ...]

Анализ сточных вод включает следующие определения: температуру, цвет, запах, прозрачность, содержание нефти, осадка по объему и весу, химическое потребление кислорода (ХПК), биохимическое потребление кислорода (ВПК), окисляемость, азот общий и аммонийных солей.[ ...]

В поверхностных водах величины БПКо колеблются от 0,5 до 4,0 мг/л и подвержены сезонным и суточным изменениям. Сезонные колебания в основном зависят от изменения температуры, исходной концентрации растворенного кислорода. Влияние температуры сказывается через её воздействие на скорость процесса потребления, которая увеличивается в 2...3 раза при повышении температуры на 10°С. Влияние начальной концентрации кислородщ на процесс ВПК связано с тем, что значительная часть микроорганизмов имеет свой определенный кислородный оптимум для развития и в целом для физиологической и биохимической активности.[ ...]

Таким образом под биохимическим потреблением кислорода или «ВПК» понимается величина потребления растворенного кислорода в миллиграммах на 1 л на окисление легкодоступной части органических веществ, находящихся в этой воде при участии бактерий и химических процессов.[ ...]

Контроль за поступлением кислорода, Необходимого д ля окисления органических веществ, содержащихся в сточной воде, осуществляется определением его биохимического потребления (ВПК), которое выражается в миллиграммах кислорода на 1 л сточной воды.[ ...]

Полнота освобождения сточных вод от ПАВ на биологических очистных сооружениях определяется глубиной их биохимического окисления, приводящего к деструкции молекулы ПАВ. Этот процесс зависит в первую очередь от химического строения ПАВ [7], однако и режим работы очистного сооружения в целом, а также общий состав загрязнений, органических и неорганических, содержащихся в сточных водах, могут существенно отражаться на эффекте биологической очистки. Способность ПАВ к биологической окислительной деструкции оценивается по количеству и характеру потребления кислорода микроорганизмами, развивающимися в среде, содержащей ПАВ, т. е. по так называемому биохимическому потреблению кислорода (ВПК). Если адаптированный к данному веществу активный ил (комплекс микроорганизмов, развивающихся в биологических очистных сооружениях при аэрации сточных вод) поглощает кислород в количестве, пропорциональном содержанию ПАВ в жидкости, то это свидетельствует о быстро протекающем окислении, позволяющем отнести такие вещества к «биологически мягким».[ ...]

Применяемый метод определения ВПК состоит в следующем. Исследуемую сточную воду после двухчасового отстаивания разбавляют чистой водой, взятой в таком количестве, чтобы содержащегося в ней кислорода с избытком хватило для полного окисления всех органических веществ в сточной воде. Определив содержание растворенного кислорода ¡в полученной смеси, ее оставляю в закрытой склянке на 2, 3, 5, 10 (и.так далее) суток, определяя содержание кислорода по истечении каждого из перечисленных периодов времени. Уменьшение количества кислорода в воде показывает, сколько его за это время израсходовано • на окисление органических веществ, находящихся в сточной воде. Это количество, отнесенное к 1 л сточной воды, и является биохимическим потреблением кислорода сточной водой за данный промежуток времени (БПК2, БПКз, БПК5, БГГКю и т. д.).[ ...]

Степень загрязненности сточных вод органическими веществами, способными биохимически окисляться, оценивается ВПК - биохимическим потреблением кислорода, требуемого для окисления находящихся в 1 литре сточной воды органических веществ. При этом различают В ПК . Для бытовых сточных вод БПК2о равно БГЖПОлн Биохимическое потребление кислорода не включает расход на нитрификацию.[ ...]

Определение содержания растворенного кислорода в сточных водах имеет значение и для оценки их коррозионных свойств. Кроме того, определение растворенного кислорода является частью хода анализа при определении биохимического потребления кислорода (ВПК) сточной водой.[ ...]

Как уже было указано, жизнедеятельность в воде водоема поддерживается наличием в ней растворенного кислорода. Вода незагрязненных водоемов в зависимости от температуры (от 30 доО°С), содержит 8—14 мг/л кислорода в насыщенном состоянии при давлении 101,3 кн/м2 (760 мм рт. ст.). Поступающие в водоем вместе со сточными водами бактерии и некоторые химические вещества потребляют для своего окисления растворенный в воде кислород, понижая тем самым содержание его в воде. При чрезмерно малом содержании кислорода жизнедеятельность в водоеме затухает, интенсивность процессов самоочищения снижается, а иногда и почти прекращается. Скорость биохимического потребления кислорода (ВПК) органическими веществами пропорциональна содержанию их в воде и представляет собой расход кислорода (в мг/л за 1 ч), необходимого для окисления находящихся в воде органических веществ.[ ...]

Для биологической очистки промышленных сточных вод используют те же типы окислителей, что и для очистки бытовых сточных вод. Наиболее гибкими и легко управляемыми окислителями являются аэротенки, которые и применяются наиболее часто. В некоторых случаях пользуются также биофильтрами. Для биологической очистки сточных вод с биохимической потребностью в кислороде, не превышающей 500 мг/л, применяют обычные аэротенки. Сточные воды и активный ил поступают в начало таких аэротенков. При ВПК, равном 500—1200 жг/л, или при наличии в сточных водах ядовитых веществ применяют аэротенки-смеситёли, что позволяет выравнивать скорость потребления кислорода очищаемыми водами по длине аэротенка. Наиболее часто применяют аэротенк-смеситель последовательного смешения. Ил в такой аэротенк подается сосредоточенно в начале аэротенка, а очищаемая смесь сточных вод — рассредоточение по длине аэротенка. Выпускается очищенная смесь сосредоточенно в конце коридора аэротенка.[ ...]

Рассмотрены общие показатели загрязнения природных и сточных вод органическими веществами. Описаны методы определения общего содержания органического углерода, химического и биохимического потребления кислорода. Автор рекомендует четыре показателя, являющиеся производными от значений химического потребления кислорода до и после биохимического окисления, и два значения ВПК, достаточно полно характеризующих содержание и природу органических загрязнений. Кроме того, описаны методы определения величины угольно-хлороформного экстракта и содержания по-лицишшческих ароматических соединений.[ ...]

Помимо биологических и микробиологических показателей загрязнения вод, которых мы касаться не будем, давно уже существуют и широко используются некоторые физические и химические показатели, например потери в весе сухого остатка при его прокаливании, содержание органического углерода, химическое потребление кислорода (ХПК) и биохимическое потребление кислорода (ВПК). Эти показатели содержат данные об общем количестве органических веществ в пробе воды и дают некоторую информацию (при сопоставлении их друг с другом) о качественном составе этих органических веществ. Поскольку появление современных приборов дало возможность определять значения указанных показателей гораздо быстрее и с большей достоверностью получаемых результатов, чем это делалось раньше, они вновь привлекли к себе внимание химиков-аналитиков и на них следует остановиться подробнее.[ ...]

Влияние флокулянтов на санитарный режим водоемов характеризуют изменением биохимического потребления кислорода (ВПК) воды, содержащей флокулянт, ходом процессов аммонизации и нитрификации, развитием и отмиранием сапрофитной микрофлоры. Опыты проводят в динамических условиях в течение 20 сут с различными дозами флокулянтов.[ ...]

Скорость и интенсивность процессов минерализации учитывались по показателю биохимического потребления кислорода (ВПК) как наиболее полно отражающему рервую фазу разложения органических веществ. Результаты опытов по влиянию на ВПК позволяют отметить, что бутилбензол в водной среде подвергается активному биохимическому окислению, сопровождающемуся потреблением - растворенного в воде кислорода. При этом потребление кислорода увеличивается пропорционально концентрации изучаемого вещества (рис. 1). Так, в среднем из 2 опытов БПКб при концентрации бутилбензола 1 мг/л было выше, чем в контроле, на 38%, при концентрации 3 мг/л — на 79%, при концентрации 5 мг/л — на 150%.[ ...]

Первый критерий связан с влиянием загрязняющих веществ на процессы самоочищения воды от органических загрязнений в сточных водах. В первую очередь определяется, какое количество кислорода необходимо для окисления органики и развития водной микрофлоры. Критериальной характеристикой воды в этом случае является биохимическое потребление кислорода ВПК. Подробно этот вопрос изучается в курсах химии и микробиологии природных и сточных вод.[ ...]

Количество биологически окисляемых органических веществ определяют по показателю биохимического потребления кислорода (ВПК). БПК—это количество кислорода, которое требуется для полного окисления всех находящихся в воде органических веществ в аэробных условиях в результате происходящих в воде биологических процессов. БПК определяют по уменьшению количества кислорода в исследуемой воде в расчете на 1 л за 5 или 20 суток инкубации воды (в закрытом сосуде). БПК не должно превышать 3 мг/л при 20 °С.[ ...]

Вкус и запах оцениваются в баллах либо по порогу разбавления, при котором привкус и запах воды перестают ощущаться. Общее содержание растворенных веществ характеризуют величиной химического потребления кислорода (ХПК) на окисление органических соединений в кислой среде при наличии катализатора (сульфата серебра). Этот условный показатель измеряется в мг/л. Для нефтесодержащих сточных вод в качестве окислителя следует применять бихромат калия, наиболее полно окисляющий органику, содержащуюся в сточных водах. В качестве аналогичной характеристики применяют и другой показатель — биохимическую потребность в кислороде (ВПК) —■ колич еетво кислорода, потребляемое на биохимическое окисление органических веществ.[ ...]

Представление об интенсивности бактериального окисления нефти дают также опыты по изучению биохимического потребления кислорода нефтью и нефтепродуктами. Результаты определения ВПК воды, содержащей нефть и нефтепродукты, методом разведения даны в табл. 10.[ ...]

Изучение влияния титана на общий санитарный режим водоема проводилось путем наблюдений за динамикой биохимического потребления кислорода (ВПК), процессами аммонификации и нитрификации, ростом и размножением сапрофитной микрофлоры, динамикой растворенного кислорода и pH воды. Результаты исследований показали, что четыреххлористый титан существенным образом тормозит процессы самоочищения. Это проявляется как на первых стадиях окисления органического вещества, так и на последующих стадиях минерализации.[ ...]

Бактериологические исследования не всегда оцениваются как контрольное определение ¡при изучении динамики биохимического потребления кислорода. В отдельных работах эти исследования приурочивается к изучению процессов нитрификации на моделях водоемов. Следует учесть, что бактериологический контроль позволяет выявить бактериологические свойства вещества, не проявляющиеся в опытах по динамике ВПК, а в ряде случаев и правильно интерпретировать результаты опыта. Поэтому бактериологический контроль следует проводить параллельно с опытами по динамике ВПК в пробах воды, сохраняемых в аналогичных условиях инкубации. Таким образом, внимательное отношение к условиям и обстоятельствам проведения экспериментов для выполнения этого раздела исследований по нормированию вредных веществ в воде водоемов, безусловно, будет способствовать получению результатов с большей гигиенической надежностью и достоверностью.[ ...]

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

Первичная очистка, основанная на применении различных методов химической технологии, позволяет удалить основную часть примесей, загрязняющих сточные воды, но не обеспечивает достаточной степени очистки, удовлетворяющей санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым при сбросе этих вод в водоемы. Сточные воды предприятия после первичной очистки отдельных частных стоков представляют собой многокомпонентный относительно слабый раствор органических веществ и минеральных солей. Так, сточные воды, образующиеся при получении дивинилстирольного каучука из бутана, содержат бутан, бутилены, ацетон, дивинил, бензол, этилбензол. некаль (или канифольное мыло), соли органических кислот (уксусной, стеариновой, парафиновых), хлористый кальций или натрий я другие минеральные соли. Биохимическое потребление кислорода (ВПК) этих сточных вод составляет 500—750 мг/л Глубокая очистка их обеспечивается биохимическим окислением органических веществ, в результате чего ВПК снижается до 15—20 мг/л, что обычно удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям и требованиям рыбного хозяйства.[ ...]

Исследования, проведенные М. Г. Голубевой, С. Д. Замысловой и др. [58] с целью определения предельно допустимых концентраций нефти и нефтепродуктов в водоемах при спуске сточных вод, показали, во-первых, что большие концентрации нефти и мазута-крекииг-остатка (порядка 400 —500 мг/л), придавая воде сильный нефтяной запах, значительно повышают окисляемость и биохимическое потребление кислорода (ВПК), снижают содержание растворенного кислорода п придают воде окраску и, во-вторых, что меньшие количества нефти и мазута (5—20 мг/л), реальные в условиях загрязняемого водоема, не влияют на химический состав воды, но изменяют органолептические свойства воды —придают ей запах.[ ...]

Материалы исследований в районе другого месторождения, где химические реагенты применялись в течение короткого периода времени (около четырех лет), показали более низкое содержание ПАВ как в воде поверхностных водоемов, так и в подземных водах. Содержание анионоактивных ПАВ определялись от 0,5 до 2,1 мг/л, неионогенных от 0,3 до 1,5 мг/л (табл. 7). Следует отметить, что наши исследования проводились на этом месторождении после прекращения закачки ПАВ в нефтеносные горизонты для увеличения нефтеотдачи пластов. На этом основании можно предположить, что адсорбированные различными породами ПАВ во время закачки постепенно десорбируются добываемой нефтью при дальнейшей эксплуатации месторождения уже без применения химических реагентов. В анализируемых пробах отмечались изменения и общесанитарных показателей. Так, в пробах из поверхностных водоемов и подземных вод отмечалось появление нефтяного запаха, увеличение цветности, биохимического потребления кислорода (ВПК) и химического потребления кислорода (ХПК), содержание нефтепродуктов. Приведенные данные свидетельствуют о том, что объекты нефтегазодобычи оказывают заметное влияние на состав и свойства воды водных объектов. Оно выражается в изменении органолептических свойств воды, ухудшении общего санитарного режима водоема и в появлении ряда химических соединений, способных привести к ограничению водопользования населения.[ ...]

Усиливающаяся миграция населения в городах и поселках Htfi носит серьезный удар качеству водной среды обитания (т. eg озерам, рекам, водотокам). Хозяйственно-бытовые стоки повсе местно собираются и направляются по канализационной системе! на местные очистные сооружения для обработки; после очистк ( биохимическое потребление кислорода (ВПК) в сточнощ воде снижается до уровня, достаточного для сброса этой води в приемники сточных вод без значительного ухудшения М качества. Однако такие биогенные элементы, как азот и фосфор! обычно не удаляются из сточных вод.[ ...]

ru-ecology.info

Химическое потребление - кислород - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Химическое потребление - кислород

Cтраница 1

Химическое потребление кислорода ( ХПК) характеризует суммарное содержание всех органич.  [1]

Химическое потребление кислорода ( ХПК), выраженное в мг кислорода на 1 л испытуемой воды, характеризует загрязненность сточных вод органическими соединениями.  [2]

Химическое потребление кислорода / ХПК /, выраженное в иг кислорода на 1л испытуеиои вод в, характеризует загрязненность сточных вод органическими соединениями.  [3]

Химическое потребление кислорода / ХПК /, выраженное в мг кислорода на 1д испытуемой воды, характеризует загрязненность сточных вод органическими соединениями.  [4]

Химическое потребление кислорода ( ХПК) - общая концентрация кислорода, равная количеству бихромата, потребленному растворенным и взвешенным веществом при обработке пробы воды данным окислителем в определенных условиях.  [5]

Химическое потребление кислорода - количество сильного окислителя, расходуемое на окисление органических веществ в определенном объеме анализируемой воды. Были опробованы различные окислители - перманганат калия, бихромат калия, иодат калия, персульфат калия, соли церия ( IV) и др. В качестве стандартного окислителя был выбран бихромат калия, который применяют в среде серной кислоты в присутствии катализатора - сульфата серебра. Определение проводят в стандартизированных условиях. Результат определения обычно пересчитывают на кислород в миллиграммах на литр. С достаточной для практических целей точностью можно принять, что величина ХПК совпадает с теоретически необходимым количеством кислорода для полного превращения углерода и водорода органических соединений в С02 и Н20 соответственно, за вычетом того кислорода, который входит в состав самих окисляющихся молекул органических веществ.  [6]

Химическое потребление кислорода ( ХПК) характеризует загрязненность сточных вод органическими соединениями и выражается в миллиграммах кислорода на 1 л испытуемой воды.  [7]

Химическое потребление кислорода ( ХПК) - это количество кислорода, израсходованное на окисление содержащихся в воде веществ бихроматом калия, перманганатом калия или другими окислителями.  [9]

Химическое потребление кислорода ( ХПК) относится к числу важнейших показателей загрязнения природных и сточных вод органическими веществами.  [10]

Химическое потребление кислорода ( ХПК) также может быть косвенным показателем содержания нефтепродуктов в водах, особенно в сочетании с другими прямыми или косвенными методами определения углеводородов.  [11]

Расчетное химическое потребление кислорода ( ХПК) дихлоруксусной кислоты равно 0 372 мг кислорода. Таким образом, БПКполн дихлоруксусной кислоты составляет 53 9 % от ХПКрасч.  [12]

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.  [13]

Определению химического потребления кислорода мешают хлориды, сульфиды, нитриты, двухвалентное железо, мочевина.  [14]

Определению химического потребления кислорода мешают хлориды, сульфиды, нитриты, двухвалентное железо, мбчевина.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru


.