Биологическая потребность в кислороде (БПК, BOD) – как она влияет на очистные сооружения

Содержание: 

1 Факторы, определяющие биологическую потребность в кислороде (БПК, BOD)
2 Происхождение БПК (BOD)
3 Биологическая потребность в кислороде на очистных сооружениях

Очистка воды является важным аспектом многих различных применений. Независимо от того, хотите ли вы производить бутилированную воду или нуждаетесь в чистой и дезинфицированной воде для промышленных процессов, процесс очистки воды требует множества движущихся частей. Среди наиболее важных компонентов процесса очистки сточных вод фигурирует биологическая потребность в кислороде. БПК (BOD) относится к общему количеству кислорода, которое бактерии и другие формы микроорганизмов потребляют при разложении любого органического вещества, присутствующего в воде.

Выполняя тест на БПК, можно определить, сколько кислорода требуется образцу воды для эффективного разложения органических веществ. Имейте в виду, что этот тест учитывает текущее состояние воды. Чтобы этот тест работал правильно, в воде должны поддерживаться аэробные условия, что указывает на то, что в воде достаточно бактерий, потребляющих кислород, для разложения органических веществ. Органические вещества могут попасть в пробу воды из многочисленных источников, которые могут включать все, от цветения водорослей до канализации.

Чтобы понять, как работает биологическая потребность в кислороде, также важно знать, как растворенный кислород участвует в этом процессе. Измерив количество растворенного кислорода в воде, вы сможете провести тест БПК. Вы можете определить, сколько биоразлагаемых органических соединений в настоящее время присутствует в воде, измеряя концентрацию растворенного кислорода в течение пяти дней. Если уровень растворенного кислорода падает за этот пятидневный период, это означает, что бактерии и другие микроорганизмы эффективно разлагают органические вещества.

Поскольку бактериям требуется некоторое количество растворенного кислорода для разрушения органических веществ, уровни DO могут значительно снизиться, если в воде разлагается большое количество органических веществ. Проблема с этим процессом заключается в том, что остальная часть водной жизни в образце воды нуждается в растворенном кислороде, чтобы жить.

Когда уровень растворенного кислорода значительно снизится, водные организмы больше не будут получать необходимое им количество растворенного кислорода. Имейте в виду, что окружающая среда также может влиять на биологическую потребность в кислороде. Например, когда избыток удобрений просачивается в водоем, уровень растворенного кислорода может снизиться. Уровни DO также будут снижаться при повышении температуры.

Чтобы соответствовать установленным пределам БПК, все производственные и коммерческие предприятия должны внедрить какую-либо программу предварительной очистки сточных вод. Если вы получаете высокие показания БПК, это указывает на то, что в воде присутствует слишком много органических веществ, что снижает общее качество воды. В этой статье подробно рассказывается о биологической потребности в кислороде и о том, что она означает для очистных сооружений.

Факторы, определяющие биологическую потребность в кислороде (БПК, BOD)

Существует множество факторов, которые могут определять биологическую потребность в кислороде. Важно понимать, что факторы, влияющие на биологическую потребность в кислороде, могут снизить уровень растворенного кислорода. Как упоминалось ранее, уровень растворенного кислорода может снизиться в случае попадания в водоем избытка удобрений и подобных загрязняющих веществ. Экологические стрессы, такие как высокие температуры, также могут привести к снижению количества растворенного кислорода в воде, что неизменно приведет к увеличению показателей БПК.

Если вы хотите определить текущую биологическую потребность в кислороде для источника воды, необходимо выполнить специальный тест. Вы можете определить БПК, измерив, как уровни растворенного кислорода различаются в течение пяти дней. Чтобы получить точные показания, важно провести начальное измерение содержания растворенного кислорода в образце воды. По прошествии пяти дней вы можете провести дополнительное измерение той же пробы воды. Имейте в виду, что уровни растворенного кислорода обычно отображаются в частях на миллион, а это означает, что вы можете получить показания, которые выглядят как 50 частей на миллион.

Если вы получили высокие показания БПК после выполнения этого теста, эти результаты говорят вам о том, что количество растворенного кислорода в воде низкое, что плохо сказывается на качестве воды. Когда уровень растворенного кислорода падает, это указывает на то, что бактерии, потребляющие кислород в воде, не могут получить количество DO, необходимое им для разложения органических веществ. Если показания БПК высоки, вы можете быть уверены, что вода небезопасна для питья или использования в промышленных процессах, пока она не будет эффективно очищена.

Если вы получаете низкие показания БПК, это означает, что растворенный кислород не удаляется из воды с высокой скоростью. Таким образом, качество воды высокое и не должно содержать слишком много загрязняющих веществ. Холодная вода способна удерживать кислород более эффективно, чем теплая, а это означает, что уровень растворенного кислорода обычно ниже в теплые летние месяцы.

Если тест БПК проводится на незагрязненной реке, вы можете ожидать, что ваши показания будут ниже 1 млн-1. С другой стороны, показания БПК для неочищенных сточных вод могут варьироваться от 200 до 600 ppm. Вероятно, самым большим фактором в определении БПК является время. После взятия пробы воды тест на БПК необходимо провести в течение 48 часов, чтобы получить точные показания. Если вам нужны надежные результаты, важно, чтобы образец воды содержал достаточно здоровых бактерий.

Происхождение БПК

Есть много источников БПК, о которых вы должны знать. Если вы получаете высокие показания БПК, вполне вероятно, что в воде присутствует достаточное количество органических веществ. Когда органические вещества попадают в воду, они должны поступать из какого-то источника. К первичным источникам, связанным с биологической потребностью в кислороде, относятся:

Древесный мусор и листья
Навоз животных
Мертвые животные и растения
Откормочные площадки
Сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов
Септики работают со сбоями или вообще выходят из строя
Заводы пищевой промышленности
Очистные сооружения сточных вод
Ливневой сток

Любой из этих источников может привести к высоким уровням БПК. Несмотря на то, что всегда можно обработать сильно загрязненную воду таким образом, чтобы повысить ее чистоту и избавиться почти от всех загрязнителей, также настоятельно рекомендуется определить источник высоких значений БПК и убедиться, что он не влияет на состояние окружающей среды. качество вашей воды.

В то время как многие источники БПК связаны с промышленными объектами и различными факторами окружающей среды, среднее американское домашнее хозяйство также играет значительную роль в источниках БПК. За последние несколько десятилетий фосфатные загрязнители стали все более распространенными в американских семьях. Эти загрязнители присутствуют в отходах домашних животных, некоторых моющих средствах и мыле, а также удобрениях. Если вы не утилизируете химические вещества в своем доме должным образом, вполне возможно, что эти загрязняющие вещества будут просачиваться в воду и создавать высокие показатели БПК.

Биологическая потребность в кислороде на очистных сооружениях

Очистные сооружения необходимы для очистки сточных вод. Очистите их, прежде чем они попадут в близлежащие реки и ручьи или будут повторно использованы. Эти объекты были неотъемлемой частью обеспечения того, чтобы качество муниципальной воды оставалось на высоком уровне. Есть два основных этапа, которые используют очистные сооружения при очистке воды. Первый этап очистки происходит сразу при попадании сточных вод в объект. Сточные воды будут проходить через пористый экран, способный улавливать более крупные загрязняющие вещества. Избавившись от этих загрязнений в начале процесса, дополнительные методы очистки воды будут более эффективными.

Затем сточные воды проходят через песколовку, которая может эффективно отделять некоторые тяжелые материалы от воды. Затем эти материалы опустятся прямо на дно песколовки. Прежде чем начнется второй этап процесса очистки, сточные воды будут проходить через просторный отстойник, что гарантирует, что большая часть оставшихся твердых частиц будет дрейфовать в самую нижнюю часть резервуара. Несмотря на то, что к этому моменту из сточных вод отфильтрована большая часть загрязняющих веществ, необходима дополнительная очистка, которая происходит на втором этапе.

Второй этап очистки может удалить почти 85% органического вещества, которое все еще присутствует в воде. Существует множество методов, которые можно использовать для надлежащей очистки воды, включая процесс активного ила, процесс хлорирования, озонирование или УФ-фильтрацию. Независимо от того, какой метод использует санпропускник, вода будет считаться достаточно безопасной для растений, животных, человека и окружающей среды.

Поскольку очистные сооружения должны избавляться почти от всех загрязняющих веществ, содержащихся в воде, БПК может быть очень важным аспектом обеспечения надлежащей фильтрации воды. В большинстве случаев очистные сооружения используют БПК, чтобы определить, сколько органических загрязнений присутствует в сточных водах.

Имейте в виду, что органические вещества представляют собой лишь один тип загрязнения, которое может воздействовать на сточные воды. Когда промышленный объект сбрасывает неочищенные сточные воды в водоемы или канализацию, к ним могут быть применены строгие санкции. Эти штрафы основаны на показаниях БПК сбрасываемой воды.

Биологическая потребность в кислороде становится все более важным показателем для большинства очистных сооружений. Выполняя эти измерения через разные промежутки времени в процессе обработки, завод может определить, насколько эффективны его методы. Если уровни БПК высоки, вполне вероятно, что процесс очистки, используемый на заводе, не дает удовлетворительных результатов. С другой стороны, низкие значения БПК указывают на то, что процесс очистки идет по назначению.