想象異常復(fù)雜的系統(tǒng)有一定的難度。當(dāng)騎自行車時(shí),很可能不會(huì)想到每條鏈條之間的必要聯(lián)鎖、輪胎上的密封,或創(chuàng)造符合空氣動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)所花費(fèi)的研發(fā)時(shí)間。當(dāng)沖馬桶時(shí),可能不會(huì)想到污水處理廠的微生物,它們?cè)谵D(zhuǎn)化為干凈的水的過程中起著重要作用。
處理設(shè)施依靠生物過程來分解廢水中的大量有機(jī)物,并不斷尋求改進(jìn)其運(yùn)行的方法。這些生物過程將廢水轉(zhuǎn)化為排放物,然后在處理后安全地返回水循環(huán)。為了確保過程的安全性和效率,需要對(duì)生化參數(shù)進(jìn)行分析測(cè)量,這也是監(jiān)管機(jī)構(gòu)通常的要求。業(yè)內(nèi)常見的測(cè)量是BOD、COD和TOC。
這些測(cè)量可以為微生物在處理過程中的繁殖能力提供寶貴信息。這些微生物的優(yōu)化將直接影響設(shè)施的處理性能。如果有機(jī)物不足,微生物會(huì)生長過快,導(dǎo)致處理過程出現(xiàn)問題,如堵塞。有機(jī)物太少,微生物就會(huì)死亡,導(dǎo)致污水處理效果不佳。精心監(jiān)測(cè)可以確保適當(dāng)?shù)奈⑸锃h(huán)境,從而大限度地減少對(duì)水循環(huán)的負(fù)面環(huán)境影響。本節(jié)內(nèi)容將涵蓋BOD、COD和TOC測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí),并討論它們?cè)趶U水處理行業(yè)中的應(yīng)用。
總有機(jī)碳(TOC)通常用作水質(zhì)的非特定指標(biāo)。碳無處不在的特性使得樣品中碳濃度測(cè)定成為一種確定水質(zhì)狀況的有效的篩選工具,TOC是一種特定有機(jī)物測(cè)定, TOC通過氧化反應(yīng)將樣品中的所有有機(jī)分子轉(zhuǎn)化為CO2,然后通過儀器的檢測(cè)器測(cè)量CO2。檢測(cè)器的響應(yīng)與樣品中的碳濃度成正比,從而可與水質(zhì)相關(guān)聯(lián)。
測(cè)定TOC所用的氧化反應(yīng)通常有三種類型:
高溫催化氧化
加熱過硫酸鹽/濕化學(xué)氧化,同時(shí)進(jìn)行NDIR檢測(cè)
UV過硫酸鹽氧化,使用NDIR檢測(cè)或電導(dǎo)率/膜電導(dǎo)率檢測(cè)
OI Analytical的TOC分析儀通常用于廢水處理行業(yè),以簡單、具成本效益的方式測(cè)定污染。
生化需氧量(BOD)是一種用于確定給定樣品中微生物耗用的溶解氧量的程序。好氧生物有機(jī)體需要氧氣來分解有機(jī)物質(zhì),這對(duì)于廢水處理設(shè)施而言是一筆相當(dāng)大的成本。由于影響B(tài)OD測(cè)量因素與溶解氧(DO)的相同,如溫度和pH,大多數(shù)城市使用DO傳感器來優(yōu)化曝氣,從而降低能源成本。
測(cè)量生化需氧量需要進(jìn)行兩次測(cè)量:
在時(shí)間零點(diǎn)(初始)進(jìn)行測(cè)量,記錄溶解氧量。
然后樣品在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)3-5天,此時(shí)再次測(cè)量樣品的溶解氧量(最終值)。由此得到的差值代表了微生物在培養(yǎng)期間分解樣品中的有機(jī)物所消耗的氧氣量。
化學(xué)需氧量(COD)是廢水處理設(shè)施中衡量水質(zhì)的另一個(gè)指標(biāo)。在COD測(cè)試中,已知量的強(qiáng)氧化劑在酸性條件下將所有有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2。
氧化完成后,測(cè)量溶液中剩余氧化劑的量(通常通過滴定和指示劑溶液來完成)。氧化劑和氧氣之間的化學(xué)計(jì)量關(guān)系用于計(jì)算反應(yīng)過程中消耗的氧氣量,為分析人員提供的COD值,通常以mg/L表示。該測(cè)試大約需要2-3個(gè)小時(shí)完成,與BOD不同,該測(cè)試不受樣品中重金屬或其他有毒化合物的影響。
技術(shù)比較:
比較TOC、BOD和COD的技術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)每種技術(shù)都有一定的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)。
測(cè)量時(shí)間快(運(yùn)行一個(gè)樣品僅需幾分鐘)
自動(dòng)化限制了用戶錯(cuò)誤
擁有成本低
樣品處理量小
不受大多數(shù)樣品干擾
結(jié)果精確
非特異性
不能定量樣品中有機(jī)物的總體反應(yīng)性
歷史上許多法規(guī)要求使用該方法
不產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物
被監(jiān)管機(jī)構(gòu)用于申請(qǐng)?jiān)S可
測(cè)量通常需要3-5天
非常容易受到干擾
取決于基質(zhì)
測(cè)試之間的數(shù)據(jù)再現(xiàn)性差
檢出限為2 mg/L
需要處理大量的樣品
與BOD的測(cè)量時(shí)間幾天相比,時(shí)間為幾個(gè)小時(shí)
與BOD相比,其受樣品中有毒成分的影響較小
非特異性:不區(qū)分無機(jī)碳和有機(jī)碳
易受某些鹵化物和硝酸鹽的干擾
進(jìn)行測(cè)試所需的有毒化學(xué)品需要處理
結(jié)論
確保我們的廢水排放是安全的,并減小對(duì)環(huán)境的影響,對(duì)于保護(hù)我們的星球至關(guān)重要。像這樣的測(cè)量技術(shù)可以幫助污水處理廠高效、安全運(yùn)行。賽萊默在廢水處理行業(yè)有著悠久的歷史,借助深厚的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí),繼續(xù)為我們的客戶提供創(chuàng)新的解決方案。
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