В наши дни существует большое количество методов очистки сточных вод, отличающихся используемыми технологиями и оборудованием. Несмотря на это, показатели уровня загрязнения во всех сферах идентичны. К самым распространенным и часто используемым относятся уровни ХПК и БПК. С их помощью можно определить факт антропогенного загрязнения как природных, так и сточных вод. Полученные в результате лабораторных исследований данные предоставляют необходимую информацию о степени загрязнения и его характере.
Понятие ХПК и БПК
Для оценки качества воды устанавливается интенсивность гидролиза и окисления. Значения имеют прямую зависимость от скорости насыщения кислородом.
- ХПК называется химическое потребление кислорода. Оно демонстрирует, сколько О2 требуется для окисления частиц, обладающих патогенными свойствами. Существуют технологии, которые способны заменить кислород другими элементами и соединениями. Так, в Европе таким аналогом считается COD.
- БПК – показатель, отражающий биохимические процессы. В данном случае основой выступает уровень потребления кислорода анаэробными микроорганизмами. Рост БПК зависит от объема легко окисляющейся органики в стоках.
Для определения уровня загрязнения промышленных и других стоков оба показателя имеют одинаковую ценность и часто включаются в комплексное исследование проб.
Перечень факторов, которые оказывают воздействие на ХПК
Показатель ХПК зависит от множества факторов. Среди них можно выделить несколько основных:
- Вид стоков. Они делятся на три вида, в зависимости от источника выбросов: бытовые, сельскохозяйственные и промышленные.
- Уровень химических элементов, а также их процентное соотношение.
- Показатель, который фиксирует объем выпавших осадков.
- Состав грунтовых вод, которые находятся рядом с источником.
В чем заключается отличие между ХПК и БПК?
С учетом некоторой схожести в выполняемых процессах, ХПК и БПК имеют ряд серьезных различий. Они выражаются прежде всего в способе выявления. Для определения качества воды химическим путем обязательно применение окислителя. Также необходим кислород, но может быть использовано и другое соединение. При помощи ХПК можно определить общий процент органических веществ. Для этого требуется разный промежуток времени, который при этом не превышает четырех суток.
Биологическое определение основывается на другом подходе, а именно использовании микроорганизмов в активном виде. Группы бактерий отличаются собственным инкубационным периодом, который может затянуться – в некоторых случаях он занимает около 3 недель. Несмотря на это, БПК позволяет получать точные результаты при тестировании отдельных образцов, в связи с чем его часто применяют при проведении секционных исследований.
Какую опасность несет повышенный уровень ХПК?
Уровень ХПК, который превышает установленную стандартами норму, указывает на высокое содержание органики в стоках. Примеси, которые не окисляются или слабо окисляются, относятся к токсичным веществам и фактически отравляют воду, вызывая проблемы с флорой и фауной. Высокие концентрации также отравляют почву, делая ее непригодной для дальнейшей посадки сельскохозяйственных культур. Легкая органика способна вытягивать из водоемов кислород, приводя к гибели живых организмов.
Как определить ХПК?
Для определения химического потребления О2 используется два способа: перманганатный и биохроматный. Первый метод подразумевает добавление в тестируемую пробу серной кислоты, а также дальнейшую обработку перманганатом калия. Биохроматное тестирование чаще всего используется для испытания проб, взятых из бассейна и стоков с серьезным уровнем загрязнений. В нем также используется серная кислота, но на следующем этапе вместе перманганата добавляется бихромат калия. Для того, чтобы избежать негативного влияния на результат хлоридов, дополнительно применяется сульфат ртути.
Методы определения БПК
С учетом особенностей биологических процессов, для которых предусматривается инкубационный период, для определения БПК при исследовании пробы сточной воды необходимо выполнить два условия: поместить испытуемый образец или образцы в темное помещение, а также обеспечить температуру около 20 °C.
Для определения заданных характеристик измерения лучше проводить в начале процедуры и после ее завершения. При комплексном анализе чаще всего применяется скляночный метод – он подразумевает отбор идентичных образцов, которые должны находиться в разных условиях. Далее производится замер температуры, добавляются реагенты и снимаются предварительные показания. Это позволяет увидеть более комплексную картину.
Полное БПК и БПК 5
Помимо общего показателя БПК существует и два специфических, указывающих на состояние воды в определенный промежуток времени. Известно, что объем окислителя, вступающего в реакцию, устанавливается в соответствии с фиксированным периодом. Он может составлять 2, 5 и 20 дней. В ряде случаев может использоваться другой промежуток времени – это зависит от продолжительности полного окисления.
Общий БПК – это показатель, который указывает на разницу содержания кислорода до начала окислительной реакции и после ее завершения. Специфические показатели, о которых говорилось выше, свидетельствуют о продолжительности анализа и степени окисляемости кислорода. БПК5 – это исследование, которое продолжалось 5 суток. Обычно этого достаточно, чтобы кислород в сточных водах вступил в реакцию с большинством органических примесей – до 70%.
Полное БПК – это результат 100% окисляемости кислорода. В нормальных условиях процесс занимает 20 дней. На продолжительность полного окисления оказывает прямое влияние тип органики, находящийся в стоках. Для того, чтобы не допустить протекания реакции с нарушениями, отслеживание должно в обязательном порядке проводиться в лабораторных условиях.
Особенности очистки сточных вод
Современные методы очистки сточных вод способствуют эффективной борьбе с загрязнениями, что приводит к постепенному снижению присутствия вредных веществ и микроорганизмов. При обнаружении повышенного содержания ХПК и БПК можно воспользоваться одним из многочисленных вариантов – в зависимости от выбранного метода, грязная вода может проходить несколько стадий очистки. Несмотря на это, все популярные технологические решения делятся на 4 основных этапа:
- На первом этапе происходит удаление крупного мусора, а также масляной пленки с поверхности стоков.
- Посредством использования химических реагентов, подбираемых специалистами, общая масса источника проходит процедуру обеззараживания.
- На третьем этапе реализуется ключевой процесс, способствующий удалению большей части загрязняющих веществ. Это может быть абсорбция, аэрация, флотация или обратный осмос.
- Финальный этап подразумевает фильтрацию остатков, образующихся после удаления опасных веществ.
Уровень ХПК очень ценится среди специалистов, так как позволяет определить уровень загрязненности в источнике. Впоследствии это поможет разработать и реализовать систему очистки, или оптимизировать существующую. Используемые для устранения загрязнителей методы можно комбинировать, что при правильном подходе способствует более эффективному решению проблемы.
Анализ сточных вод в лаборатории «НОРТЕСТ»
АНО «Испытательный центр «НОРТЕСТ» может выполнить все виды анализов, в том числе химический и бактериологический. Ежедневно к нам поступает большой объем заказов, которые обрабатываются нами в кратчайшие сроки. Для удобства клиентов возможен выезд специалиста для отбора проб и их доставки в лабораторию. Тестирование образцов осуществляется с использованием современного оборудования и высококачественных реагентов, а также с применением наиболее эффективных методик.