1. Quais são os principais indicadores das características físicas das águas residuais?
⑴Temperatura: A temperatura das águas residuais tem grande influência no processo de tratamento de águas residuais. A temperatura afeta diretamente a atividade dos microrganismos. Geralmente, a temperatura da água nas estações de tratamento de esgoto urbano fica entre 10 e 25 graus Celsius. A temperatura das águas residuais industriais está relacionada ao processo de produção de descarga de águas residuais.
⑵ Cor: A cor das águas residuais depende do conteúdo de substâncias dissolvidas, sólidos em suspensão ou substâncias coloidais na água. O esgoto urbano fresco é geralmente cinza escuro. Se estiver em estado anaeróbico, a cor ficará mais escura e marrom escura. As cores das águas residuais industriais variam. As águas residuais da fabricação de papel são geralmente pretas, as águas residuais de grãos de destilação são marrom-amareladas e as águas residuais da galvanoplastia são azul-esverdeadas.
⑶ Odor: O odor das águas residuais é causado por poluentes no esgoto doméstico ou nas águas residuais industriais. A composição aproximada das águas residuais pode ser determinada diretamente pelo cheiro do odor. O esgoto urbano fresco tem cheiro de mofo. Se aparecer cheiro de ovo podre, geralmente indica que o esgoto foi fermentado anaerobicamente para produzir gás sulfeto de hidrogênio. Os operadores devem cumprir rigorosamente os regulamentos antivírus durante a operação.
⑷ Turbidez: A turbidez é um indicador que descreve o número de partículas suspensas nas águas residuais. Geralmente pode ser detectado por um medidor de turbidez, mas a turbidez não pode substituir diretamente a concentração de sólidos suspensos porque a cor interfere na detecção da turbidez.
⑸ Condutividade: A condutividade nas águas residuais geralmente indica o número de íons inorgânicos na água, que está intimamente relacionado à concentração de substâncias inorgânicas dissolvidas na água que entra. Se a condutividade aumentar acentuadamente, é frequentemente um sinal de descarga anormal de águas residuais industriais.
⑹Matéria sólida: A forma (SS, DS, etc.) e a concentração da matéria sólida nas águas residuais refletem a natureza das águas residuais e também são muito úteis para controlar o processo de tratamento.
⑺ Precipitabilidade: As impurezas nas águas residuais podem ser divididas em quatro tipos: dissolvidas, coloidais, livres e precipitáveis. Os três primeiros não são precipitáveis. As impurezas precipitáveis geralmente representam substâncias que precipitam em 30 minutos ou 1 hora.
2. Quais são os indicadores das características químicas das águas residuais?
Existem muitos indicadores químicos de águas residuais, que podem ser divididos em quatro categorias: ① Indicadores gerais de qualidade da água, como valor de pH, dureza, alcalinidade, cloro residual, vários ânions e cátions, etc.; ② Indicadores de conteúdo de matéria orgânica, demanda bioquímica de oxigênio BOD5, demanda química de oxigênio CODCr, demanda total de oxigênio TOD e carbono orgânico total TOC, etc.; ③ Indicadores de conteúdo de nutrientes nas plantas, como nitrogênio amoniacal, nitrogênio nitrato, nitrogênio nitrito, fosfato, etc.; ④ Indicadores de substâncias tóxicas, como petróleo, metais pesados, cianetos, sulfetos, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, vários compostos orgânicos clorados e vários pesticidas, etc.
Nas diferentes estações de tratamento de esgoto, os projetos de análise adequados às respectivas características de qualidade da água devem ser determinados com base nos diferentes tipos e quantidades de poluentes na água recebida.
3. Quais os principais indicadores químicos que precisam ser analisados em estações de tratamento de esgoto em geral?
Os principais indicadores químicos que precisam ser analisados em estações de tratamento de esgoto em geral são os seguintes:
⑴ Valor do pH: o valor do pH pode ser determinado medindo a concentração de íons hidrogênio na água. O valor do pH tem grande influência no tratamento biológico das águas residuais, e a reação de nitrificação é mais sensível ao valor do pH. O valor do pH do esgoto urbano está geralmente entre 6 e 8. Se exceder esta faixa, muitas vezes indica que uma grande quantidade de águas residuais industriais é descartada. Para águas residuais industriais contendo substâncias ácidas ou alcalinas, é necessário um tratamento de neutralização antes de entrar no sistema de tratamento biológico.
⑵Alcalinidade: A alcalinidade pode refletir a capacidade de tamponamento ácido das águas residuais durante o processo de tratamento. Se as águas residuais tiverem uma alcalinidade relativamente alta, elas podem amortecer as mudanças no valor do pH e tornar o valor do pH relativamente estável. A alcalinidade representa o conteúdo de substâncias em uma amostra de água que se combinam com íons hidrogênio em ácidos fortes. O tamanho da alcalinidade pode ser medido pela quantidade de ácido forte consumido pela amostra de água durante o processo de titulação.
⑶CODCr: CODCr é a quantidade de matéria orgânica nas águas residuais que pode ser oxidada pelo forte oxidante dicromato de potássio, medida em mg/L de oxigênio.
⑷DBO5: DBO5 é a quantidade de oxigênio necessária para a biodegradação da matéria orgânica nas águas residuais e é um indicador da biodegradabilidade das águas residuais.
⑸Nitrogênio: Nas estações de tratamento de esgoto, as alterações e distribuição do conteúdo de nitrogênio fornecem parâmetros para o processo. O teor de nitrogênio orgânico e nitrogênio amoniacal na água que entra nas estações de tratamento de esgoto é geralmente alto, enquanto o teor de nitrogênio nitrato e nitrogênio nitrito é geralmente baixo. O aumento do nitrogênio amoniacal no tanque de sedimentação primário geralmente indica que o lodo sedimentado tornou-se anaeróbico, enquanto o aumento do nitrogênio nitrato e do nitrogênio nitrito no tanque de sedimentação secundário indica que ocorreu nitrificação. O teor de nitrogênio no esgoto doméstico é geralmente de 20 a 80 mg/L, dos quais o nitrogênio orgânico é de 8 a 35 mg/L, o nitrogênio amoniacal é de 12 a 50 mg/L e o teor de nitrogênio nitrato e nitrogênio nitrito é muito baixo. O conteúdo de nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal, nitrogênio nitrato e nitrogênio nitrito em águas residuais industriais varia de água para água. O teor de nitrogênio em algumas águas residuais industriais é extremamente baixo. Quando o tratamento biológico é utilizado, é necessário adicionar fertilizante nitrogenado para complementar o teor de nitrogênio exigido pelos microrganismos. , e quando o teor de nitrogênio no efluente é muito alto, é necessário um tratamento de desnitrificação para evitar a eutrofização no corpo hídrico receptor.
⑹ Fósforo: O teor de fósforo no esgoto biológico é geralmente de 2 a 20 mg/L, dos quais o fósforo orgânico é de 1 a 5 mg/L e o fósforo inorgânico é de 1 a 15 mg/L. O teor de fósforo nas águas residuais industriais varia muito. Algumas águas residuais industriais têm um teor extremamente baixo de fósforo. Quando o tratamento biológico é utilizado, é necessário adicionar fertilizante fosfatado para complementar o teor de fósforo exigido pelos microrganismos. Quando o teor de fósforo no efluente é muito alto, é necessário um tratamento de remoção de fósforo para evitar a eutrofização no corpo d'água receptor.
⑺Petróleo: A maior parte do óleo nas águas residuais é insolúvel em água e flutua na água. O óleo na água que entra afetará o efeito de oxigenação e reduzirá a atividade microbiana no lodo ativado. A concentração de óleo do esgoto misto que entra na estrutura de tratamento biológico geralmente não deve ser superior a 30 a 50 mg/L.
⑻Metais pesados: Os metais pesados nas águas residuais vêm principalmente de águas residuais industriais e são muito tóxicos. As estações de tratamento de esgoto geralmente não possuem métodos de tratamento melhores. Geralmente precisam ser tratados no local, na oficina de descarga, para atender aos padrões nacionais de descarga, antes de entrarem no sistema de drenagem. Se o teor de metais pesados no efluente da estação de tratamento de esgoto aumentar, muitas vezes indica que há um problema com o pré-tratamento.
⑼ Sulfeto: Quando o sulfeto na água excede 0,5mg/L, ele terá um cheiro nojento de ovo podre e é corrosivo, às vezes até causando envenenamento por sulfeto de hidrogênio.
⑽Cloro residual: Ao utilizar cloro para desinfecção, a fim de garantir a reprodução de microrganismos durante o processo de transporte, o cloro residual no efluente (incluindo cloro residual livre e cloro residual combinado) é o indicador de controle do processo de desinfecção, que geralmente faz não exceda 0,3mg/L.
4. Quais são os indicadores das características microbianas das águas residuais?
Os indicadores biológicos das águas residuais incluem o número total de bactérias, o número de bactérias coliformes, vários microrganismos e vírus patogênicos, etc. As águas residuais de hospitais, empresas conjuntas de processamento de carne, etc., devem ser desinfetadas antes de serem descartadas. Os padrões nacionais relevantes de descarga de águas residuais estipularam isso. As estações de tratamento de esgoto geralmente não detectam e controlam indicadores biológicos na água que entra, mas a desinfecção é necessária antes que o esgoto tratado seja descarregado para controlar a poluição dos corpos d'água receptores pelo esgoto tratado. Se o efluente do tratamento biológico secundário for posteriormente tratado e reutilizado, é ainda mais necessário desinfetá-lo antes da reutilização.
⑴ Número total de bactérias: O número total de bactérias pode ser usado como um indicador para avaliar a limpeza da qualidade da água e avaliar o efeito da purificação da água. Um aumento no número total de bactérias indica que o efeito desinfetante da água é fraco, mas não pode indicar diretamente o quão prejudicial é ao corpo humano. Deve ser combinado com o número de coliformes fecais para determinar o quão segura é a qualidade da água para o corpo humano.
⑵Número de coliformes: O número de coliformes na água pode indicar indiretamente a possibilidade de a água conter bactérias intestinais (como febre tifóide, disenteria, cólera, etc.) e, portanto, serve como um indicador higiênico para garantir a saúde humana. Quando o esgoto é reutilizado como água diversa ou água de paisagem, ele pode entrar em contato com o corpo humano. Neste momento, o número de coliformes fecais deve ser detectado.
⑶ Vários microrganismos e vírus patogênicos: Muitas doenças virais podem ser transmitidas pela água. Por exemplo, os vírus que causam hepatite, poliomielite e outras doenças existem no intestino humano, entram no sistema de esgoto doméstico através das fezes do paciente e depois são descartados na estação de tratamento de esgoto. . O processo de tratamento de esgoto tem capacidade limitada de remover esses vírus. Quando o esgoto tratado é descartado, se o valor de uso do corpo hídrico receptor apresentar requisitos especiais para esses microrganismos e vírus patogênicos, será necessária desinfecção e testes.
5. Quais são os indicadores comuns que refletem o conteúdo de matéria orgânica na água?
Após a entrada da matéria orgânica no corpo d'água, ela será oxidada e decomposta sob a ação de microrganismos, reduzindo gradativamente o oxigênio dissolvido na água. Quando a oxidação prossegue muito rápido e o corpo de água não consegue absorver oxigênio suficiente da atmosfera a tempo de reabastecer o oxigênio consumido, o oxigênio dissolvido na água pode cair muito (como menos de 3 ~ 4mg/L), o que afetará os ambientes aquáticos. organismos. necessária para o crescimento normal. Quando o oxigênio dissolvido na água se esgota, a matéria orgânica inicia a digestão anaeróbica, produzindo odor e afetando a higiene ambiental.
Como a matéria orgânica contida no esgoto é muitas vezes uma mistura extremamente complexa de múltiplos componentes, é difícil determinar os valores quantitativos de cada componente, um por um. Na verdade, alguns indicadores abrangentes são comumente usados para representar indiretamente o conteúdo de matéria orgânica na água. Existem dois tipos de indicadores abrangentes que indicam o conteúdo de matéria orgânica na água. Um deles é um indicador expresso em demanda de oxigênio (O2) equivalente à quantidade de matéria orgânica na água, como demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) e demanda total de oxigênio (DTO). ; O outro tipo é o indicador expresso em carbono (C), como o carbono orgânico total TOC. Para o mesmo tipo de esgoto, os valores destes indicadores são geralmente diferentes. A ordem dos valores numéricos é TOD>CODCr>BOD5>TOC
6. O que é carbono orgânico total?
O carbono orgânico total TOC (abreviatura de Carbono Orgânico Total em inglês) é um indicador abrangente que expressa indiretamente o conteúdo de matéria orgânica na água. Os dados exibidos são o teor total de carbono da matéria orgânica no esgoto, e a unidade é expressa em mg/L de carbono (C). . O princípio de medição do TOC é primeiro acidificar a amostra de água, usar nitrogênio para soprar o carbonato na amostra de água para eliminar a interferência, depois injetar uma certa quantidade de amostra de água no fluxo de oxigênio com um teor de oxigênio conhecido e enviá-la para um tubo de aço platinado. É queimado em um tubo de combustão de quartzo como catalisador em alta temperatura de 900oC a 950oC. Um analisador de gás infravermelho não dispersivo é usado para medir a quantidade de CO2 gerada durante o processo de combustão e, em seguida, o teor de carbono é calculado, que é o TOC de carbono orgânico total (para detalhes, consulte GB13193–91). O tempo de medição leva apenas alguns minutos.
O COT do esgoto urbano geral pode chegar a 200mg/L. O COT das águas residuais industriais apresenta uma ampla faixa, com o maior atingindo dezenas de milhares de mg/L. O COT do esgoto após o tratamento biológico secundário é geralmente<50mg> 7. Qual é a demanda total de oxigênio?
A demanda total de oxigênio TOD (abreviatura de Demanda Total de Oxigênio em inglês) refere-se à quantidade de oxigênio necessária quando substâncias redutoras (principalmente matéria orgânica) na água são queimadas em altas temperaturas e se transformam em óxidos estáveis. O resultado é medido em mg/L. O valor TOD pode refletir o oxigênio consumido quando quase toda a matéria orgânica na água (incluindo carbono C, hidrogênio H, oxigênio O, nitrogênio N, fósforo P, enxofre S, etc.) é queimada em CO2, H2O, NOx, SO2, etc quantidade. Pode-se observar que o valor TOD é geralmente maior que o valor CODCr. Actualmente, o TOD não foi incluído nos padrões de qualidade da água no meu país, mas é utilizado apenas em pesquisas teóricas sobre tratamento de esgotos.
O princípio de medição de TOD é injetar uma certa quantidade de amostra de água no fluxo de oxigênio com teor de oxigênio conhecido e enviá-la para um tubo de combustão de quartzo com aço platinado como catalisador e queimá-la instantaneamente a uma alta temperatura de 900oC. A matéria orgânica na amostra de água Ou seja, é oxidada e consome o oxigênio do fluxo de oxigênio. A quantidade original de oxigênio no fluxo de oxigênio menos o oxigênio restante é a demanda total de oxigênio TOD. A quantidade de oxigênio no fluxo de oxigênio pode ser medida usando eletrodos, portanto a medição do TOD leva apenas alguns minutos.
8. O que é a demanda bioquímica de oxigênio?
O nome completo da demanda bioquímica de oxigênio é demanda bioquímica de oxigênio, que é Demanda Bioquímica de Oxigênio em inglês e abreviada como DBO. Isso significa que a uma temperatura de 20oC e em condições aeróbicas, é consumido no processo de oxidação bioquímica de microrganismos aeróbios que decompõem a matéria orgânica na água. A quantidade de oxigênio dissolvido é a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica biodegradável na água. A unidade é mg/L. A DBO não inclui apenas a quantidade de oxigênio consumida pelo crescimento, reprodução ou respiração de microrganismos aeróbicos na água, mas também inclui a quantidade de oxigênio consumida pela redução de substâncias inorgânicas, como sulfeto e ferro ferroso, mas a proporção desta parte é geralmente muito pequeno. Portanto, quanto maior o valor de DBO, maior será o conteúdo orgânico da água.
Sob condições aeróbicas, os microrganismos decompõem a matéria orgânica em dois processos: a fase de oxidação da matéria orgânica contendo carbono e a fase de nitrificação da matéria orgânica contendo azoto. Em condições naturais de 20oC, o tempo necessário para a oxidação da matéria orgânica até a fase de nitrificação, ou seja, atingir a completa decomposição e estabilidade, é superior a 100 dias. Porém, na verdade, a demanda bioquímica de oxigênio DBO20 de 20 dias a 20oC representa aproximadamente a demanda bioquímica completa de oxigênio. Em aplicações de produção, 20 dias ainda é considerado muito longo, e a demanda bioquímica de oxigênio (DBO5) de 5 dias a 20°C é geralmente usada como um indicador para medir o conteúdo orgânico do esgoto. A experiência mostra que o CBO5 do esgoto doméstico e de vários esgotos de produção é cerca de 70 ~ 80% da demanda bioquímica completa de oxigênio CBO20.
A DBO5 é um parâmetro importante para determinação da carga das estações de tratamento de esgoto. O valor DBO5 pode ser usado para calcular a quantidade de oxigênio necessária para a oxidação da matéria orgânica nas águas residuais. A quantidade de oxigênio necessária para a estabilização da matéria orgânica contendo carbono pode ser chamada de DBO5 de carbono. Se for ainda mais oxidado, pode ocorrer reação de nitrificação. A quantidade de oxigênio exigida pelas bactérias nitrificantes para converter o nitrogênio amoniacal em nitrogênio nitrato e nitrogênio nitrito pode ser chamada de nitrificação. DBO5. As estações gerais de tratamento de esgoto secundário só podem remover o carbono DBO5, mas não a nitrificação DBO5. Como a reação de nitrificação ocorre inevitavelmente durante o processo de tratamento biológico de remoção de carbono DBO5, o valor medido de DBO5 é superior ao consumo real de oxigênio da matéria orgânica.
A medição de DBO leva muito tempo e a medição de DBO5 comumente usada requer 5 dias. Portanto, geralmente só pode ser usado para avaliação do efeito do processo e controle do processo a longo prazo. Para um local específico de tratamento de esgoto, a correlação entre DBO5 e CODCr pode ser estabelecida, e o CODCr pode ser usado para estimar aproximadamente o valor de DBO5 para orientar o ajuste do processo de tratamento.
9. O que é a demanda química de oxigênio?
A demanda química de oxigênio em inglês é Demanda Química de Oxigênio. Refere-se à quantidade de oxidante consumido pela interação entre a matéria orgânica da água e oxidantes fortes (como dicromato de potássio, permanganato de potássio, etc.) sob certas condições, convertido em oxigênio. em mg/L.
Quando o dicromato de potássio é usado como oxidante, quase toda (90% ~ 95%) da matéria orgânica da água pode ser oxidada. A quantidade de oxidante consumido neste momento convertido em oxigênio é o que é comumente chamado de demanda química de oxigênio, muitas vezes abreviado como CODCr (ver GB 11914-89 para métodos de análise específicos). O valor CODCr do esgoto não inclui apenas o consumo de oxigênio para a oxidação de quase toda a matéria orgânica na água, mas também inclui o consumo de oxigênio para a oxidação de substâncias inorgânicas redutoras, como nitrito, sais ferrosos e sulfetos na água.
10. O que é o índice de permanganato de potássio (consumo de oxigênio)?
A demanda química de oxigênio medida usando permanganato de potássio como oxidante é chamada de índice de permanganato de potássio (ver GB 11892–89 para métodos de análise específicos) ou consumo de oxigênio, a abreviatura em inglês é CODMn ou OC, e a unidade é mg/L.
Como a capacidade oxidante do permanganato de potássio é mais fraca que a do dicromato de potássio, o valor específico CODMn do índice de permanganato de potássio da mesma amostra de água é geralmente inferior ao seu valor CODCr, ou seja, CODMn só pode representar a matéria orgânica ou matéria inorgânica que é facilmente oxidado na água. contente. Portanto, meu país, a Europa, os Estados Unidos e muitos outros países usam o CODCr como um indicador abrangente para controlar a poluição por matéria orgânica, e usam apenas o índice de permanganato de potássio CODMn como um indicador para avaliar e monitorar o conteúdo de matéria orgânica de corpos d'água superficiais, como como água do mar, rios, lagos, etc. ou água potável.
Como o permanganato de potássio quase não tem efeito oxidante sobre a matéria orgânica, como benzeno, celulose, ácidos orgânicos e aminoácidos, enquanto o dicromato de potássio pode oxidar quase toda essa matéria orgânica, o CODCr é usado para indicar o grau de poluição das águas residuais e para controlar tratamento de esgoto. Os parâmetros do processo são mais apropriados. Porém, como a determinação do índice de permanganato de potássio CODMn é simples e rápida, o CODMn ainda é utilizado para indicar o grau de poluição, ou seja, a quantidade de matéria orgânica em águas superficiais relativamente limpas, na avaliação da qualidade da água.
11. Como determinar a biodegradabilidade das águas residuais analisando o DBO5 e o CODCr das águas residuais?
Quando a água contém matéria orgânica tóxica, o valor de DBO5 nas águas residuais geralmente não pode ser medido com precisão. O valor CODCr pode medir com mais precisão o conteúdo de matéria orgânica na água, mas o valor CODCr não consegue distinguir entre substâncias biodegradáveis e não biodegradáveis. As pessoas estão acostumadas a medir o DBO5/CODCr do esgoto para avaliar sua biodegradabilidade. Acredita-se geralmente que se o DBO5/CODCr do esgoto for superior a 0,3, ele pode ser tratado por biodegradação. Se o DBO5/CODCr do esgoto for inferior a 0,2, só poderá ser considerado. Use outros métodos para lidar com isso.
12.Qual é a relação entre BOD5 e CODCr?
A demanda bioquímica de oxigênio (DBO5) representa a quantidade de oxigênio necessária durante a decomposição bioquímica de poluentes orgânicos no esgoto. Pode explicar diretamente o problema no sentido bioquímico. Portanto, a DBO5 não é apenas um importante indicador da qualidade da água, mas também um indicador da biologia do esgoto. Um parâmetro de controle extremamente importante durante o processamento. No entanto, o BOD5 também está sujeito a certas limitações de uso. Primeiro, o tempo de medição é longo (5 dias), o que não consegue refletir e orientar o funcionamento dos equipamentos de tratamento de esgoto em tempo hábil. Em segundo lugar, alguns esgotos de produção não apresentam condições para o crescimento e reprodução microbiana (como a presença de matéria orgânica tóxica). ), seu valor de CBO5 não pode ser determinado.
A demanda química de oxigênio CODCr reflete o conteúdo de quase toda a matéria orgânica e reduz a matéria inorgânica no esgoto, mas não pode explicar diretamente o problema no sentido bioquímico como a demanda bioquímica de oxigênio DBO5. Em outras palavras, testar o valor da demanda química de oxigênio CODCr do esgoto pode determinar com mais precisão o conteúdo orgânico da água, mas a demanda química de oxigênio CODCr não consegue distinguir entre matéria orgânica biodegradável e matéria orgânica não biodegradável.
O valor da demanda química de oxigênio CODCr é geralmente maior do que o valor da demanda bioquímica de oxigênio BOD5, e a diferença entre eles pode refletir aproximadamente o conteúdo de matéria orgânica no esgoto que não pode ser degradada por microorganismos. Para esgoto com componentes poluentes relativamente fixos, o CODCr e o DBO5 geralmente têm uma certa relação proporcional e podem ser calculados um do outro. Além disso, a medição do CODCr leva menos tempo. De acordo com o método padrão nacional de refluxo por 2 horas, leva apenas 3 a 4 horas desde a amostragem até o resultado, enquanto a medição do valor de DBO5 leva 5 dias. Portanto, na operação e gestão real do tratamento de esgoto, o CODCr é frequentemente usado como um indicador de controle.
Para orientar as operações de produção o mais rápido possível, algumas estações de tratamento de esgoto também formularam padrões corporativos para medição de CODCr em refluxo por 5 minutos. Embora os resultados medidos apresentem um certo erro com o método padrão nacional, porque o erro é um erro sistemático, os resultados do monitoramento contínuo podem refletir corretamente a qualidade da água. A tendência real de mudança do sistema de tratamento de esgoto pode ser reduzida para menos de 1 hora, o que fornece uma garantia de tempo para o ajuste oportuno dos parâmetros operacionais do tratamento de esgoto e evita que mudanças repentinas na qualidade da água afetem o sistema de tratamento de esgoto. Ou seja, melhora a qualidade do efluente do dispositivo de tratamento de esgoto. Avaliar.
Horário da postagem: 14 de setembro de 2023
