ประเด็นสำคัญสำหรับการดำเนินการทดสอบคุณภาพน้ำในการบำบัดน้ำเสียส่วนที่ 1

1. อะไรคือตัวบ่งชี้ลักษณะทางกายภาพที่สำคัญของน้ำเสีย?
⑴อุณหภูมิ: อุณหภูมิของน้ำเสียมีอิทธิพลอย่างมากต่อกระบวนการบำบัดน้ำเสีย อุณหภูมิส่งผลโดยตรงต่อการทำงานของจุลินทรีย์ โดยทั่วไปอุณหภูมิของน้ำในโรงบำบัดน้ำเสียในเมืองจะอยู่ระหว่าง 10 ถึง 25 องศาเซลเซียส อุณหภูมิของน้ำเสียอุตสาหกรรมสัมพันธ์กับกระบวนการผลิตน้ำเสีย
⑵ สี: สีของน้ำเสียขึ้นอยู่กับปริมาณของสารที่ละลาย ของแข็งแขวนลอย หรือสารคอลลอยด์ในน้ำ น้ำเสียในเมืองสดโดยทั่วไปจะมีสีเทาเข้ม หากอยู่ในสภาวะไร้ออกซิเจน สีจะกลายเป็นสีเข้มขึ้นและเป็นสีน้ำตาลเข้ม สีของน้ำเสียอุตสาหกรรมจะแตกต่างกันไป น้ำเสียจากการผลิตกระดาษโดยทั่วไปจะมีสีดำ น้ำเสียจากเมล็ดพืชของเครื่องกลั่นจะมีสีน้ำตาลเหลือง และน้ำเสียจากการชุบด้วยไฟฟ้าจะมีสีน้ำเงิน-เขียว
⑶ กลิ่น: กลิ่นของน้ำเสียเกิดจากมลพิษในน้ำเสียชุมชนหรือน้ำเสียอุตสาหกรรม องค์ประกอบโดยประมาณของน้ำเสียสามารถกำหนดได้โดยตรงโดยการดมกลิ่น น้ำเสียในเมืองสดมีกลิ่นอับ หากมีกลิ่นไข่เน่า มักบ่งชี้ว่าน้ำเสียได้รับการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อผลิตก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ผู้ปฏิบัติงานควรปฏิบัติตามกฎระเบียบต่อต้านไวรัสอย่างเคร่งครัดเมื่อใช้งาน
⑷ ความขุ่น: ความขุ่นเป็นตัวบ่งชี้ที่อธิบายจำนวนอนุภาคแขวนลอยในน้ำเสีย โดยทั่วไปสามารถตรวจจับได้ด้วยเครื่องวัดความขุ่น แต่ความขุ่นไม่สามารถแทนที่ความเข้มข้นของของแข็งแขวนลอยได้โดยตรง เนื่องจากสีจะรบกวนการตรวจจับความขุ่น
⑸ การนำไฟฟ้า: โดยทั่วไป การนำไฟฟ้าในน้ำเสียจะระบุจำนวนไอออนอนินทรีย์ในน้ำ ซึ่งมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความเข้มข้นของสารอนินทรีย์ที่ละลายในน้ำที่เข้ามา หากค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว มักเป็นสัญญาณของการปล่อยน้ำเสียทางอุตสาหกรรมที่ผิดปกติ
⑹ของแข็ง: รูปแบบ (SS, DS ฯลฯ) และความเข้มข้นของของแข็งในน้ำเสียสะท้อนถึงธรรมชาติของน้ำเสีย และยังมีประโยชน์อย่างมากในการควบคุมกระบวนการบำบัดอีกด้วย
⑺ การตกตะกอน: สิ่งเจือปนในน้ำเสียสามารถแบ่งได้เป็น 4 ประเภท: ละลายได้, คอลลอยด์, อิสระ และตกตะกอนได้ สามรายการแรกไม่สามารถคาดเดาได้ สิ่งเจือปนที่ตกตะกอนได้โดยทั่วไปหมายถึงสารที่ตกตะกอนภายใน 30 นาทีหรือ 1 ชั่วโมง
2. ตัวบ่งชี้ลักษณะทางเคมีของน้ำเสียมีอะไรบ้าง?
มีตัวชี้วัดทางเคมีมากมายของน้ำเสีย ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภท: 1 ตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำทั่วไป เช่น ค่า pH ความกระด้าง ความด่าง คลอรีนตกค้าง แอนไอออนและไอออนบวกต่างๆ เป็นต้น; ตัวบ่งชี้ปริมาณอินทรียวัตถุ ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี BOD5 ความต้องการออกซิเจนทางเคมี CODCr ความต้องการออกซิเจนรวม TOD และ TOC คาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด ฯลฯ 3 ตัวชี้วัดปริมาณธาตุอาหารพืช เช่นแอมโมเนียไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน ไนไตรท์ไนโตรเจน ฟอสเฟต ฯลฯ ④ ตัวบ่งชี้สารพิษ เช่น ปิโตรเลียม โลหะหนัก ไซยาไนด์ ซัลไฟด์ โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน สารประกอบอินทรีย์คลอรีนต่างๆ และยาฆ่าแมลงต่างๆ เป็นต้น
ในโรงบำบัดน้ำเสียที่แตกต่างกัน ควรกำหนดโครงการวิเคราะห์ที่เหมาะสมกับคุณลักษณะคุณภาพน้ำตามลำดับโดยพิจารณาจากประเภทและปริมาณของสารมลพิษในน้ำที่เข้ามา
3. ตัวชี้วัดทางเคมีหลักที่ต้องวิเคราะห์ในโรงบำบัดน้ำเสียทั่วไปมีอะไรบ้าง?
ตัวชี้วัดทางเคมีหลักที่ต้องวิเคราะห์ในโรงบำบัดน้ำเสียทั่วไปมีดังนี้
⑴ ค่า pH: ค่า pH สามารถกำหนดได้โดยการวัดความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในน้ำ ค่า pH มีอิทธิพลอย่างมากต่อการบำบัดทางชีวภาพของน้ำเสีย และปฏิกิริยาไนตริฟิเคชั่นจะมีความไวต่อค่า pH มากกว่า โดยทั่วไปค่า pH ของน้ำเสียในเมืองจะอยู่ระหว่าง 6 ถึง 8 หากเกินช่วงนี้ ก็มักจะบ่งชี้ว่ามีการปล่อยน้ำเสียจากอุตสาหกรรมจำนวนมาก สำหรับน้ำเสียอุตสาหกรรมที่มีสารที่เป็นกรดหรือด่าง จำเป็นต้องมีการบำบัดการทำให้เป็นกลางก่อนเข้าสู่ระบบบำบัดทางชีวภาพ
⑵ความเป็นด่าง: ความเป็นด่างสามารถสะท้อนถึงความสามารถในการกักเก็บกรดของน้ำเสียในระหว่างกระบวนการบำบัด หากน้ำเสียมีความเป็นด่างค่อนข้างสูง สามารถกันการเปลี่ยนแปลงของค่า pH และทำให้ค่า pH ค่อนข้างคงที่ ความเป็นด่างแสดงถึงปริมาณของสารในตัวอย่างน้ำที่รวมกับไฮโดรเจนไอออนในกรดแก่ ขนาดของความเป็นด่างสามารถวัดได้จากปริมาณกรดแก่ที่ตัวอย่างน้ำใช้ในระหว่างกระบวนการไทเทรต
⑶CODCr: CODCr คือปริมาณของอินทรียวัตถุในน้ำเสียที่สามารถออกซิไดซ์ได้โดยโพแทสเซียมไดโครเมตที่เป็นสารออกซิไดซ์อย่างแรง ซึ่งวัดเป็นมิลลิกรัม/ลิตรของออกซิเจน
⑷BOD5: BOD5 คือปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการย่อยสลายทางชีวภาพของอินทรียวัตถุในน้ำเสีย และเป็นตัวบ่งชี้ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสีย
⑸ไนโตรเจน: ในโรงบำบัดน้ำเสีย การเปลี่ยนแปลงและการกระจายเนื้อหาของไนโตรเจนจะเป็นพารามิเตอร์สำหรับกระบวนการ ปริมาณไนโตรเจนอินทรีย์และแอมโมเนียไนโตรเจนในน้ำที่เข้ามาของโรงบำบัดน้ำเสียโดยทั่วไปจะสูง ในขณะที่ปริมาณไนเตรตไนโตรเจนและไนไตรท์ไนโตรเจนโดยทั่วไปจะต่ำ การเพิ่มขึ้นของแอมโมเนียไนโตรเจนในถังตกตะกอนปฐมภูมิโดยทั่วไปบ่งชี้ว่าตะกอนที่ตกตะกอนกลายเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน ในขณะที่การเพิ่มขึ้นของไนเตรตไนโตรเจนและไนไตรท์ไนโตรเจนในถังตกตะกอนทุติยภูมิบ่งชี้ว่ามีการเกิดไนตริฟิเคชั่นเกิดขึ้น ปริมาณไนโตรเจนในน้ำเสียภายในบ้านโดยทั่วไปอยู่ที่ 20 ถึง 80 มก./ลิตร ซึ่งไนโตรเจนอินทรีย์อยู่ที่ 8 ถึง 35 มก./ลิตร แอมโมเนียไนโตรเจนอยู่ที่ 12 ถึง 50 มก./ลิตร และปริมาณไนเตรตไนโตรเจนและไนไตรท์ไนโตรเจนต่ำมาก ปริมาณไนโตรเจนอินทรีย์ แอมโมเนียไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน และไนไตรต์ไนโตรเจนในน้ำเสียทางอุตสาหกรรมแตกต่างกันไปในแต่ละน้ำ ปริมาณไนโตรเจนในน้ำเสียอุตสาหกรรมบางชนิดต่ำมาก เมื่อใช้การบำบัดทางชีวภาพ จะต้องเติมปุ๋ยไนโตรเจนเพื่อเสริมปริมาณไนโตรเจนที่จุลินทรีย์ต้องการ และเมื่อปริมาณไนโตรเจนในน้ำทิ้งสูงเกินไป จำเป็นต้องมีการบำบัดด้วยการแยกไนตริฟิเคชันเพื่อป้องกันยูโทรฟิเคชันในแหล่งน้ำที่รับ
⑹ ฟอสฟอรัส: ปริมาณฟอสฟอรัสในน้ำเสียทางชีวภาพโดยทั่วไปคือ 2 ถึง 20 มก./ลิตร โดยฟอสฟอรัสอินทรีย์คือ 1 ถึง 5 มก./ลิตร และฟอสฟอรัสอนินทรีย์คือ 1 ถึง 15 มก./ลิตร ปริมาณฟอสฟอรัสในน้ำเสียอุตสาหกรรมมีความแตกต่างกันอย่างมาก น้ำเสียอุตสาหกรรมบางชนิดมีปริมาณฟอสฟอรัสต่ำมาก เมื่อใช้การบำบัดทางชีวภาพ จะต้องเติมปุ๋ยฟอสเฟตเพื่อเสริมปริมาณฟอสฟอรัสที่จุลินทรีย์ต้องการ เมื่อปริมาณฟอสฟอรัสในน้ำทิ้งสูงเกินไป และจำเป็นต้องมีการบำบัดกำจัดฟอสฟอรัสเพื่อป้องกันยูโทรฟิเคชั่นในแหล่งน้ำที่รับ
⑺ปิโตรเลียม: น้ำมันส่วนใหญ่ในน้ำเสียไม่ละลายในน้ำและลอยอยู่ในน้ำ น้ำมันในน้ำที่เข้ามาจะส่งผลต่อผลของออกซิเจนและลดการทำงานของจุลินทรีย์ในตะกอนเร่ง ความเข้มข้นของน้ำมันของน้ำเสียผสมที่เข้าสู่โครงสร้างการบำบัดทางชีวภาพโดยปกติไม่ควรเกิน 30 ถึง 50 มก./ลิตร
⑻โลหะหนัก: โลหะหนักในน้ำเสียส่วนใหญ่มาจากน้ำเสียอุตสาหกรรมและเป็นพิษมาก โรงบำบัดน้ำเสียมักไม่มีวิธีการบำบัดที่ดีกว่า โดยปกติจะต้องได้รับการบำบัด ณ สถานที่ปฏิบัติงานในโรงบำบัดน้ำเสียเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการระบายน้ำของประเทศก่อนเข้าสู่ระบบระบายน้ำ หากปริมาณโลหะหนักในน้ำทิ้งจากโรงบำบัดน้ำเสียเพิ่มขึ้น มักจะบ่งชี้ว่ามีปัญหาในการปรับสภาพ
⑼ ซัลไฟด์: เมื่อซัลไฟด์ในน้ำเกิน 0.5 มก./ลิตร จะมีกลิ่นที่น่าขยะแขยงของไข่เน่าและมีฤทธิ์กัดกร่อน บางครั้งก็ทำให้เกิดพิษของไฮโดรเจนซัลไฟด์ด้วยซ้ำ
⑽คลอรีนตกค้าง: เมื่อใช้คลอรีนในการฆ่าเชื้อ เพื่อให้แน่ใจว่าการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์ในระหว่างกระบวนการขนส่ง คลอรีนตกค้างในน้ำทิ้ง (รวมถึงคลอรีนอิสระและคลอรีนตกค้างรวม) เป็นตัวบ่งชี้การควบคุมของกระบวนการฆ่าเชื้อ ซึ่งโดยทั่วไป ไม่เกิน 0.3 มก./ล.
4. ตัวบ่งชี้ลักษณะจุลินทรีย์ในน้ำเสียมีอะไรบ้าง?
ตัวชี้วัดทางชีวภาพของน้ำเสีย ได้แก่ จำนวนแบคทีเรียทั้งหมด จำนวนแบคทีเรียโคลิฟอร์ม จุลินทรีย์และไวรัสที่ทำให้เกิดโรคต่างๆ เป็นต้น น้ำเสียจากโรงพยาบาล สถานประกอบการแปรรูปเนื้อสัตว์ ฯลฯ จะต้องได้รับการฆ่าเชื้อก่อนระบายออก มาตรฐานการปล่อยน้ำเสียของประเทศที่เกี่ยวข้องได้กำหนดไว้ดังนี้ โดยทั่วไปโรงบำบัดน้ำเสียจะไม่ตรวจจับและควบคุมตัวชี้วัดทางชีวภาพในน้ำที่เข้ามา แต่จำเป็นต้องมีการฆ่าเชื้อก่อนที่น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดจะถูกระบายออก เพื่อควบคุมมลพิษของแหล่งน้ำที่ได้รับจากน้ำเสียที่ผ่านการบำบัด หากน้ำทิ้งจากการบำบัดทางชีวภาพทุติยภูมิได้รับการบำบัดเพิ่มเติมและนำกลับมาใช้ใหม่ จำเป็นต้องฆ่าเชื้อก่อนนำกลับมาใช้ใหม่มากยิ่งขึ้น
⑴ จำนวนแบคทีเรียทั้งหมด: จำนวนแบคทีเรียทั้งหมดสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ในการประเมินความสะอาดของคุณภาพน้ำและประเมินผลของการทำน้ำให้บริสุทธิ์ จำนวนแบคทีเรียที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าผลการฆ่าเชื้อโรคในน้ำไม่ดี แต่ไม่สามารถระบุได้โดยตรงว่าน้ำนั้นเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์อย่างไร โดยจะต้องรวมกับจำนวนอุจจาระโคลิฟอร์มเพื่อพิจารณาว่าคุณภาพน้ำมีความปลอดภัยต่อร่างกายมนุษย์เพียงใด
⑵จำนวนโคลิฟอร์ม: จำนวนโคลิฟอร์มในน้ำสามารถบ่งชี้โดยอ้อมถึงความเป็นไปได้ที่น้ำจะมีแบคทีเรียในลำไส้ (เช่น ไทฟอยด์ โรคบิด อหิวาตกโรค ฯลฯ) ดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ด้านสุขอนามัยในการรับประกันสุขภาพของมนุษย์ เมื่อนำสิ่งปฏิกูลกลับมาใช้ใหม่เป็นน้ำเบ็ดเตล็ดหรือน้ำในแนวนอน อาจสัมผัสกับร่างกายมนุษย์ได้ ในเวลานี้ต้องตรวจจำนวนอุจจาระโคลิฟอร์ม
⑶ จุลินทรีย์และไวรัสที่ทำให้เกิดโรคต่างๆ: โรคไวรัสหลายชนิดสามารถแพร่กระจายผ่านทางน้ำได้ ตัวอย่างเช่น ไวรัสที่ทำให้เกิดโรคตับอักเสบ โปลิโอ และโรคอื่นๆ มีอยู่ในลำไส้ของมนุษย์ เข้าสู่ระบบบำบัดน้ำเสียในครัวเรือนผ่านทางอุจจาระของผู้ป่วย จากนั้นจึงถูกปล่อยลงสู่โรงบำบัดน้ำเสีย - กระบวนการบำบัดน้ำเสียมีความสามารถจำกัดในการกำจัดไวรัสเหล่านี้ เมื่อน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดถูกระบายออก หากมูลค่าการใช้ของแหล่งน้ำที่ได้รับมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับจุลินทรีย์และไวรัสที่ทำให้เกิดโรคเหล่านี้ จำเป็นต้องมีการฆ่าเชื้อและการทดสอบ
5. อะไรคือตัวชี้วัดทั่วไปที่สะท้อนถึงปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำ?
หลังจากที่อินทรียวัตถุเข้าสู่แหล่งน้ำ ก็จะถูกออกซิไดซ์และสลายตัวภายใต้การทำงานของจุลินทรีย์ โดยจะค่อยๆ ลดออกซิเจนที่ละลายในน้ำลง เมื่อออกซิเดชันเกิดขึ้นเร็วเกินไปและตัวน้ำไม่สามารถดูดซับออกซิเจนจากบรรยากาศได้เพียงพอทันเวลาเพื่อเติมออกซิเจนที่ใช้ไป ออกซิเจนที่ละลายในน้ำอาจลดลงต่ำมาก (เช่น น้อยกว่า 3~4 มก./ลิตร) ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อน้ำ สิ่งมีชีวิต จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตตามปกติ เมื่อออกซิเจนที่ละลายในน้ำหมด อินทรียวัตถุจะเริ่มการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจน ทำให้เกิดกลิ่น และส่งผลต่อสุขอนามัยของสิ่งแวดล้อม
เนื่องจากอินทรียวัตถุที่มีอยู่ในน้ำเสียมักจะเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนมากจากส่วนประกอบหลายอย่าง จึงเป็นเรื่องยากที่จะกำหนดค่าเชิงปริมาณของแต่ละส่วนประกอบทีละชิ้น ในความเป็นจริงแล้ว ตัวบ่งชี้ที่ครอบคลุมบางตัวมักใช้เพื่อแสดงปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำทางอ้อม มีตัวบ่งชี้ที่ครอบคลุมสองประเภทที่ระบุปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำ ตัวบ่งชี้แรกคือตัวบ่งชี้ที่แสดงเป็นความต้องการออกซิเจน (O2) เทียบเท่ากับปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำ เช่น ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD) ความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD) และความต้องการออกซิเจนทั้งหมด (TOD) - อีกประเภทหนึ่งคือตัวบ่งชี้ที่แสดงเป็นคาร์บอน (C) เช่น TOC คาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด สำหรับสิ่งปฏิกูลประเภทเดียวกัน โดยทั่วไปค่าของตัวบ่งชี้เหล่านี้จะแตกต่างกัน ลำดับของค่าตัวเลขคือ TOD>CODCr>BOD5>TOC
6. คาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมดคืออะไร?
TOC คาร์บอนอินทรีย์รวม (คำย่อของ Total Organic Carbon ในภาษาอังกฤษ) เป็นตัวบ่งชี้ที่ครอบคลุมที่แสดงปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำทางอ้อม ข้อมูลที่แสดงคือปริมาณคาร์บอนทั้งหมดของอินทรียวัตถุในน้ำเสีย และหน่วยแสดงเป็นคาร์บอน (C) มิลลิกรัม/ลิตร - หลักการวัด TOC คือการทำให้ตัวอย่างน้ำเป็นกรดก่อน ใช้ไนโตรเจนเพื่อเป่าคาร์บอเนตในตัวอย่างน้ำออกเพื่อกำจัดสิ่งรบกวน จากนั้นจึงฉีดตัวอย่างน้ำจำนวนหนึ่งเข้าไปในการไหลของออกซิเจนด้วยปริมาณออกซิเจนที่ทราบ และส่งไปที่ ท่อเหล็กแพลทินัม มันถูกเผาในท่อเผาไหม้ควอทซ์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง 900oC ถึง 950oC เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรดแบบไม่กระจายใช้ในการวัดปริมาณ CO2 ที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ จากนั้นจึงคำนวณปริมาณคาร์บอน ซึ่งเป็น TOC ของคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด (สำหรับรายละเอียด ดู GB13193–91) เวลาในการวัดใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที
TOC ของน้ำเสียทั่วไปในเมืองสามารถเข้าถึง 200 มก./ลิตร TOC ของน้ำเสียทางอุตสาหกรรมมีช่วงกว้าง โดยมีค่าสูงสุดถึงหลายหมื่น มก./ลิตร โดยทั่วไป TOC ของน้ำเสียหลังการบำบัดทางชีวภาพขั้นที่สอง<50mg> 7. ความต้องการออกซิเจนทั้งหมดคือเท่าไร?
ความต้องการออกซิเจนรวม TOD (คำย่อสำหรับความต้องการออกซิเจนรวมในภาษาอังกฤษ) หมายถึงปริมาณออกซิเจนที่ต้องการเมื่อรีดิวซ์สาร (ส่วนใหญ่เป็นอินทรียวัตถุ) ในน้ำที่ถูกเผาที่อุณหภูมิสูงและกลายเป็นออกไซด์ที่เสถียร ผลลัพธ์จะวัดเป็น มก./ลิตร ค่า TOD สามารถสะท้อนถึงออกซิเจนที่ใช้เมื่ออินทรียวัตถุเกือบทั้งหมดในน้ำ (รวมถึงคาร์บอน C, ไฮโดรเจน H, ออกซิเจน O, ไนโตรเจน N, ฟอสฟอรัส P, ซัลเฟอร์ S ฯลฯ) ถูกเผาเป็น CO2, H2O, NOx, SO2, ฯลฯ ปริมาณ จะเห็นได้ว่าโดยทั่วไปค่า TOD จะมากกว่าค่า CODCr ปัจจุบัน TOD ยังไม่รวมอยู่ในมาตรฐานคุณภาพน้ำในประเทศของฉัน แต่ใช้ในการวิจัยเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับการบำบัดน้ำเสียเท่านั้น
หลักการวัด TOD คือการฉีดตัวอย่างน้ำจำนวนหนึ่งเข้าไปในการไหลของออกซิเจนด้วยปริมาณออกซิเจนที่ทราบ และส่งไปยังท่อเผาไหม้แบบควอทซ์ที่มีเหล็กแพลทินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และเผาทันทีที่อุณหภูมิสูงถึง 900oC สารอินทรีย์ในตัวอย่างน้ำ กล่าวคือ มันถูกออกซิไดซ์และใช้ออกซิเจนในการไหลของออกซิเจน ปริมาณออกซิเจนเดิมในการไหลของออกซิเจนลบด้วยออกซิเจนที่เหลืออยู่คือความต้องการออกซิเจนทั้งหมด TOD สามารถวัดปริมาณออกซิเจนในการไหลของออกซิเจนได้โดยใช้อิเล็กโทรด ดังนั้นการวัด TOD ใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที
8. ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมีคืออะไร?
ชื่อเต็มของความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมีคือความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี ซึ่งก็คือ ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี ในภาษาอังกฤษและตัวย่อว่า BOD หมายความว่าที่อุณหภูมิ 20oC และภายใต้สภาวะแอโรบิก สารดังกล่าวจะถูกใช้ในกระบวนการออกซิเดชันทางชีวเคมีของจุลินทรีย์แอโรบิกที่สลายสารอินทรีย์ในน้ำ ปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำคือปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นในการรักษาเสถียรภาพของสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในน้ำ มีหน่วยเป็น มก./ลิตร BOD ไม่เพียงแต่รวมถึงปริมาณออกซิเจนที่ใช้โดยการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ หรือการหายใจของจุลินทรีย์แอโรบิกในน้ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปริมาณออกซิเจนที่ใช้โดยการลดสารอนินทรีย์ เช่น ซัลไฟด์ และเหล็กที่เป็นเหล็ก แต่สัดส่วนของส่วนนี้มักจะเป็น เล็กมาก ดังนั้นยิ่งค่า BOD มาก ปริมาณอินทรีย์ในน้ำก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย
ภายใต้สภาวะแอโรบิก จุลินทรีย์จะสลายอินทรียวัตถุออกเป็นสองกระบวนการ ได้แก่ ระยะออกซิเดชันของอินทรียวัตถุที่ประกอบด้วยคาร์บอน และระยะไนตริฟิเคชันของอินทรียวัตถุที่ประกอบด้วยไนโตรเจน ภายใต้สภาวะธรรมชาติที่อุณหภูมิ 20oC เวลาที่อินทรียวัตถุใช้ในการออกซิไดซ์จนถึงขั้นไนตริฟิเคชัน กล่าวคือ เพื่อให้เกิดการสลายตัวและความเสถียรโดยสมบูรณ์คือมากกว่า 100 วัน อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี BOD20 เป็นเวลา 20 วันที่ 20oC โดยประมาณแสดงถึงความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมีโดยสมบูรณ์ ในการใช้งานด้านการผลิต ระยะเวลา 20 วันยังถือว่านานเกินไป และโดยทั่วไปความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD5) 5 วันที่ 20°C ถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ในการวัดปริมาณอินทรียวัตถุของน้ำเสีย ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่า BOD5 ของน้ำเสียในครัวเรือนและน้ำเสียจากการผลิตต่างๆ มีค่าประมาณ 70~80% ของความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมีที่สมบูรณ์ BOD20
BOD5 เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการพิจารณาปริมาณโหลดของโรงบำบัดน้ำเสีย ค่า BOD5 สามารถใช้ในการคำนวณปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการเกิดออกซิเดชันของสารอินทรีย์ในน้ำเสีย ปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการรักษาเสถียรภาพของอินทรียวัตถุที่มีคาร์บอนเรียกว่าคาร์บอน BOD5 หากออกซิไดซ์เพิ่มเติม อาจเกิดปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันได้ ปริมาณออกซิเจนที่แบคทีเรียไนตริไฟติ้งต้องการเพื่อเปลี่ยนแอมโมเนียไนโตรเจนเป็นไนเตรตไนโตรเจน และไนไตรท์ไนโตรเจนสามารถเรียกว่าไนตริฟิเคชั่น บีโอดี5. โรงบำบัดน้ำเสียทุติยภูมิทั่วไปสามารถกำจัดคาร์บอน BOD5 ได้เท่านั้น แต่ไม่สามารถกำจัด BOD5 ที่เป็นไนตริฟิเคชันได้ เนื่องจากปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างกระบวนการบำบัดทางชีวภาพเพื่อกำจัดคาร์บอน BOD5 ค่าที่วัดได้ของ BOD5 จึงสูงกว่าปริมาณการใช้ออกซิเจนจริงของอินทรียวัตถุ
การวัด BOD ใช้เวลานาน และการวัด BOD5 ที่ใช้กันทั่วไปต้องใช้เวลา 5 วัน ดังนั้นโดยทั่วไปจึงสามารถใช้สำหรับการประเมินผลกระทบของกระบวนการและการควบคุมกระบวนการในระยะยาวเท่านั้น สำหรับสถานที่บำบัดน้ำเสียเฉพาะ สามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่าง BOD5 และ CODCr ได้ และสามารถใช้ CODCr เพื่อประมาณค่า BOD5 โดยประมาณเพื่อเป็นแนวทางในการปรับกระบวนการบำบัด
9. ความต้องการออกซิเจนทางเคมีคืออะไร?
ความต้องการออกซิเจนเคมีในภาษาอังกฤษคือความต้องการออกซิเจนทางเคมี หมายถึงปริมาณของสารออกซิแดนท์ที่ใช้โดยปฏิกิริยาระหว่างอินทรียวัตถุในน้ำกับสารออกซิแดนท์อย่างแรง (เช่น โพแทสเซียมไดโครเมต โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ฯลฯ) ภายใต้เงื่อนไขบางประการที่ถูกแปลงเป็นออกซิเจน เป็นมิลลิกรัม/ลิตร
เมื่อใช้โพแทสเซียมไดโครเมตเป็นสารออกซิแดนท์ สารอินทรีย์ในน้ำเกือบทั้งหมด (90%~95%) จะถูกออกซิไดซ์ได้ ปริมาณของสารออกซิแดนท์ที่ใช้ในเวลานี้ซึ่งแปลงเป็นออกซิเจนคือสิ่งที่เรียกกันทั่วไปว่าความต้องการออกซิเจนทางเคมี ซึ่งมักเรียกโดยย่อว่า CODCr (ดู GB 11914–89 สำหรับวิธีการวิเคราะห์เฉพาะ) ค่า CODCr ของน้ำเสียไม่เพียงแต่รวมถึงการใช้ออกซิเจนสำหรับการเกิดออกซิเดชันของอินทรียวัตถุเกือบทั้งหมดในน้ำ แต่ยังรวมถึงการใช้ออกซิเจนสำหรับการเกิดออกซิเดชันของการลดสารอนินทรีย์ เช่น ไนไตรท์ เกลือของเหล็ก และซัลไฟด์ในน้ำ
10. ดัชนีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (การใช้ออกซิเจน) คืออะไร?
ความต้องการออกซิเจนทางเคมีที่วัดโดยใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นสารออกซิแดนท์เรียกว่าดัชนีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (ดู GB 11892–89 สำหรับวิธีการวิเคราะห์เฉพาะ) หรือปริมาณการใช้ออกซิเจน ตัวย่อภาษาอังกฤษคือ CODMn หรือ OC และหน่วยคือ mg/L
เนื่องจากความสามารถในการออกซิไดซ์ของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตนั้นอ่อนกว่าโพแทสเซียมไดโครเมต ค่า CODMn เฉพาะของดัชนีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตของตัวอย่างน้ำเดียวกันโดยทั่วไปจึงต่ำกว่าค่า CODCr ของมัน กล่าวคือ CODMn สามารถเป็นตัวแทนของอินทรียวัตถุหรืออนินทรีย์เท่านั้น ที่ถูกออกซิไดซ์ในน้ำได้ง่าย เนื้อหา. ดังนั้น ประเทศของฉัน ยุโรป สหรัฐอเมริกา และประเทศอื่นๆ จำนวนมากจึงใช้ CODCr เป็นตัวบ่งชี้ที่ครอบคลุมในการควบคุมมลพิษของสารอินทรีย์ และใช้เฉพาะดัชนีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต CODMn เป็นตัวบ่งชี้ในการประเมินและติดตามปริมาณอินทรียวัตถุในแหล่งน้ำผิวดิน เช่น เช่นน้ำทะเล แม่น้ำ ทะเลสาบ ฯลฯ หรือน้ำดื่ม
เนื่องจากโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตแทบไม่มีผลในการออกซิไดซ์ต่ออินทรียวัตถุ เช่น เบนซีน เซลลูโลส กรดอินทรีย์ และกรดอะมิโน ในขณะที่โพแทสเซียมไดโครเมตสามารถออกซิไดซ์อินทรียวัตถุเหล่านี้ได้เกือบทั้งหมด CODCr จึงใช้เพื่อระบุระดับมลพิษของน้ำเสียและเพื่อควบคุม การบำบัดน้ำเสีย พารามิเตอร์ของกระบวนการมีความเหมาะสมมากกว่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการระบุดัชนีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต CODMn นั้นง่ายและรวดเร็ว ดังนั้น CODMn จึงยังคงใช้เพื่อระบุระดับมลภาวะ ซึ่งก็คือปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำผิวดินที่ค่อนข้างสะอาด เมื่อประเมินคุณภาพน้ำ
11. จะตรวจสอบความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสียโดยการวิเคราะห์ BOD5 และ CODCr ของน้ำเสียได้อย่างไร?
เมื่อน้ำมีอินทรียวัตถุที่เป็นพิษ โดยทั่วไปค่า BOD5 ในน้ำเสียจะไม่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำ ค่า CODCr สามารถวัดปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำได้แม่นยำยิ่งขึ้น แต่ค่า CODCr ไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างสารที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและสารที่ไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ ผู้คนคุ้นเคยกับการวัดค่า BOD5/CODCr ของน้ำเสียเพื่อตัดสินความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าหากค่า BOD5/CODCr ของน้ำเสียมากกว่า 0.3 สามารถบำบัดได้โดยการย่อยสลายทางชีวภาพ หากค่า BOD5/CODCr ของน้ำเสียต่ำกว่า 0.2 ก็สามารถพิจารณาได้เท่านั้น ใช้วิธีการอื่นเพื่อจัดการกับมัน
12.BOD5 และ CODCr มีความสัมพันธ์กันอย่างไร?
ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD5) หมายถึงปริมาณออกซิเจนที่ต้องการระหว่างการสลายตัวทางชีวเคมีของสารมลพิษอินทรีย์ในน้ำเสีย สามารถอธิบายปัญหาได้โดยตรงในแง่ชีวเคมี ดังนั้น BOD5 จึงไม่เพียงแต่เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำที่สำคัญเท่านั้น แต่ยังเป็นตัวบ่งชี้ทางชีววิทยาของสิ่งปฏิกูลอีกด้วย พารามิเตอร์ควบคุมที่สำคัญอย่างยิ่งระหว่างการประมวลผล อย่างไรก็ตาม BOD5 ยังมีข้อจำกัดในการใช้งานอีกด้วย ประการแรก การตรวจวัดใช้เวลานาน (5 วัน) ซึ่งไม่สามารถสะท้อนและเป็นแนวทางในการทำงานของอุปกรณ์บำบัดน้ำเสียได้ทันเวลา ประการที่สอง น้ำเสียจากการผลิตบางชนิดไม่มีเงื่อนไขในการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์ (เช่น มีอินทรียวัตถุที่เป็นพิษ) ) ไม่สามารถหาค่า BOD5 ได้
ความต้องการออกซิเจนทางเคมี CODCr สะท้อนถึงปริมาณอินทรียวัตถุเกือบทั้งหมดและลดปริมาณอนินทรีย์ในน้ำเสีย แต่ไม่สามารถอธิบายปัญหาได้โดยตรงในแง่ชีวเคมี เช่น ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี BOD5 กล่าวอีกนัยหนึ่ง การทดสอบค่า CODCr ของความต้องการออกซิเจนทางเคมีของน้ำเสียสามารถระบุปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำได้แม่นยำยิ่งขึ้น แต่ความต้องการออกซิเจนทางเคมี CODCr ไม่สามารถแยกแยะระหว่างอินทรียวัตถุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและอินทรียวัตถุที่ไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้
โดยทั่วไปค่า CODCr ความต้องการออกซิเจนทางเคมีจะสูงกว่าค่า BOD5 ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี และความแตกต่างระหว่างค่าเหล่านี้สามารถสะท้อนถึงปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำเสียที่จุลินทรีย์ไม่สามารถย่อยสลายได้โดยประมาณ สำหรับน้ำเสียที่มีส่วนประกอบของมลพิษค่อนข้างคงที่ โดยทั่วไป CODCr และ BOD5 จะมีความสัมพันธ์ตามสัดส่วนที่แน่นอนและสามารถคำนวณจากกันและกันได้ นอกจากนี้การวัด CODCr ใช้เวลาน้อยลง ตามวิธีมาตรฐานแห่งชาติของกรดไหลย้อนเป็นเวลา 2 ชั่วโมง ใช้เวลาเพียง 3 ถึง 4 ชั่วโมงจากการสุ่มตัวอย่างจนถึงผลลัพธ์ ในขณะที่การวัดค่า BOD5 จะใช้เวลา 5 วัน ดังนั้นในการดำเนินการและการจัดการบำบัดน้ำเสียจริง CODCr จึงมักถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้การควบคุม
เพื่อเป็นแนวทางในการดำเนินการผลิตโดยเร็วที่สุด โรงบำบัดน้ำเสียบางแห่งยังได้กำหนดมาตรฐานองค์กรสำหรับการตรวจวัด CODCr ในกรดไหลย้อนเป็นเวลา 5 นาที แม้ว่าผลลัพธ์ที่วัดได้จะมีข้อผิดพลาดบางประการด้วยวิธีมาตรฐานแห่งชาติ แต่เนื่องจากข้อผิดพลาดนั้นเป็นข้อผิดพลาดที่เป็นระบบ แต่ผลการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องจึงสามารถสะท้อนคุณภาพน้ำได้อย่างถูกต้อง แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงที่แท้จริงของระบบบำบัดน้ำเสียสามารถลดลงได้น้อยกว่า 1 ชั่วโมง ซึ่งให้การรับประกันเวลาสำหรับการปรับพารามิเตอร์การดำเนินงานบำบัดน้ำเสียอย่างทันท่วงที และป้องกันการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำอย่างกะทันหันไม่ให้ส่งผลกระทบต่อระบบบำบัดน้ำเสีย กล่าวคือ คุณภาพของน้ำทิ้งจากอุปกรณ์บำบัดน้ำเสียได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ประเมิน.