Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Показателей качества воды

Биохимическое потребление кислорода (БПК) – это количество кислорода в мг/л, необходимое для окисления органических и неорганических восстановителей до СО₂ микроорганизмами активного ила при 25°С за определённое время (обычно 5 (БПК₅) или 20 суток (БПК_полное).

Растворённый в воде кислород расходуется в результате жиз­недеятельности аэробных микроорганизмов на окисление органических веществ и на процессы нитрификации. Полное биохимическое окисление органических веществ требует для своего завершения длительного времени, что невозможно в лабораторных условиях. На практике считается, что окисление кислородом всех органических веществ заканчивается за 20 дней, и БПК₂₀ считается полным. В лабораторных исследованиях вместо полного БПК обычно определяют биохимическое потребление кислорода за 5 суток – БПК₅, или стандартное БПК.

Так как органические вещества окисляются под воз­действием микроорганизмов, то необходимо создать бла­гоприятные условия для их жизнедеятельности, определенную реакцию среды (слабощелочную), температуру +20°С, не допускать в воде наличие токсичных соединений.

В сточной воде БПК определяют после двухчасового отстаивания. Сущность метода заключается в том, что в исследуемой воде определяют количество растворённого кислорода до и после выдерживания пробы в термостате при 20°С в течение определенного времени (2, 3, 5, 20 суток). Сильно загрязнённые сточные воды перед определением БПК разбавляют так, чтобы после выдерживания в пробе ещё оставался растворённый кислород (не менее 3 – 4 мг/л)и количество потреблённого кислорода также было бы не менее 3 – 4 мг/л. БПК характеризуется количеством кислорода, необходимым для окисления органических веществ до начала нитрификации, и поэтому окончание процесса окисления определяют по появлению нитритов (более 0,1 мг/л).

Определяют БПК в специальных калиброванных склянках ёмкостью 150 – 200 мл(рис. 14).

Рисунок 14. Колба для определения БПК

Исследуемую воду наливают в склянку с притёртой пробкой и надевают на неё колпачок. Затем склянку с водой переворачивают вверх дном и опускают в колпачок, так чтобы в нём не остался пузырёк воздуха. После этого склянку переворачивают и ставят в термостат. При отсутствии специальных склянок можно использовать обычные с притёртыми пробками. Для определения БПК следует ставить две пробы – с исследуемой и разбавляющей водой при наличии специальных склянок и три пробы – при ис­пользовании обычных склянок.

Для нормального протекания процесса биохимического окисления в разбавляющую воду перед определением вводят 1 млкультуры микроорганизмов, которую предварительно получают из исследуемой сточной воды. Для этого её разбавляют в 10 – 100 раз водопроводной водой, приливают 2 – 3 млреактивов для разбавляющей воды и оставляют в открытой склянке на 2 – 3 дня. После появления мути или плёнки на поверхности воды, свидетельствующих о развитии микроорганизмов, микрофлору переносят в пробу исследуемой воды, разбавленную в 5 – 20 раз. Посуду, в которой разбавляют исследуемую воду и определяют БПК, необходимо вымыть хромовой смесью (раствор дихромата калия в концентрированной серной кислоте). Содержание растворённого кислорода определяют йодометрическим методом.

Оборудование и реактивы: коническая колба объёмом 250 мл; мерные цилиндры объёмом 10 и 100 мл; калиброванные склянки объёмом 200 мл; раствор Na₂S₂O₃ 0,01 н; щелочная смесь КОН + KI; МnС1₂·4Н₂O (45 % раствор); крахмал (1 % раствор); НСl (плотностью 1,19 г/мл); разбавляющая вода (готовят из дистиллированной воды, для этого в 1 л её вносят по 1 мл следующих растворов):

а) фосфатный буферный раствор (рН 7,2), в мерную колбу объёмом 1 лналивают 400 – 500 млдистиллированной воды и добавляют 8,5 г КН₂РО₄; 21,75 гК₂НРО₄; 33,4 гNa₂HPО₄·7H₂O; 1,7 г NН₄С1, затем после полного растворения реактивов доводят объём до 1 л;

б) раствор MgSO₄, содержащий 22,5 г MgSO₄·7Н₂0 в 1 лдистиллированной воды;

в) раствор СаС1₂, содержащий 27,5 гбезводного СаС1₂ в 1 лдистиллированной воды;

г) раствор FеСl₃, содержащий 0,25 г FеСl₃ 6Н₂O в 1 лдистиллированной воды.

Ход работы:

Берут четыре калиброванные склянки на 200 мл.В первую и вторую склянки наливают предварительно разбавленную исследуемую воду, в третью и четвёртую – разбавляющую воду. В первой и третьей склянке сразу же определяют содержание рас­творённого кислорода, вторую и четвёртую склянки ставят в термостат и выдерживают при 20 °С в течение 5 суток. Затем определяют в этих пробах содержание растворённого кислорода и рассчитывают БПК.

а) БПК₅ разбавляющей воды (Х₁, мг/л):

,

где а₁ – объём 0,01 н. раствора Na₂S₂O₃, пошедший на титрование пробы до выдерживания в термостате, мл; а₂ –объём 0,01 н. раствора Na₂S₂O₃ на титрование пробы через 5 суток, мл; V₁ – объём склянки, в которой проводилось оп­ределение кислорода до выдерживания, мл;V₂– объём склянки, в которой выдерживалась проба, мл; k – поправочный коэффициент для приведения концентрации Na₂S₂O₃ к точно 0,01 н.; 0,08 – сотая доля молярной массы эквивалента кислорода; 2 – объём реактивов, прибавляемых в склянку при определении содержания кислорода, мл.

б) БПК₅ исследуемой воды (Х₂, мг/л):

,

где b – объём исследуемой сточной воды (мл), взятой для анализа и разбавленной до 1 л.