Что такое хпк и бпк, как определить, нормы?

Принцип работы ОС с высоким содержанием ХПК и БПК

Очистные сооружения обеспечивают поэтапное освобождение сточных вод от загрязнений:

Усреднение. Сточные воды поступают в приемную камеру, где посредством перемешивания они нормализуются. Усредненная жидкость через насос подается на очистку.
Обработка реагентом . Для нормализации показателей рН в нормализованные сточные воды подается раствор кислоты или щелочи. Это необходимо для нормальной биодеструкции органики. Станция приготовления и дозирования реагентов в автоматическом режиме определяет показатели рН стоков, и обеспечивают подачу в точном соответствии с полученными результатами. Смесь интенсивно размешивается статическим смесителем до полного растворения.
Биофлотация. После обработки кислотой и щелочью стоки поступают в биофлотатор. Одновременно подается рециркуляционная вода, насыщенная атмосферным воздухом до 90%. Затем в камере резко снижается давление. Растворенный воздух формируется в микропузырьки, к их стенкам прилипают частицы нерастворимых загрязнений. Они поднимают на поверхность стоков и образуют пенный слой. Концентрация загрязнений в нем на порядок выше, чем в жидкости. Как дополнительный эффект – микропузырьки насыщают стоки кислородом. Органотрофный биоценоз иммобилизован на биозагрузке, что обуславливает интенсивное окисление органики, и, как следствие, снижение показателей ХПК и БПК.
Удаление флотопены. Пенные массы с загрязнениями удаляются с поверхности жидкости скребковым механизмом в наклонный лоток, откуда они самотеком отправляются в шламонакопитель. Очищенные воды самотеком переливаются в аккумулирующую отдельную емкость.
Обезвоживание осадка. При реализации технологии флотации актуальным решением для обезвоживания активного ила является шнековый или мешковый обезвоживатель.

Что такое ХПК и БПК?

Параметры, характеризующие состояние стоков, основаны на расходе кислорода (гидролиз, окисление). В лабораториях измеряют биохимическое потребление кислорода (БПК) и химическое потребление кислорода (ХПК).

БПК оценивает объём кислорода, израсходованный аэробами на окись, разложение частиц органического происхождения. Значение вычисляют, замеряя количество О2, использованного без доступа света за конкретное время (пять — двадцать суток).

Показатель ХПК, определяющий объём органики в воде, выражается миллиграммами окислителя на литр жидкости.

Какие факторы влияют на ХПК?

Состав стоков меняется под влиянием независимых причин:

биохимические процессы;
наличие в составе атмосферных осадков;
происхождение, характер сточной воды (бытовые промышленные, хозяйственные, поверхностные, подземные);
сезонные явления.

От указанных влияний зависит состав стоков, способность их к соединению с кислородом, поскольку некоторые химические вещества, попадающие в воду, не вступают в реакцию с окислителем. Выбор реактивов для определения ХПК обусловлен составом жидкости.

Чем отличаются ХПК и БПК?

Несмотря на то что с помощью БПК и ХПК оценивают загрязнение воды, эти показатели отличаются. Как было указано выше, принцип действия лежит в окислении органических соединений. БПК представляет собой биохимический процесс, а ХПК — химический.

Советуем почитать: Утилизация оборудования и приборов КОСГУ

Уровень загрязнения биохимически определяется с помощью микроорганизмов в специальной среде (без света) и инкубационном периоде (до двадцати суток). При химическом процессе, чистоту определяют, используя окислители. Срок выполнения анализа сточных вод не превышает четырнадцать дней.

Химическое потребление кислорода показывает общий объём органических веществ в стоках, тогда как БПК даёт оценку загрязнения конкретного объёма воды.

Методики определения ХПК

ХПК сточных вод – это индекс уровня их загрязнения. Для заключения применяют такие способы:

бихромный;
перманганатный.

Первый способ предпочтителен для загрязнённой воды. При выполнении используют бихромат калия, серную кислоту. Для реакции бихромного окисления применяют катализатор — сульфат серебра, ускоряющий процесс, но не оставляющий следов пребывания в исследуемом образце. Удаление хлоридов проводят с применением сульфата ртути.

Реакция перманганатного окисления происходит с участием перманганата калия и серной кислоты.

Что такое БПК полное и БПК 5?

Как было указано выше, БПК анализируется от пяти до двадцати суток. Период, за который был проведён анализ обозначают как БПК5 или полное.

Индекс 5 возле аббревиатуры обозначает, что анаэробное воздействие на органические соединения длилось пять суток. По истечении этого времени измеряются полученные показатели количества использованного кислорода в литре сточной воды.

Период для получения полного анализа равен двадцати суткам. Это максимальный срок для процесса окисления микроорганизмами. За это время потребляется весь задействованный в реакции окислитель. Полный период потребления обусловлен характером органических соединений в образце сточной воды.

Методики определения БПК

Для анализа жидкости посредством биохимического потребления применяют скляночный способ. Лаборанты подсчитывают объём кислорода в образцах до инкубационного периода и после него. Материалы содержат при температуре двадцать градусов без света на протяжении времени, нужного для соединения находящихся в сточной воде органических соединений с кислородом.

Три склянки наполняют одинаковым количеством исследуемого материала. Пробы с кислотностью 6-8 pH нагревают (охлаждают) до температуры 20 градусов, насыщают окислителем, взбалтывая на протяжении минуты. Содержимое одной ёмкости проверяют на количество О2, а пробы двух других оставляют в термостате на срок от пяти суток. По завершении инкубационного периода измеряют содержание окислителя обеих ёмкостей. Среднее количество кислорода образцов пересчитывается на литр.

Советуем почитать: Экологические проблемы Поволжья и пути их решения

В БПК методике результат рассчитывают исходя из разницы показателей первой пробы, среднего количества двух других.

Норма показателя ХПК

Промышленные предприятия, коммунальные службы выполняют регулярную очистку сточных вод, после которой, нечистоты должны соответствовать нормативам, закреплённым законодательно (табл.1).

Таблица 1: норма использования кислорода

Параметр (мг/дм³)	Характеристика воды
0-2	Чистая
3-4	Средне чистая
4-15	Средне загрязнённая
больше 15	Загрязнённые

Внутренняя канализация, в зависимости от того, какой имеется состав сточных вод, делится на

Бытовую (хозяйственно-бытовую), предназначенную для отведения из зданий бытовых стоков. Иногда в неё спускают и производственную воду, если её качество и количество позволяет производить такой спуск;
Производственную, которая используется для отведения сточных вод из производственных цехов и помещений;
Дождевую (внутренние водостоки), обеспечивающую отведение дождевых и талых вод с плоских крыш жилых, общественных и производственных зданий.

Внутренняя бытовая канализация состоит из приемников сточных вод (сантехнические приборы), разводки канализации к стоякам, самих стояков, оборудованных ревизией, трубопроводов, к которым подсоединены стояки, и выпусков. В свою очередь, каждый стояк заканчивается вентиляционной трубой, оснащенной дефлектором.

Нормы и правила

Степень необходимой очистки, исходя из происхождения стоков

Менее грязными стоками считают стоки после дождей. В данном случае водные массы требуют очистку от мусорных фрагментов. Воды производственного происхождения бывают разной степени загрязнения. Жидкость, стекающая, охладив трубопроводы либо агрегаты, является самой чистой. Стоки, образованные предприятиями, имеют разный состав: из органических веществ, неорганических элементов, либо оба типа загрязнения. Такие стоки требуют глубокой очистки. В идеальном варианте на промышленных объектах должны использоваться одни и те же воды.

Стоки в результате бытовых нужд имеют стабильный состав, который состоит из органики и разных видов микроорганизмов.

Как оценить стоки по уровню загрязнения

Стоки всегда имеют неоднородный состав, следовательно, сказать о каждом элементе бывает невозможно. Проводя анализы стоков, опираются на общие показатели, дающие характеристику жидкости в общем, не выделяя отдельные примеси. Оценивая воды по запаху либо цвету, не выделяют все вещества в отдельности, которые окрашивают стоки, либо придают ароматы. Определяя составляющие компоненты, опираются на комплексный анализ, состоящий из санитарно-химических тестов: химического, биологического, физико-химического.

Как ведется учет объема стоков. Объем сточных вод считают для того, чтобы начислять пошлину за пользование канализационной системой. Особенно много воды сбрасывают промышленные объекты, приводя к износу элементы канализации. Высокотехнологичными измерительными приборами учитывают количество сточных вод.

Методы определения и расчета ХПК

Существует две методики определения химического потребления кислорода, отличающиеся применяемыми окислителями:

перманганатная методика, использующая в качестве окислителя перманганат калия в сернокислой среде;
бихромная, в основе которой лежит применение бихромата калия с серной кислотой.

Перманганатная окисляемость определяется следующим образом. В пробу исследуемой воды добавляют раствор серной кислоты в дистиллированной воде (1:3). После этого пробирка нагревается и в неё добавляется раствор перманганата калия. Далее раствор обесцвечивается оксалатом натрия или щавелевой кислотой. Обесцвеченный раствор титрируют рабочим раствором перманганата калия до появления бледно-розового оттенка.

Аналогичным образом параллельно основному опыту проводят так называемый холостой опыт, в котором вместо пробы исследуемой воды используется пробирка с дистиллированной водой.

Значение перманганатной окисляемости, измеряемой в мгО/дм3, вычисляется по формуле:

где V3 и V0 — титрирующий объём перманганата калия соответственно в основном и холостом опытах, V4 — объём пробы воды, подвергающейся анализу. Таким образом, количество потреблённого кислорода определяется путём сопоставления с титрирующим объёмом перманганата калия. Значения коэффициентов в приведенной формуле принимаются в соответствии с ГОСТ Р 55684 – 2013.

Определение ХПК бихромным методом регулируется ГОСТ 31859 – 2012. Суть методики заключается в том, что в пробу воды, предназначенной для исследования, добавляется серная кислота и бахромат калия. В качестве катализатора окислительной реакции используется сульфат серебра, а для нейтрализации влияния хлоридов, искажающих результаты исследования, — сульфат ртути.

Определение ХПК производится путём измерения оптической проницаемости раствора. А так как оптические свойства раствора имеют функциональную связь с концентрацией в нём кислорода, то ХПК находится по специальной градуировочной шкале. При этом в зависимости от предполагаемого диапазона, в котором находится истинное значение ХПК, измерение проводится на одной из двух значений длины волны оптического излучения:

440 нм в случаях, когда значение ХПК лежит в пределах 10 – 160 мгО/дм3;
600 нм, если предполагаемое значение ХПК находится в диапазоне от 80 до 800 мгО/дм3;
в зоне значений ХПК 80 – 160 мгО/дм3 допускается использование любой из рекомендованных длин волн.

Основным средством измерения является фотометрический анализатор, адаптированный для измерения оптической плотности водных растворов.

БПК

Определение БПК производится согласно РД 52.24.420-2006.

В основе метода — измерение концентрации кислорода путём титрования йодидом калия исследуемых проб до инкубации и после неё. Таким способом определяется разность концентрации кислорода между исходной пробой и пробой, прошедшей инкубацию. Инкубация осуществляется в течение 5-ти суток (в случае определения БПК-5) при температуре 20°С без доступа освещения и воздуха. Для этого исследуемые пробы помещаются в термостат. Для определения полной БПК инкубационный период устанавливается в 20 суток.

Зачем измерять ХПК?

Когда очищенный сток сливается в водоем, в него могут попасть органические загрязнения. Высокий уровень ХПК в сточных водах свидетельствует о такой концентрации органических веществ, которая может привести к истощению растворенного кислорода в воде, что, в свою очередь, приведет к негативным последствиям для окружающей среды и нарушению нормативных требований. Измерение ХПК имеет большое значение при определении и последующем ограничении степени органического загрязнения в воде.

Компания Hach предлагает аналитическое оборудование, различные ресурсы, обучающие программы и программное обеспечение для измерения параметра ХПК и его контроля в процессе водоподготовки.

Классификация и состав сточных вод

Очистка стоков

Классификация сточных вод включает три основные категории в зависимости от их состава, происхождения и качественных показателей примесей и загрязнений:

Бытовые, или хозяйственно-фекальные, к которым относятся сточные воды, удаляемые из различных бытовых помещений, таких как туалеты, душевые и ванные комнаты, кухни, прачечные, бани, больницы, столовые и т.д. Основными их загрязнениями являются хозяйственно-бытовые и физиологические отходы, а для их сброса действуют специальные правила приема сточных вод в городскую канализацию;
Промышленные или производственные, использованные при выполнении разнообразных технологических процессов, таких промывание сырья и продукции, охлаждение оборудования и т.д., а также откачанные на поверхность в процессе добывания полезных ископаемых. Чаще всего промышленные стоки загрязнены производственными отходами, в которых могут содержаться такие вредные и отравляющие вещества, как азот аммонийный в сточных водах, синильная кислота, соли свинца, ртути и меди, фенолы, анилин и т.д., а также отходы, которые могут иметь ценность при использовании в качестве вторичного сырья. Промышленные стоки могут быть разделены на две категории: загрязненные, для которых перед повторным использованием или выпусканием в водоемы производится предварительная очистка сточных вод, и слабозагрязненные или условно чистые, которые не требуют предварительной обработки.
Атмосферные сточные воды, к которым относятся талые и дождевые воды, а также воды от полива зеленых насаждений и улиц. Данная категория сточных вод содержит в себе в основном загрязнения минерального происхождения и представляет меньшую санитарную опасность, чем производственные и бытовые стоки, поэтому очистка ливневых сточных вод является наименее требовательной процедурой.

Уровень загрязнения сточных вод рассчитывается в зависимости от концентрации в них различных примесей, выражающейся в массе на единицу объема (г/м3 или мг/л).

Бытовые сточные воды являются относительно однообразными по своему составу, а концентрация в них загрязнений зависит от того, какой объем воды расходуется на одного человека, проще говоря – от норм водопотребления.

В зависимости от того, какое значение принимает разбавление сточных вод, загрязнения бытовых стоков подразделяют на следующие категории:

Нерастворимые, в которых образуются крупные взвеси, размеры частиц в которых превышают 0,1 мм;
Пены, суспензии и эмульсии, размеры частиц которых составляют от 0,1 мкм до 0,1 мм;
Коллоидные – размер частиц от 1 нм до 0,1 мкм;
Растворимые, в состав которых входят молекулярно-дисперсные частицы, размер которых не достигает 1 нм.

Кроме того, отличают органические, минеральные и биологические загрязнения бытовых стоков:

Минеральные загрязнения включают в себя частицы песка, глины и шлака, растворы солей, щелочей, кислот и прочие вещества.
Органические загрязнения могут быть как животного, так и растительного происхождения. Растительные загрязнения – это различные остатки плодов, растений и овощей, а также бумага, масла растительные и т.д., характеризующиеся повышенным содержанием углерода. К животным загрязнениям можно отнести различные человеческие и животные физиологические выделения, остатки органической ткани, клейкие вещества и т.д., для которых характерно высокое содержание азота.
Биологические же загрязнения включают в себя различные грибки (плесневые и дрожжевые), микроорганизмы, водоросли и бактерии, среди которых довольно большое количество возбудителей таких болезней, как паратиф, тиф брюшной, дизентерия, сибирская язва и т.д. Такие загрязнения могут быть характерны не только для бытовых сточных вод, но и для части промышленных стоков, например – отходов мясокомбинатов, скотобоен и т.д. Несмотря на то, что химический состав данных загрязнений является органическим, создаваемая ими при поступлении в водоемы санитарная опасность требует их выделения в отдельную категорию.

В состав бытовых стоков входят следующие загрязнения (значения приведены в процентах от общего числа загрязнений):

Минеральные вещества – 42%;
Органические вещества – 58%;
Взвешенные осаждающиеся вещества – 20%;
Коллоидные смеси – 10%
Растворимые вещества – 50%.

Состав промышленных сточных вод и их степень загрязнения могут варьироваться в зависимости от характера конкретного производства и различных условий применения воды в технологическом процессе.

На количество же атмосферных сточных вод существенное влияние оказывает рельеф и климат конкретной местности, а также такие показатели, как характер застройки, вид дорожного покрытия и т.п.

Соотношение БПК и ХПК

ХПК и БПК измеряют одновременно, чтобы получить сведения о стоках. Данные сравнивают, соотносят. Если ХПК выше БПК, это значит, что вода содержит много органики, которая не окисляется.

Отличающиеся результаты объясняются происходящими реакциями. Потребление кислорода разное, зависит от типа процессов: химические или биологические. На соотношение влияют характер жидкости и ее содержимое. Увеличение разницы происходит при недостаточном биохимическом окислении. Это значит, что жидкие нечистоты малопригодные для биологической очистки.

На основании оценок результатов мониторинга подбирают эффективные способы очистки.

Технические данные спектрометра ИСА

Спектрометр ИСА соединен с модулем спектрометра или BlueBox через оптоволокно.

Принцип измерения: УФ-видимый спектр в диапазоне от 200 до 720 Нм
Разрешение: 256 пикселей
Интервал измерения мин.: 3 секунды
Источник света: ксеноновый фонарик
Встроенный электромагнитный клапан для автоматической очистки сжатым воздухом оптических окон
Доступ ко всем спектрам поглощения и всем необработанным спектрам

Сенсорная головка:

Материал: нержавеющая сталь (1.4404), опционально титан
Размеры: длина прибл. 230 мм (в зависимости от измерительного зазора), диаметр 44 мм
Вес: около 1,5 кг
Диапазон температур: 0 °C … +110 °C
Класс защиты: IP68, ATEX категория 3 (опционально категория 2)
Длина оптического пути свободно регулируется от 0,5 до 20 мм
Длина волоконно-оптического кабеля: опционально.

Диапазоны соотношения критериев для разных вод

Анализ такого показателя, как ХПК проводят, чтобы определить, сколько всего содержится эквивалентного бихромату кислорода, который пошел на окисление всех находящихся в пробе органических и неорганических веществ.

Как уже упоминалось ранее, такая величина, как ХПК, которая оценивает восстановительную активность химических веществ, будет больше БПК, значение которого зависит исключительно от количества органики, подверженной биохимическому разложению. Соотношение между этими двумя показателями отражает полноту биохимического окисления веществ, которые содержатся в сточных водах. Чем больше разница между этими показателями, тем больше прирост биологически активных масс. В частности, по этому соотношению можно определить, насколько пригодны сточные воды для биологической очистки.

Если веществ, подверженных биохимическому окислению будет мало, то лучше всего для исследований применять физико-химические методики, которые смогут привести соотношение показателей к требуемой цифре.

Оптимальный диапазон соотношения БПК и ХПК – это от 0,4 и до 0, 75 единиц. Оптимальное значение для соотношения между химической и биологической потребностью в кислороде – это 0,7, при нем процесс биологической очистке сможет проходить полноценно и в полном объеме.

После того, когда сточные воды разделены гравитационным способом, из них удаляют преимущественно те вещества, которые трудно окислить. После этой стадии соотношение показателей увеличивается.

Затем следует стадия биологической очистки, вследствие которой соотношение показателей снижается на 0,2, поскольку в сточных водах исчезают органические вещества, подвергающиеся биохимическому окислению.

Также с целью оценки наличия в водах биологически разлагаемых частиц можно применять и обратное соотношение показателей. Например, согласно санитарным требованиям, которые подразумевают, что ХПК для сточных вод, пригодных к биоочистке, этот показатель не должен превышать показатель БПК более чем в полтора раза.

Если говорить о сооружениях для биологической очистки, которые очищают смеси домашних и производственных сточных вод, то в них, как правило, соотношение обоих параметров в поступающей жидкости на очистку составляет где-то в районе от 1,5 до 2,5. Когда сточная вода смешивается с промышленными отходами, этот показатель увеличивается и до 3,5, а при стоке вод с некоторых производственных мощностей он может доходить и до 8.

Как видите, значение ХПК позволит проанализировать состояние жидкости в водоемах и даст возможность выяснить, насколько эта она пригодна к очистке и в какой степени. Подробные исследования этого и прочих значений позволят сделать окружающую нас среду гораздо чище.

Оценка степени загрязнения

Расчет степени загрязненности канализационных стоков происходит в зависимости от обилия содержащихся в них примесей и отражается в массе на единицу объема (г/м3 или мг/л)

Принимается во внимание и плотность воды, исходя из критерия чистой жидкости – 999 кг/м3 при температуре 15 градусов

Поскольку индустриальные и хозфекальные стоки обладают сложным составом, быстро выявить и оценить концентрацию каждого из загрязняющих веществ чрезвычайно сложно.

В связи с этим при ведении срочных анализов избирают те критерии, что способны охарактеризовать суммарные свойства воды без распознавания примесей по отдельности. Например, при оценке органолептических данных не выполняется выделение каждой из примесей, окрашивающей либо придающей запах. Чтобы определить состав, применяют суммарное санитарно-химическое исследование сточных вод канализации. Оно включает в себя химические, физико-химические и микробиологические тесты.

При выполнении полного санитарно-химического анализа осуществляется оценка по таким показателям:

уровень кислотности (pH), сухой остаток, присутствие взвесей;
температура, запах, цвет, прозрачность;
биохимическая потребность в кислороде (БПК5) – расход этого элемента в течение пяти дней;
наличие тяжелых металлов, радиоактивных и токсических веществ;
присутствие нефтепродуктов, ПАВ, растворенного кислорода;
концентрация фосфатов, сульфидов, азотистых соединений, хлоридов;
определение микробного числа, микроорганизмов группы кишечных палочек, паразитов.

Также применяется методика измерений массовых концентраций этиленгликоля и диэтиленгликоля в пробах природных и канализационных жидкостей путем газовой хроматографии.

Исследования позволяют оценить стоки по предельно допустимым показателям. Их значения следующие:

количество возвещенных веществ – 500;
БПК – 500;
ХПК – 800;
остаток плотных материй – 2000;
эфирно содержащие примеси – 20.

Вспомогательное оборудование, реактивы и материалы

Учитывая множество способов титрования, укажем лишь общие для большинства из них элементы вспомогательного оборудования, химикатов.

При титровании, как правило, используют такие химические вещества:

окислители – йод, перманганат калия, бихромат калия;
кислоты – серная, фенилантраниловая;
щелочи – гидроксид натрия или его заменители;
соли – соль Мора (сульфат аммония-железа II), сульфат серебра, сульфат ртути;
дистиллированная вода.

Отметим важную деталь. Перманганат – слабый окислитель, из-за чего его используют для определения ХПК питьевых вод. Бихромат калия универсален в использовании, годится для разных типов воды, популярен в методиках определения COD (ХПК) западных стран.

Базовое оборудование, необходимое для определения ХПК:

термореактор – используется для подогрева, термостатирования проб;
анализатор – фотометр, потенциометр или другой тип титратора;
смеситель – магнитный или ультразвуковой;
лабораторные весы – высокого класса точности измерения, с отметками 0,1 мг, с пределом не менее 220 мг;
Колбы – 2-го класса точности, объёмом 0.25, 0.5, 1 л;
Мерные цилиндры – 2-го кл. т.;
Термостойкие стаканы, устойчивые к химическому воздействию, емкостью в 1 л;
Дозаторы – 2-го кл. т. с разметкой.

Что такое ХПК?

Химическая потребность в кислороде (ХПК) — это косвенный метод определения общего содержания органических соединений в воде.Следовательно, ХПК означает количество кислорода, необходимое для полного окисления всего органического углерода до СО.₂ и H₂О. Не только ХПК участвует в разложении органических веществ, но также и в окислении неорганических химикатов (аммиака и нитрита). Это объясняется способностью воды потреблять растворенный кислород в обоих случаях.

Кроме того, при тестировании на ХПК используется химический реагент для окисления загрязняющих веществ. Следовательно, он не полагается на использование микроорганизмов для разложения органического материала в образце путем аэробного дыхания. Мало того, ХПК всегда высок по сравнению с БПК, поскольку ХПК — это измерение полного разложения загрязняющих веществ, в отличие от БПК, при котором биохимическое разложение часто не является полным, как химическое разложение.

Ливневые стоки

Ливневые стоки – это та разновидность сточных вод, в которую входят воды от дождя, таяния снега, града, льда и так далее. Они являются поверхностными по своему происхождению, а их сброс производится в специально отведенную для этого канализацию. Ливневые стоки очень часто содержат большое количество вредных веществ, и в условиях крупных населенных пунктов необходимо подвергать их процедуре очистки. Поскольку по канализационным трубам эти атмосферные осадки возвращаются в водоемы, то вопрос экологичности стоит весьма остро, и возникает необходимость фильтровать эти отходы. Очистка ливневых стоков осуществляется несколькими способами.

Химический состав и свойства сточных вод

Практически невозможно дать точную оценку и характеристику, так как остаточная масса может содержать различные компоненты. Твердые элементы различаются по структуре и размеру, большие материалы, как правило, задерживаются решетками с прутьями в несколько сантиметров. Но есть мелкие растворимые или нерастворимые частички, которые зачастую можно увидеть только под микроскопом.

Резюмируем, примеси могут быть трех видов:

минеральными (песок, глина, растворенные кислоты, соли и щелочи). Как правило, порядка 40 процентов загрязнений приходится на эти типы отходов и считаются неопасными для окружающей среды;
органическими от жизнедеятельности растений и животных. Органика составляет порядка 50% от общей массы примесей и не ядовита;
биологическими. На сегодняшний день являются главной проблемой, так как вирусы, бактерии (возбудители смертельных болезней: брюшной тиф, сибирская язва и другие), грибки (плесневые и дрожжевые) несут угрозу людям. Но статистические данные утешают, их доля в общем объеме загрязнений минимальна и очистительные сооружения эффективно справляются с данным вызовом. Однако самую большую угрозу несут мясокомбинаты, птицефермы и скотобойни. Об этом прекрасно информировано правительство РФ и рекомендуют хозяйственникам устанавливать очистительные фильтры во избежание экологической катастрофы.

Это обусловливает огромное разнообразие приспособлений и разобраться в целесообразности установки того или иного оборудования могут только компетентные в этом вопросе специалисты, как пример, .

Интересно знать, что количество бытовых отходов от жизнедеятельности человека по санитарным нормам составляет до 350 литров в сутки, в то же время правила для промышленных предприятий не прописаны. Ведь степень загрязнения зависит от вида технологического процесса, то есть различные объекты потребляют водный ресурс для своих нужд в разном объеме. А параметры атмосферных осадок зависят от географической широты, рельефа местности и условий климата в этой местности. Например, в северных городах значение их в несколько раз больше, чем в поселениях европейской части.

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.

Какие факторы влияют на ХПК

Факторов, способных повлиять на состав вредных веществ и на показатель кислотности жидкости, есть масса. Один из ключевых факторов – это совокупность биохимических процессов, происходящих в самом водоеме. Вследствие этих процессов вещества вступают в реакции друг с другом и образовывают новые, которые по структуре могут отличаться от предыдущих и иметь другой химический состав.

Эти вещества могут поступать в водоем следующим образом:

вместе с атмосферными осадками;
вместе с бытовыми или хозяйственными сточными водами;
с подземными и поверхностными сточными водами.

Их структура и состав могут быть очень разными, в частности, которые из них могут быть устойчивыми по отношению к окислителям. В зависимости от этого фактора нужно выбирать наиболее эффективный окислитель для тех или иных веществ.

В поверхностных водах органические вещества могут иметь взвешенный, растворенный или коллоидный вид. Окисляемость отличается для фильтрованных и нефильтрованных проб. Природные же воды менее подвержены загрязнению органикой естественного происхождения.

Поверхностные воды имеют более высокую степень окисляемости по сравнению с такими типами вод, как:

подземные;
грунтовые и прочие.

Например, горные реки и озера имеют окисление в районе 2–3 мг на кубический дециметр, реки с болотным питанием – 20 мг/куб. дм и равнинные водоемы – от 5 до 12 соответственно.

Существенный фактор, который влияет на окисляемость – это сезонные изменения, происходящие в гидробиологическом и гидрологическом режимах.

Также окисляемость водоема может меняться под воздействием человеческой деятельности, в зависимости от сферы деятельности людей в водоем поступают загрязнения того или иного вида.

Биохимическое потребление кислорода или БПК

Аббревиатура БПК расшифровывается как «биохимическое потребление кислорода». В химии это словосочетание означает количество кислорода, которое тратится на окисление вещества в результате воздействия на микробов и/или органических соединений, содержащихся в образце воды.

Что это за анализ?

Этот показатель важен для определения уровня загрязнения водоёмов легкоокисляющимися органическими веществами.

БПК₅ и БПК_полн

Выделяют БПК₅ и БПК_полн. Подстрочным индексом указано время, которое тратится на окисление. То есть, БПК₅ – это показатель окисления за пять суток, а БПК_полн. – показатель полного завершения процесса окисления. Обычно «полный период времени» равен двадцати суткам. РД 52.24.420-2006 – основной руководящий документ по определению показателей БПК в нашей стране.

Сточные и другие виды вод

Основные типы вод – природные и сточные. К природным относятся водные запасы планеты – моря, океаны, пресные и солёные водоёмы, ледники, грунтовые воды и влага атмосферы. Сточные воды принято различать по источнику происхождения (см. схему 1):

Схема 1. Типология сточных вод

Естественными стоками (поверхностные сточные воды) называют воды, которые образуются в процессе природного круговорота воды.
Промышленные стоки – сточные воды, которые образуются в процессе промышленного производства.
Бытовые (или хозяйственно-бытовые) сточные воды – стоки, которые возникают в процессе бытовой жизнедеятельности человека.

В типологии сточных вод важны следующие показатели:

Состав загрязняющих веществ (ЗВ):
органический;
минеральный;
смешанный.
Концентрация ЗВ/степень загрязнения воды:
Слабозагрязнённая – от 1 до 500 мг/л.
Среднезагрязнённая – от 500 до 5 тыс. мг/л.
Сильнозагрязнённая. От 5 до 30 тыс. мг/л.
При концентрациях загрязняющих веществ, превышающих 30 тыс. мг/л, воды относят к опасным.

Уровень pH>9, либо pH <6 – агрессивные стоки. В указанных пределах подразделяют:

pH 5-6,5 – слабокислые стоки;
pH 6,5-8 – нормальные.
pH 8-9 – слабощелочные;

Деление вод на природные и сточные следует воспринимать гибко. Эти две системы находятся в тесном взаимодействии, поэтому деление на природные и сточные весьма условно.

Экология и нормы БПК

БПК – показатель, с помощью которого оценивают загрязнение вод. Относительно этого показателя существуют нормы, граничные значения которых зависят от типа воды. Для оценки используется гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ) – аддитивный коэффициент, который представляет собой среднюю долю превышения ПДК по нормам. Он вычисляется по формуле:

В соответствии с ГОСТ 2761-84, нормы БПК для водоёмов хозяйственно-питьевого назначения определяются в 3 мг О₂/дм3 и не более 6 мг O₂/дм3 для водоёмов хозяйственно-бытового и культурного водопользования. При оценке БПК₅ для водоёмов используется ряд условий, представленных в табл. 1.

БПК₅ (мгО₂л)	Норматив (ПДК)
Менее 3	3
От 3 до 15	2
Свыше 15	1

Табл. 1. Условия для БПК при расчёте ИЗВ

Таким образом, при оценке БПК для различных вод, учитывается превышение показателя над установленными нормами и, при большом превышении, это значительно влияет на ИЗВ.

Итоги

Что надо знать, покупая титратор для определения ХПК? Во-первых, надо понимать, что полностью автоматических процессов не бывает. Прибор обслуживается человеком. Некоторые устройства сконструированы таким образом, чтобы свести участие человека к минимуму, облегчить работу лаборанту. Другие не обладают такими достоинствами, зато стоят дешевле.

Во-вторых, есть мнение, что автоматическое титрование менее точное, чем ручное. Это связано с тем, что программы прибора ориентированы на некоторое среднее значение, характерное для того или иного исследования. Опытный лаборант способен учесть все нюансы, получить более точный результат. При отсутствие опытного специалиста, преимущество утрачивается.