Другое

47. Понятие о хпк и бпк, для чего они нужны.

ЧТО ТАКОЕ ХПК

Аббревиатура «ХПК» означает Химическое Потребление Кислорода.

Термин относится к количественному химическому анализу разных типов воды, гл. образом природных и сточных.

ХПК воды — интегральный показатель загрязненности воды окисляемыми веществами, в основном органическими веществами техногенного происхождения.

Показатель ХПК количественно выражает содержание в пробе воды веществ-восстановителей. Единица измерения — мг(О)/дм3, т.е. это концентрация, выраженная через массу кислорода, которая эквивалентна количеству веществ-восстановителей в 1 куб.дм воды. Отсюда и название — «химическое потребление кислорода». На практике для определения ХПК воды, конечно же, используют не чистый кислород, а иные окислители, намного более удобные с методической и метрологической точек зрения. Чаще всего используют раствор бихромата калия со специальными добавками; определяемая величина носит название «бихроматной окисляемости». Поэтому в этом случае ХПК = бихроматная окисляемости воды (англоязычный эквивалент — chemical oxygen demand, COD).


Если в ходе анализа устранить влияние окисляемых неорганических веществ (в первую очередь галогенидов, нитритов, сульфидов, а также железа (II)) или внести поправку при наличии данных об их содержании, то величина ХПК даёт суммарную концентрацию в воде органических веществ, окисляемых в условиях анализа данным окислителем.

При химическом анализе чистой воды, с очень малым содержанием окисляемых примесей, в качестве реагента-окислителя используют перманганат калия (так сложилось исторически). В этом случае определяемая величина называется «перманганатная окисляемость воды» (англоязычный эквивалент — permanganate index). Результат также выражают в мг(О)/дм3 , и, хотя это тоже химическое потребление кислорода, его всегда называют перманганатная окисляемость. Термин ХПК используют только для обозначения бихроматной окисляемости.

В химико-аналитической практике для определения перманганатной окисляемости используют аттестованные методики на основе титриметрического метода. Типичный диапазон определяемых содержаний — 0,5…10 мг/дм3 без разбавления пробы.

Для определения бихроматной окисляемости — ХПК — используют аттестованные методики на основе как фотометрических, так титриметрических методов. Диапазоны определяемых содержаний (без разбавления пробы): 4…80 мг/дм3 для методик на основе титриметрии, 3…15000 мг/дм3 для методик на основе фотометрии (в зависимости от методики).

Величина ХПК очень важна и используется:


  • для настройки и регулировки технологического процесса очистки сточных вод на очистных сооружениях всех типов и производительности;
  • для нормативной оценки качества воды в сфере водоподготовки и водоснабжения — в подземной, природной воде;
  • для нормативной оценки характеристик сточной воды, сбрасываемой в водоёмы;
  • в экологическом контроле и мониторинге объектов окружающей среды;
  • в научных исследованиях (гидрология, гидробиология, гидрохимия, океанология, почвоведение);
  • для контроля состояния воды в рыбоводстве и рыборазведении.

ХПК и БПК: определение и формирование

При природном самоочищении воды происходят кислородные реакции, которые позволяют окислять органические примеси в воде. Таким образом, происходит их частичный или полный распад. ХПК — это показатель затратности кислорода на окисление различных примесей в составе воды, а БПК — является показателем потребления кислорода на окисление примесей при взаимодействии с бактериальными аэробными препаратами в очистных сооружениях.

Таким образом, повышенный уровень ХПК и БПК при проведении анализа в стоках говорит о том, что воде требуется много кислорода для окисления вредных примесей. А значит, количество этих самых примесей также велико. То есть вода слишком грязная.


Уровни ХПК и БПК измеряют посредством взятия воды на анализ. При этом воду исследуют при определенных температурных показателях в течение конкретного периода времени.

При окислении посредством кислорода в воде уничтожаются такие элементы как сера, водород, углерод, фосфор и прочие химические составляющие, исключая азот, до состояния СО2, Н2О, P2O5, SО3. Кроме того, при участии в окислении кислорода азот преобразуется в аммонийную соль. Стоит отметить, что во время реакции окисления кислород напрямую участвует в реакции, в то время как водород лишь отдает на каждый окисляемый атом вещества по три своих атома. Особенно это касается окисления азота и образования соли аммония.

Важно: Анализ на БПК в воде проводится более длительно от 5 до 20 суток, а анализ на определение ХПК выполняется от 0,3 до 1,4 суток.

Снижение уровней ХПК и БПК

Химические и биологические уровни потребления кислорода в грязной воде снижаются в специальных очистных сооружениях. Принцип очистки воды приблизительно одинаков. Различаются лишь метода воздействия на патогенные микроорганизмы с целью максимального их уничтожения. При этом очистные станции могут различаться по конструкции и размерам в зависимости от количества перерабатываемых стоков и их первичного образования.

Для снижения уровней химического и биологического (биохимического)  показателей кислорода в жидкости применяют от 1 до 4 стадий обработки. Таковыми являются:


  • Первичная стадия. Подразумевает под собой механическое отделение крупных частиц мусора и жировых пленок методом фильтрования или отстаивания. Такие способы являются физико-механическими.
  • На вторичной стадии обеззараживания жидкости используют биологические препараты для окисления более мелких, иногда растворенных в воде органических примесей.
  • При третичной обработке воды происходит нейтрализация и удаление солей металлов и других оставшихся мелких частичек примесей. Здесь чаще всего используют химические и физико-химические методы обработки, такие как обратный осмос, электродиализ, адсорбция, флотация и пр.
  • Четвертая стадия обработки воды не является методом снижения уровней ХПК и БПК, однако направлена на выделение (обезвоживание) оставшегося в воде шла а и его последующую утилизацию.

Важно: чаще всего при очистке стоков применяют первые две стадии обработки воды. После этого вода содержит нормальные показатели биологического и химического потребления кислорода. В Европе иногда используют третью стадию очистки жидкости, но исключительно по необходимости.

Отличия между промышленными и бытовыми сточными водами по уровню ХПК и БПК

Стоки делят по типу образования на промышленные и бытовые. Соответственно, первые содержат больше загрязнителей и химических примесей, которые требуют большого количества химического или биологического поглощения кислорода для их очистки. В свою очередь бытовые загрязняются преимущественно органикой, что формирует в разы низший уровень ХПК и БПК в сравнении с промышленной грязной водой.


Важно: если каким-то образом бытовые сточные воды попадают к промышленным, то они являются активаторами биологического и биохимического поглощения кислорода для очистки жидкости одним из биохимических методов. То есть, качество и скорость очистки воды возрастает в разы.

И наоборот, если в бытовые стоки попадают агрессивные вещества типа хлора или же в воду подмешиваются промышленные стоки, то это может показывать высокий уровень ХПК и БПК для бытовой воды.

Важно: химическое потребление кислорода в стоках измеряется в мг/литр. При этом при проведении анализа уровень ХПК всегда будет выше, чем уровень БПК. Поскольку химическое окисление в воде требует больше кислорода, нежели биологическое.


Похожие посты

Как научиться битбоксу с нуля дома — пошаговый план для новичков

Glavnii

Мария Порошина: биография, личная жизнь, семья, муж, дети — фото — GlobalSib

Glavnii

Служба поддержки «Ростелеком» Москва – Бесплатный телефон «Горячей линии» 8800 | Техподдержка и справочная оператора Rostelecom в Москве — Служба поддержки

Glavnii
Adblock
detector