Лабораторная работа 2.4

Определение содержания органических составляющих

взвешенных веществ сточных вод

Порядок выполнения работы

Процесс биологической очистки условно разделяют на две стадии, протекающие одновременно, но с различной скоростью:

– адсорбция из сточных вод тонкодисперсной и растворенной примеси органических и неорганических веществ поверхностью тела микроорганизмов;

– разрушение адсорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов при протекающих в ней биологических процессах (окислении, восстановлении).

Обе стадии наблюдаются как в аэробных, так и анаэробных условиях. Соответственно, и микроорганизмы разделяются на эти две группы.

В количественном отношении биомасса не остается постоянной. В зависимости от условий жизнедеятельности микроорганизмов в процессе очистки она может уменьшаться или увеличиваться. Прирост ее зависит от соотношения между количеством органических веществ, поддающихся биохимическому распаду, – биологической потребностью кислорода (БПК), и общим количеством органических веществ, содержащихся в очищаемой сточной жидкости, выраженным химической потребностью кислорода (ХПК). Чем больше величина этого соотношения, тем выше прирост биомассы, так как происходит он за счет разницы в количестве органического вещества, оцениваемого по ХПК и БПК. В производственных сточных водах соотношение БПК и ХПК колеблется в пределах от 0 до 0,9.

Зависимость между приростом биомассы и БПК необходимо учитывать при выборе типа биоокислителя. Очевидно, что для очистки стоков с большой ХПК и малой БПК нельзя применять биофильтры обычной конструкции с мелко- и крупнозернистым загрузочным материалом, так как будут неизбежными их заиливание биопленкой и нарушение нормальной работы. В этом случае рекомендуется применять аэротенки.

Данные потребности в кислороде при окислении различных органических веществ приведены в табл. 1.

Таблица 1

Потребность в кислороде при окислении отдельных

органических веществ (мг О₂ на 1 мг вещества)

Вещество	БПК	ХПК	Вещество	БПК	ХПК
1	2	3	4	5	6
Акриловая кислота	0,83	1,33	Пропиленовый спирт	1,51	2,16
Анилин	1,9	2,41	Сахароза	0,49	1,12
Ацетон	1,68	2,17	Стирол	1,6	3,17
Акрилонитрил	1,5	1,81	Толуол	1,02	3,13
Бензол	1,15	3,07	Уксусная кислота	0,86	1,07
Бензин (крекинг)	0,11	3,54	Уксуснокислый кальций	0,48	0,64
Винилацетат	1	1,68	Фенол	1,1	2,38
Глюкоза	0,54	0,92	Формальдегид	0,72	1,07
Глицерин	0,86	1,23	Фурфурол	1,4	1,67
Гликоль (глицин)	1,26	1,5	Хлороформ	Биологич. не окисляется	0,37
Капролактам	2,1	2,22	Хлорофос		-
Керосин - бензол	0,16	-	Щавелевая кислота	0,16	0,18
Ксилол	-	3,17	Этанол (этиловый спирт)	1,82	2,08
Мазут	0,33	3,3-3,7	Этиленгликоль	0,95	1,26
Метанол (метило-вый спирт)	0,98	1,5	Этиловый эфир	0,5	2,59
Метилакрилат (метиловый эфир акриловой кислоты)	1	1,4	Этилацетат (уксусноэтиловый эфир)	1,5	1,88
Нефть: туймазинская балаханская ишимбаевская	0,43 0,3 0,31	3,58-4,4 3-3,6 3,1-3,72

Чтобы определить содержание органики, необходимо предварительно установить содержание неорганических составляющих во взвешенных веществах, которое находится путем озоления сухой навески (массой до 1 г). Исходную сухую навеску получают по методике (лаб. раб. 2.1). Высушенный осадок сточной воды на беззольном фильтре переносят в фарфоровый тигель и озоляют в муфельной печи при температуре 800 ± 25⁰С до постоянной массы. Массу пустого тигля, тигля с исходной навеской осадка определяют на аналитических весах (точность до 10^-4 г) до озоления. После остывания тигель с золой вновь взвешивают на тех же весах. Результаты эксперимента заносят в табл. 2.

Объект исследования –

Время озоления –

Объем сточной, воды взятой для опыта, л –

Масса исходного фильтра, мг –

Масса тигля m₁, мг –

Таблица 2

Содержание неорганической части взвешенных веществ

Масса			Содержание
сухой навески на фильтре mвв, мг	тигля после озоления m2 , мг	золы в тигле mЗ, мг	неорганики в навеске А^с, %	неорганики в сточной воде G, мг/л	органики в сточной воде Gорг, мг/л

Массу сухой навески взвешенных веществ после фильтрации находят по формуле

m_вв = m_ф - m_фи,

где m_ф – масса фильтра с сухим остатком взвешенных веществ, мг; m_фи – масса исходного фильтра, мг.

Содержание неорганической компоненты в сухом остатке взвешенных веществ определяется по формуле

А^с_.=(m_зm_в.в.)·100 %,

где m_з – масса навески после озоления, мг; m_в.в – масса сухой навески взвешенных веществ до озоления, мг. Массу золы находим как m_з = m₂ - m_1.

Зная объем исходной сточной воды и содержание в ней неорганики, находим ее общее (валовое) содержание (мгл):

G_неорг.= m_зV , мгл,

где V – объем сточной воды, пропущенной через фильтр, л.

Содержание органической части взвешенных веществ определяем как разность массы сухого остатка на фильтре и массы зольного остатка:

m_орг.=m_вв-m_з .

Тогда валовое содержание органики в сточной воде находим как

G_орг= m_оргV, мгл.

Полученные показатели могут служить исходными данными для выбора метода биологической очистки сточных вод.