Условия растворения и потребления кислорода

Рис. 2.22. Влияние концентрации растворенного кислорода на скорость его потребления микроорганизмами при различных условиях сегрегации среды

ХПК — химическое потребление кислорода — расход кислорода на полное окисление (до СО2 и Н2О) органического вещества, растворенного в I л воды, хромовой кислотой (раствором дихромата калия в серной кислоте) в присутствии катализатора сульфата серебра в стандартных условиях. 1 ед. ХПК"— = 1 мг 0/л. Единицы ХПК приняты при санитарно-химической оценке загрязненности сточных вод. [c.110]

Условия обитания микроорганизмов, как это видно на примере перемешивания активного ила, оказывают существенное влияние на скорость окисления загрязнений сточной воды. Снабжение кислородом является одним из основных факторов, влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов активного ила. В процессе очистки сточных вод скорость растворения кислорода должна быть, по крайней мере, равна скорости потребления его микробами, иначе может произойти временное или местное исчерпание содержания кислорода, что приведет к нарушению обмена веществ клетки и снижению скорости окисления загрязнений. Скорость потребления кислорода [c.41]

В аэротенках с разными структурами потока существенно различны и условия развития популяции микроорганизмов. В аэротенках-вытеснителях нагрузка на ил и скорость потребления кислорода максимальны в начале сооружения и минимальны в конце (рис. 5.14). Если воздух подается равномерно по всей длине аэротенка, то в начаЛе процесса может отмечаться глубокий дефицит кислорода. Условия развития популяции микроорганизмов в этой системе оптимальны только в какой-то средней части сооружения, где имеется соответствие между уровнем питания и наличием растворенного кислорода. Аэротенки-вытеснители плохо справляются с залповыми перегрузками по загрязнениям, в них нельзя существенно повысить рабочую концентрацию ила. [c.187]

В этом случае скорость потребления кислорода в начальный период будет значительно превышать скорость его растворения за счет реаэрации и может наступить момент, когда дефицит кислорода будет больше расчетного и содержание его в воде упадет ниже допустимого предела 4 мг/л. Но с другой стороны, константа скорости растворения кислорода (и величина реаэрации) сильно зависит от гидрологических условий водоема, способствующих перемешиванию воды. Поэтому в некоторых случаях представляется целесообразным принять меры к искусственному повышению этой константы путем устройства на требуемом участке водоема перепадов или иных инженерных сооружений, способствующих лучшему перемешиванию и аэрированию воды. [c.235]

При плохих условиях реаэрации, т. е. при небольшом значении коэффициента 2 и высокой температуре воды летом, дефицит кислорода Dt может дойти до полного, т. е. растворенный кислород на некотором участке водоема будет отсутствовать. Из рис. 4.7 > видно, что такие условия наступают, например, при La=40 мг/л и 2=0,2. В этом случае, даже при учете одновременного потребления и растворения кислорода, содержание его в воде водоема падает до нуля. На рисунке это выражается тем, что кривая содержания кислорода пересекается с осью абсцисс, соответствующей полному отсутствию растворенного кислорода или дефициту его при температуре речной воды 20° С, равному 9,17 мг/л. С другой стороны, при хорошей реаэрации, превышающей потребление кислорода, и незначительном начальном загрязнении может оказаться, что снижения содержания растворенного кислорода не будет. [c.192]

Содержание взвешенных веществ определяют взвешиванием остатков на фильтре, оценивают в единицах прозрачности (либо сравнивают мутность воды со стандартом, условно калиброванным в мг/л каолиновой взвеси). Цветность воды оценивают в градусах стандартной платино-кобальтовой шкалы или ее бихромат-кобальтовой имитации. Общее содержание растворенных в воде органических веществ оценивают условным показателем—химическим потреблением кислорода (ХПК) на окисление органических соединений в кислой среде в присутствии катализатора (сульфата серебра). Содержание легко окисляющихся органических веществ характеризуется перманганатной окисляемостью, т. е. количеством перманганата калия, расходуемого в стандартных условиях на окисление органических веществ на холоде и при кипячении. Как ХПК, так и перманганатную окисляемость пересчитывают на количество кислоты или перманганата калия. [c.6]

Химическое потребление кислорода (ХПК) — общая концентрация кислорода, равная количеству бихромата, потребленному растворенным и взвешенным веществом при обработке пробы воды данным окислителем в определенных условиях. [c.49]

Химическое потребление кислорода (ХПЮ Массовая концентрация кислорода, эквивалентная количеству бихромата, потребленного растворенными или взвешенными веществами во время обработки пробы воды этим окислителем при определенных условиях [c.55]

Биохимическое потребление кислорода — это массовая концентрация растворенного в воде кислорода, потребленного при определенных условиях на биологическое окисление содержащегося в воде органического и/или неорганического вещества. [c.113]

С этой целью может быть использован прием кратковременного прекращения контакта аэрирующего газа и культуральной жидкости при последующем измерении снижения в ней конц.ен,-трации растворенного кислорода, которое в данном случае будет обусловлено только процессом дыхания микроорганизмов. Однако хотя этот способ определения дыхательной активности и используется, он является нежелательным, так как при нем неизбежно нарущаются условия культивирования. Одним из наиболее распространенных способов определения дыхательной активности микробных клеток является манометрический метод Варбурга, описанный в работе [172]. Этот метод основан на измерении давления газа в замкнутой встряхиваемой ячейке, заполненной пробой культуры. При условии полного поглощения газов (например, СОг), выделяемых метаболизирующей. культурой, падение давления газа в замкнутой ячейке характеризует только потребление кислорода в процессе дыхания. Существенным недостатком метода Варбурга, значительно ограничивающим область его применения, является необходимость замены культуральной жидкости буферным раствором. Это неизбежно сопровождается изменением физиологического состояния клеток, поэтому метод Варбурга больще подходит для сравнительного изучения интенсивности дыхания, чем для определения абсолютных значений. [c.255]

При определении БПК воды и концентрации растворенного кислорода по формулам (1.8) и (1-13)—0-20) константа скорости потребления кислорода должна соответствовать фактической температуре воды Т С. Наиболее надежные расчеты получаются при использовании констант, определенных в лабораторных условиях при температурах, соответствующих температуре воды водоема. Однако обычно потребление кислорода в лабораторных условиях определяют при Г=20°С. В этом случае пересчитывается на по [c.14]

Контроль за работой аэрационного оборудования в соответствии с потреблением кислорода в аэротенках. Для этой цели используется измерение концентрации растворенного кислорода в иловой смеси с помощью датчиков. Определение концентрации кислорода в одной точке достаточно для аэротенка-смесителя если концентрация растворенного кислорода неодинакова в объеме аэротенка, то отбирается несколько проб и система контролируется по точке с наименьшей концентрацией. Заданный диапазон изменения концентрации растворенного кислорода может составлять 0,3—0,5 1,5—2 мг/л (задается наиболее часто) или выше (более 3 мг/л) в зависимости от условий проведения биологического процесса. [c.176]

Как следует из уравнения (62), влияние температуры практически начинает сказываться, когда At>50 . Необходимо заметить, что уравнение (65) не учитывает кинетику потребления кислорода активным илом, которая, в соответствии с уравнением (45), заметно влияет на процесс-<массо-передачи. Так, повышение температуры жидкости ухудшает условия растворения в ней кислорода, но одновременная интенсификация- процесса его потребления компенсирует этот эффект. Аналогичное явление наблю дается и при понижении температуры. В связи с этим в реальных соору ниях температурный эффект массопередачи выражен весьма слг fo и учет его при перепадах температур в пределах 10°С, как будет показано далее, не имеет практического смысла. [c.30]

Кривая содержания растворенного кислорода по времени обычно характеризует процесс потребления кислорода и скорость реаэрации в каждый момент и поэтому она получила название результирующей кислородной кривой или кривой кислородного прогиба . Эта кривая может быть вычислена по формуле (30), Определив и зная величину полного насыщения кислородом воды для известного температурного режима, можно определить содержание растворенного кислорода в воде в любом пункте ниже выпуска сточных вод. Характер таких кривых для различных условий виден из рис. 34 и 35, на которых изменения кислородного режима водоема даны в зависимости от температуры воды и начального загрязнения. [c.171]

В водной среде бутилбензол подвергается биохимическому окислению, сопровождающемуся потреблением растворенного кислорода. Константа скорости потребления кислорода оказалась на уровне К=0,8. В экспериментальных условиях при изучении влияния на процессы БПК практически близкой к контролю была концентрация бутилбензола 0,5 мг/л. [c.205]

Условия растворения и потребления кислорода [c.70]

УСЛОВИЯ РАСТВОРЕНИЯ И ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА. [c.102]

Состав и свойства сточных вод и осадков. . . 39. Условия растворения и потребления кислорода. . 40. Биохимическая и химическая потребность в кислороде. ................ [c.278]

Биохимическое потребление кислорода (БПК) - количество растворенного кислорода, потребляемого за установленное время и в определенных условиях при биохимическом окислении содержащихся в воде органических веществ [10]. [c.27]

Нефтяная пленка сильно влияет и на динамику биологических процессов в поверхностном микрослое воды. Прежде всего, микробиологическая деструкция углеводородов нефти сопровождается потреблением больших количеств растворенного кислорода для полного окисления 10 л сырой нефти требуется столько кислорода, сколько его содержится примерно в 3750 м воды поверхностного 30-сантиметрового слоя. Следовательно, загрязнение нефтепродуктами приводит к значительным изменениям условий жизнедеятельности организмов, обитающих в верхних горизонтах воды. [c.99]

Свежая сточная жидкость может содержать только небольшое количество растворенного в ней кислюрода, который приносится водопроводной водой или поглощается из воздуха. Однако этот кислород тотчас же потребляется и, соответственно с этим, сырая (необработанная), а также и осветленная сточная жидкость не содержит кислорода. В процессе очистки сточной жидкости, когда происходит постепенное снижение биохимической потребности в кислороде, создаются условия, замедляющие потребление кислорода, и поглощаемый сточной жидкостью кислород начинает накапливаться в очищаемой воде в растворенном виде. Это соответствует условиям, когда скорость потребления кислорода на окисление органических веществ становится меньше скорости поглощения кислорода водой из окружающей (воздушной) среды. Поэтому содержание растворенного кислорода в очищенной воде может служить показателем степени ее очистки. [c.14]

Полное биохимическое окисление органических веществ в воде требует длительного времени. В лабораторных условиях обычно определяют биохимическое потребление кислорода за 5 суток — БПК5 (стандартная БПК). Сильно загрязненные сточные воды перед определением БПК следует разбавить, чтобы после вьщерживания пробы в термостате при температуре 20 С в течение 5 суток еще оставался растворенный кислород (не менее 3—4 мг/л). Сущность метода сводится к тому, что в анализируемой воде определяют содержание растворенного кислорода до и после термостатирования. Определение проводят иодометрическим методом. [c.254]

В природных водах растворенный неорганический фосфор (РНФ) присутствует преимущественно в виде различных продуктов диссоциации фосфорной кислоты (Н3РО4) [см. уравнения (3.23)-(3.25)]. В почвах фосфор обычно удерживается в результате осаждения нерастворимых фосфатов кальция и железа, адсорбции на гидроксидах железа или адсорбции на частицах почвы. Таким образом, РНФ в реках возникает в основном из-за прямых разгрузок, например, сточных вод. Концентрации РНФ изменяются обратно пропорционально потоку воды (рис. 3.28), и привнесенное его количество разбавляется в условиях быстрого потока. Поскольку в отложениях фосфор присутствует обычно в виде нерастворимого фосфата железа (III) (РеР04), в восстановительных условиях (например, таких, какие встречаются в отложениях, когда потребление кислорода превышает его поступление) РНФ может вернуться в столб воды при восстановлении железа (III) до железа (И). [c.140]

Для оценки способности сульфитного щелока поглощать кислород применяются два показателя. Расход сильного окислителя (бихромата калия) на окисление всех органических веществ, выраженный в эквиваленте кислорода (в мг О2 на 1 л щелока), называется химическим потреблением кислорода (ХПК). Расход кислорода на окисление легкоокисляемых органических веществ в относительно мягких условиях различными развивающимися в воде микроорганизмами, потребляющими для своей жизнедеятельности растворенный в воде молекулярный кислород, называется биохимическим потреблением кислорода (БПК). Оно выражается в мг О2 на 1л щелока. Определяя концентрацию О2 в испытуемой пробе до и после биохимического окисления, находят количество израсходованного кислорода, т. е. БПК, при соответствующем времени инкубации, например 5 или 20 сут, которое пишут как индекс (БПК5 и БПК20). [c.332]

Особенно часто наблюдаемое влияние на водоемы заключается в снижении содержания кислорода в их воде, что обусловлено сбросом органических веществ, которые служат источником углерода и энергии дли сапрофитных бактерий. Эти организмы не используют кислород непосредственно из атмосферы, а потребляют его из раствора. Обычно растворимость кислорода не бывает вьщле 10 мг/л. Поэтому больщие сбросы органического вещества в водоемы могут в некоторых случаях снизить содержание растворенного кислорода ипи даже привести к анаэробным условиям. Потребляющие кислород отходы являются, по-видимому, наиболее важной категорией отходов вследствие больщого числа производств, сбрасывающих громадные объемы разлагающихся с потреблением кислорода материалов. Эти материалы поступают из целлюлозно-бумажной, пищевой и химической промыщленности. [c.272]

Отбор проб д-ля бактерио-погического анализа полностью сочетается с отбором проб для санитарно-химического исследования, т. е. раз Б сутки, и проводится по обычной схеме санитарно-бактериологического анализа (счет колоний на мясопеп-тонном агаре) и определение индекса или титра кишечной палочки. Особенности гидрологического и биологического режима естественных водоемов требуют учета следующих обстоятельств. В летний период благодаря усиленному потреблению кислорода органическими веществами и уменьшению количества растворенного кислорода в водоеме создаются условия напряженного кислородного баланса. Зимой же наряду с недостатком кислорода замедляется процесс минерализации органических веществ, что позволяет лучше выявить условия загрязненности водоемов органическими веществами по БПК. [c.74]

На поверхности алюминиевых сплавов образуются вздутия. В них были обнаружены микроорганизмы. Домини-руюш им был вид Рз. аегцицтозе. Этот вид бактерий, а также гриб СШозропит создают анаэробные условия и благодаря потреблению кислорода образуют продукты питания для СВБ. Анаэробная зона под вздутием становится анодом. Зона по краям вздутия — катодом. При анодном растворении образуется АР+. На катоде происходит образование атомарного водорода, который используют СВБ. Кроме этого, последние могут катодно деполяризовать алюминий. Образующийся сероводород реагирует с А1 + с образованием сульфида А125з. [c.304]

Для очистки сточицх вод, которая наиболее успешно проходит в аэробных условиях, как это видно из предыдущего, необходимо наличие кислорода для окисления органического вещества, входящего в состав загрязнений сточных воД. Израсходованный на это кислород пополняется вновь главным образрм за счет растворения его из атмосферного воздуха. Таким образом, в канализационных очистных сооружениях, которые служат для минерализации органических загрязнений, входящих в состав сточных вод, одновременно протекают два процесса потребление кислорода и растворение его. Установлено, что минерализация органического вещества, происходящая в результате его окисления при содействии микроорганизмов-минерализаторов или так называемого биохимического окисления, совершается в две фазы в первую фазу окисляются углеродсодержащие вещества, дающие в результате углекислоту и воду,, во вторую фазу окисляются азотсодержащие вещества сначала до нитритов, а затем до нитратов. [c.217]

Вследствие фитоценологического градиента, вызванного нарастающим самоочищением, кислородный прогиб кривой может указывать на увеличение несоответствия между условиями темноты и света, что схематично представлено на рис. 37. Величина суточного различия в значительной степени зависит от типа, абсолютного количества и геометрии биомассы в реке. Примечательно, что значительные отклонения показателей дневного н ночного количества растворенного кислорода были получены даже для р. Огайа [23]. Зависимость суточного сдвига потребления кислорода и скоростей продукции от степени эиибеитических фото- и гетеротрофных микрофитов (индекс Ф/Г) приведена на рис. 38. Эти данные были получе- [c.129]

Биохимическое потребление кислорода (БПЮ Массовая концентрация растворенного кислорода, потребленного при определенных условиях в процегге биологического окисления органических и/или неорганических веществ, содержащихся в воде [c.52]

Если диффузия кислорода из газовой фазы отсутствует, то изменение концентрации растворенного кислорода в среде является результатом только жизнедеятельности микробных клеток. В этом случае уравнение (4.4) может быть непосредственно использовано для описания зависимости концентрации растворенного кислорода от численности растущей популяции, так как т=Со—С. Однако, как уже отмечалось, в реальных условиях культивирования концентрация растворенного кислорода определяется интенсивностью протекания двух процессов потребления кислорода микроорганизмами и поступления его за счет диффузии в питательную среду из газовой фазы. Поэтому наблюдаемое и измеряемое изменение концентрации кислорода в культуральной жидкости не отражает его количества, потребленного клетками (тфСо—С). Это вызывает некоторые трудности в оценке численных значений параметров, характеризующих процесс дыхания. Так как величину т трудно непосредственно определить в эксперименте, то уравнение (4.4) в том виде, как оно записано, нецелесообразно использовать для оценки численных значений коэффициентов метаболизма jaj, характеризующих процесс дыхания. Для этой цели уравнение ассимиляции кислорода следует преобразовать таким образом, чтобы оно включало только те переменные величины, которые можно оп- [c.253]

Из этого следует, что фактическое самооч1ищвние воды от органических примесей в водоеме протекает значительно быстрее, чем это определено по величинам статических констант ki, установленным в лабораторных условиях. Этот положительный фактор, конечно, следует учитывать, однако более важна другая сторона этого явления при большей скорости самоочшцетия будет и большая скорость потребления кислорода, т. е. фактически будет наблюдаться более глубокое обескислороживание воды, чем то, которое получается при расчетах с использованием статических констант kt. Это обстоятельство, в частности, объясняет причины глубокого обескислороживания воды водоема, обусловливающего такое отрицательное, нередко катастрофическое явление, как гибель рыбы в зимнее время, когда водоем покрыт льдом. Правильный учет этого фактора позволяет установить створ, ниже которого концентрация кислорода упадет до недопустимого предела, и предусмотреть необходимые мероприятия, предотвращающие обескислороживание воды (например, искусственное аэрирование воды водоема, создание необходимого запаса растворенного кислорода в сбросных стоках, более глубокую очистку их от органических веществ и др.). [c.11]

При такой нагрузке активный ил мог бы иметь ту же структуру и ту же биологическую картину, что и ил в лабораторных условиях. Для этого надо было использовать аэротенки-смесители или в начале аэротенка Херда уложить большее количество фильтросных плит. Как известно, для фенольных сточных вод характерна неравномерность скоростей потребления кислорода. В начальный период (примерно в течение первого часа) интенсивность аэрации должна быть в 5 раз больше, чем в по следующее время. К сожалению, на обследованном объекте количество фильтросов в начале аэротенка было увеличено незначительно, что привело к дефициту кислорода на этом участке. Растворенный кислород был обнаружен лишь во второй половине аэротенка. По техническим условиям не удалось определить физиологические группы микробов, что дало бы возможность более детально изучить процесс. [c.74]

БПКб — биохимическое потребление кислорода, т. е. количество кислорода, мг, необходимое для окисления веществ, растворенных в 1 л исследуемой воды, в аэробных условиях в результате происходящих в воде биологических процессов в течение пяти суток. [c.5]

Общее содержание растворенных веществ обычно оценивают условным показателем — величиной химического потребления кислорода (ХПК) на окисление органических соединений в кислой среде при наличии катализатора (сульфата серебра). Содержание относительно легко окисляющихся органических веществ характеризуют перманганатной окисляемостью, т. е. количеством перманганата калия, расходуемого в стандартных условиях (обычно в кислой среде) на окисление органических веществ на холоде и при кипячении. Как ХПК, так и перманга-натную окисляемость пересчитывают на количество кислорода в мг/л, выделившееся при восстановлении соответственно хромовой кислоты или перманганата калия. [c.5]

Растворимость О2 в воде невелика и составляет в равновесии современной атмосферой 250 мкмоль/л при 25°С. Низкая раствор) мость кислорода обусловливает зависимость аэробных организме не столько от его резервуара в среде, сколько от масс-перенос Даже при небольшой концентрации окисляемых веществ О2 быстр используется аэробами, которые служат главными агентами созд ния анаэробных условий. Практически доступность О2 для аэробе определется по биохимическому потреблению кислорода (ВПК когда определяется убыль растворенного О2 в замкнутом сосуд обычно за 5 суток (БПК5). Возможность развития аэробов опред ляется в первую очередь обменом с атмосферой. Микроорганизм различаются по способности использовать О2. Некоторые органи мы развиваются только при пониженном содержании О2 они пол чили название микроаэрофилов или микроаэробов. [c.116]

Рассмотренные выше модели процесса роста микроорганизмов и потребления субстрата в условиях лимитирования концентрацией растворенного кислорода исходили из допущения об отсутствии в ферментационной среде клеточных агломератов, т. е. при выполнении условий микросмешения среды. Данный подход является в настоящее время наиболее разработанным и используемым в практических расчетах. Общая схема модели аэробной ферментации микроорганизмов (без учета эффекта сегрегирования) в соответствии с физической моделью может быть представлена в виде трех блоков, описывающих соответственно изменение концентрации кислорода и углекислого газа в газовой фазе, жидкой фазе [c.91]

Выращивание товарных дрожжей. Дрожжи выращивают непре-рывно-проточньш способом, при оптимальном составе среды и благоприятных условиях культивирования лимитирующим фактором чаще является содержание растворенного в среде кислорода. Достаточной считается такая интенсивность аэрирования, при которой концентрация растворенного в среде кислорода равна критической или незначительно превышает ее. Скорость потребления дрожжами растворенного кислорода V до критической концентрации прямо пропорциональна его концентрации в среде при концентрации выше критической — остается постоянной (рис. [c.377]

Концентрация растворенного кислорода. Скорость растворения кислорода в сточной воде не должна быть ниже скорости его потребления микроорганизмами активного ила. Это требование обусловлено тем, что для кислорода, как и для всякого субстрата, наблюдается влияние его концентрации на скорость роста микроорганизмов, описываемое зависимостью, аналогичной уравнению Моно. Снижение концентрации растворенного кислорода ниже некоторого предельного значения приводит к снижению скорости роста ила и, следовательно, к снижению скорости очистки. Трудность регулирования аэрации заключается в том, что в данном случае приходится иметь дело не с отдельным ми1фОорганизмом, а с целым консорциумом, дыхательные хараетеристики которого могут меняться в зависимости от того, какие формы микроорганизмов преобладают в нем в данных условиях. Исследования показали, что при концентрации растворенного кислорода до 1мг/л не происходит существенного изменения скорости очистки, однако при концентрации до 0,5 мг/л процесс очистки ухудшается. Поэтому рекомендуется поддерживать количество растворенного кислорода в интервале от I до 5 мг/л. [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология