废水生化处理快速监测器
一、前言
目前,国内外广泛应用活性污泥法处理城市综合污水,而且在工艺技术方面有了很大发展,但是控制分析还停留在测定COD或BOD6,这样就难以有效地控制工艺过程,可能造成出水排放超标。
在各种废水的生物降解性能试验中,主要采用标准稀释法或呼吸器测定生化过程耗氧量(BOD)。这些测定方法有以下缺点:测定周期长(一般为五天);测定条件与水体存在状态差异大,测定结果不能确切反映废水处理过程的实际耗氧量;操作麻烦。远不能满足生化处理过程控制的需要,不能适应生化处理的研究工作,因此寻求一种简单快速测定BOD的新方法,已成为急待解决的问题。
我们结合国外短期BOD技术,进行了较大改进,制成了BODe快速监测器。该监测器测定周期短,一般为30分~60分钟,操作简单方便,性能稳定可靠,提高了测量精度和灵敏度,使用范围广,能有效地用于废水生化处理过程的控制分析和运转评价,研究各种废水生化处理性能,并能为设计废水生化处理装置提供必要的参考数据和较佳工艺条件。
二、原理
本仪器是通过测定废水在生化过程中溶解氧浓度变化根据动力学方程计算出BOD值。测定原理如图一所示。该装置实际上是一个小型的废水生化处理曝气池的模拟装置。在反应瓶中充满含有活性污泥的BOD稀释水(以下称为混合液),对混合液进行不断搅拌和曝气。测氧银铅电极插入混合液中,清水从顶部溢流。
在充气过程中,混合液中的溶解氧浓度变化速率与它的饱和溶解氧浓度和瞬时溶解氧浓度的差值成正比,用下式表示:
式中Ce为棍合液中溶解氧变化速率等于零时的浓度,或称基线溶解氧浓度。将(2)代入(1)式可得:
当混合液中溶解氧稳定后,加入含有机物的水样后,由于生物分解作用消耗氧,棍合液中的溶解氧浓度下降,大部分有机物被消耗以后,分解有机物的耗氧速率减少,混合液中的溶解氧逐渐增加,最后回到基线浓度,其变化如图二所示峰形,溶解氧变化速率则由下式表示:
式中R为含有机物水样的耗氧速率。
在出峰时t1-t2的区间内R的积分则为单位体积混合液中有机物的耗氧量。即:
在出峰过程中若Y发生变化,溶解氧不回基线则有两个基线浓度(Ce1、Ce2),dc的积分值,此值很小,可以略去,则(7)为:
三、仪器结构
仪器的结构如图三所示。
主要由恒温箱、生化反应瓶、积分器、温度控制器、搅拌器等组成。
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