Биохимична потребност от кислород (BOD)

Терминът „посявка“ се отнася за микроорганизми, които консумират биоразградимата органична материя в проби за измерване на BOD. Битовите отпадъчни води (входящи и изходящи) от пречиствателни станции за биологична обработка на водата (преди дезинфекцията) осигуряват най-добрия източник на посявка и дават най-възпроизводими резултати. Други източници, като промишлени отпадъчни води, може да нямат достатъчно микроорганизми или да съдържат токсини, които пречат на растежа на организмите. Ако не разполагате с отпадъчна вода, тогава пригответе разтвор на посявка от лиофилизирана капсула, като PolySeed®. Какъвто и източник на посявка да се използва, при него ще се появи определена потребност. Поради това трябва да се направи контролно измерване на посявката, за да се коригира тази потребност. По-старите версии на стандартните методи за изпитване на вода и отпадъчни води показаха, че потреблението на разтворен кислород (DO) на водата за разреждане с посявка трябва да бъде 0,6 - 1,0 mg/L; по-новите версии показват най-малко 2,0 mg/L; Направете справка с текущите стандартни методи или се обърнете към Вашите местни регулаторни органи, за да проверите това изискване.

Когато определяте BOD, е необходимо да имате популация от микроорганизми, които могат да окисляват (или да консумират) присъстващата в пробата биоразградима органична материя. Ако количеството на посявката в пробата е прекалено малко, тогава може да не се постигне цялостно консумиране на биоразградимата материя, което да доведе до неточни резултати. В проби, като тези от входящи и изходящи отпадъчни води преди дезинфекцията, това не е проблем, тъй като пробата ще съдържа достатъчно бактерии, които да свършат работата. При някои видове проби обаче (като някои промишлени отпадъчни води, отпадъчни води с висока температура и обработени изходящи отпадъчни води) няма достатъчна активност на бактериите, за да се консумира наличният материал. В такива случаи трябва да се добави посявка. Посявката е просто разтвор, който съдържа достатъчна популация от бактерии. Hach предлага PolySeed®, капсула с посявка, която може да се добави към пробите.

Посявката се нуждае от подходяща стойност на pH, управление на температурата и хранителни вещества, като фосфор, калций и магнезий, за правилното развитие. Капсули с буфер с хранителни вещества на Hach осигуряват необходимите хранителни вещества и pH.

Качествената вода за разреждане е много важна при тестването на BOD, тъй като евентуалното замърсяване във водата ще създаде проблеми при теста.

Обикновено при тестването на BOD се използват дестилирана и дейонизирана вода. Най-практичният начин за постоянно производство на вода с ниско съдържание на органични вещества обаче е чрез дестилация с алкален перманганат. Наличните на пазара дестилатори могат да бъдат настроени да произвеждат автоматично дестилирана вода с високо качество. Когато дестилаторът се захранва с хлорирана вода, част от хлора може да премине в дестилата с водата. Ако това се случи, хлорът трябва да бъде елиминиран чрез тиосулфат.

Не се препоръчва използване на дейонизирана вода от йонообменна колона. Опитът показва, че дейонизирана вода, особено от нов деминерализатор с нова смола, често съдържа значителни количества органична материя, която се освобождава произволно и не може да бъде открита чрез кондуктометър за контрол на чистотата на водата. Също така голямото съотношение повърхност/обем в колоните под влиянието на слоевете смола стимулира растежа на бактериите в колоната.

За тестването на BOD има няколко различни приемливи източника на материал за посявка. Най-често използваните са следните:

Входящи отпадъчни води в пречиствателната станция– ако пречиствателната станция има стабилни входящи отпадъчни води, това често е най-успешният източник на посявка. За много пречиствателни станции първичната входяща отпадъчна вода е относително специфична величина. Ако входящата отпадъчна вода е стабилна и e предимно с битов произход, тогава я приемете като първи източник на посявка.

• Препоръчва се преди употреба посявката да се утаи, като се постави в покрита чаша в инкубатор за едно денонощие.
• Отлейте посявка без частици за използване в проби, където е необходима посявка.

Първична изходяща отпадъчна вода– изходящата отпадъчна вода от първичния утаител е друг много добър източник на посявка. Тя има предимство пред входящата отпадъчна вода с това, че е „утаена“ посявка, поради което повечето частици не присъстват в посявката. Това елиминира стъпката за утаяване.

Крайна изходяща отпадъчна вода (преди дезинфекцията) – ако бъде взета проба от изходящата отпадъчна вода преди дезинфекцията, тогава може да не е необходимо да се поставя посявка в нея. Много съоръжения все още трябва да използват стандарти от глюкоза и глутаминова киселина (GGA), така че крайната изходяща отпадъчна вода е отличен избор в този случай.

• Препоръчва се преди употреба посявката да се остави да се адаптира към температурата в помещението. Разклатете изходящата отпадъчна вода, за да подпомогнете адаптирането на посявката към температурата в помещението.
• Добавете директно в бутилката 300 mL хранителни вещества от капсулите, тъй като крайната изходяща отпадъчна вода може да изпитва дефицит от хранителни вещества.

Изкуствена посявка– често изкуствената посявка не върши работа. Ако стойностите на GGA са ниски, най-вероятно виновникът е изкуствената посявка (дори да се е използвала много години).

• Препоръчва се използване на други видове посявка.
• Ако все пак се налага използване на изкуствена посявка, задължително следвайте препоръките на доставчика.
• Направете възможно най-концентрирана посявка (например 1,2 mg/L от снижаването на нивото).
• Изчакайте възможно най-дълго време посявката да се „събуди“ от нейното лиофилизирано състояние, преди да я използвате (но след хидратацията).
• Докато хидратирате посявката, добавете малко количество входяща отпадъчна вода или първична изходяща отпадъчна вода.

Кал– често пренебрегвана, почвата е добър източник на материал за посявка. Бактериите, които извършват тестовете на BOD, всъщност са почвени бактерии. Ако никой от другите източници на посявка не се окаже подходящ, тогава обмислете експериментиране с почва.

• Подгответе 500 mL вода за разреждане (с буфери) в чаша от 1000 mL.
• Поставете пръчка за разбъркване в чашата и разбъркайте активно водата.
• Вземете около 20 грама почва от активно растяща тревна площ.
• Поставете 20-те грама почва в чаша от 500 mL.
• Оставете я да се разбърква около 1/2 час.
• Филтрирайте и отлейте водата във втора чаша от 1000 mL.
• Използвайте разтвора като разтвор за посявка.

Когато тествате BOD, стандартните методи препоръчват принос на посявката от 0,6 - 1,0 mg/L потребление на кислород, макар че тази стойност може да се коригира по такъв начин, че GGA стандартите да дадат показание от 198 +/- 30,5 mg/L.

TOC е мярка за органичния въглерод, но различните видове органичен въглерод ще генерират различна потребност от кислород. Измерването на TOC само по себе си няма да бъде точна мярка за това колко кислород ще бъде консумиран от органичните вещества в околната среда. Например, оксаловата киселина и етанолът дават еднакви резултати за TOC. Поради различните състояния на окисляване обаче потребността от кислород при етанола е 6 пъти по-голяма от тази при оксаловата киселина, което означава, че етанолът има по-голямо въздействие върху съдържанието на разтворения кислород в приемащата вода. Измерването на потребността от кислород вместо TOC създава по-ясна картина на това как приемащите води ще бъдат повлияни от съдържащи органични вещества отпадъчни води.