Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ нормативно - правовой базы экологического контроля состояния водных сред в процессе производственной деятельности целлюлозно бумажных предприятий 6
1.1 Международное природоохранное законодательство стран с развитой целлюлозно - бумажной промышленностью 6
1.2 Российское природоохранное законодательство 15
2 Выводы, постановка цели и задачи исследования 21
3 Технологические аспекты формирования состава сточных вод предприятий ЦБП 23
4 Методические основы проведения эколого - аналитического контроля состава сточных вод предприятий ЦБП 40
4.1 Химическое потребление кислорода 44
4.2 Определение соединений фосфора 49
4.3 Определение соединений азота 53
4.4 Биохимическое потребление кислорода 56
4.5 Взвешенные вещества 58
4.6 Вывод по результатам исследования методических основ проведения эколого - аналитического контроля состава сточных вод предприятий ЦБП 59
5 Обоснование ХПК, как приоритетного показателя эколого - аналитического контроля качества сточных и природных вод 60
5.1 Оценка вклада неорганической и органической составляющей в величину ХПК сточных вод ОАО «Архангельский ЦБК» 61
5.1.1 Взвешенные вещества 62
5.1.2 Неорганические вещества 62
5.1.3 Оценка вклада ХПК отдельных фракций органических компонентов 68
5.2 Корреляционный анализ связи интегральных параметров состава сточных вод 80
5.2.1 Методические рекомендации по обоснованию перечня приоритетных показателей 80
6 Разработка технологических нормативов сброса загрязняющих веществ по приоритетным показателм эколого - аналитического контроля на примере ОАО «Архангельский ЦБК» 88
6.1 Производство целлюлозы 95
6.2 Производство картона 104
6.3 Производство бумаги 110
6.4 Производство биологической очистки сточных вод 111
Список использованных источников 118
- Международное природоохранное законодательство стран с развитой целлюлозно - бумажной промышленностью
- Технологические аспекты формирования состава сточных вод предприятий ЦБП
- Определение соединений азота
- Оценка вклада ХПК отдельных фракций органических компонентов
Введение к работе
Законодательство в области охраны окружающей среды призвано обеспечить гармоничное сочетание интересов хозяйствующих субъектов и физических лиц, участвующих в производственной деятельности, с интересами общества в целом, при условии не нанесения ущерба окружающей природной среде и сохранении ее для будущих поколений.
Международное экологическое законодательство в странах с развитой целлюлозно - бумажной промышленностью основывается на технологическом нормировании удельного сброса загрязнений для определенных видов продукции и одновременном поощрении действий, направленных на предотвращение образования загрязнений в технологии. Для реализации такого подхода разработаны удельные нормы сброса загрязнений для отдельных видов продукции по сокращенному перечню интегральных показателей, которые отвечают требованиям наилучших существующих технологий.
В Российской Федерации для оценки и регулирования воздействий на водный объект для хозяйствующих субъектов устанавливаются нормативы допустимого воздействия, при которых обеспечивается соблюдение нормативов качества воды в водном объекте. Перечень нормируемых показателей не ограничен и для предприятий ЦБП включает 15-20 показателей.
В связи с тем, что ЦБП России фактически интеїрирована в мировую экономическую систему, экологические аспекты ее деятельности целесообразно рассматривать с позиций, принятых в мире.
В настоящее время в Российской Федерации прослеживается тенденция, направленная на совершенствование законодательства с целью обеспечения соблюдения требований экологических нормативов и стандартов, составной частью которого должно стать стимулирование предприятий на переход к наилучшим существующим технологиям. Только в этом случае можно обеспечить сокращение ресурсопотребления и уменьшение загрязнения окружающей среды.
Основные принципы экологической политики государства сформулированы в Федеральном законе «Об охране окружающей среды» 2002 г. В статье 1 Федерального закона принято понятие технологического норматива - норматива допустимых выбросов и сбросов веществ, который отражает допустимую массу выбросов и сбросов веществ в окружающую среду в расчете на единицу продукции. Также сформулировано понятие наилучшая существующая технология. Из определения следует, что это технология, основанная на последних достижениях науки и техники, направленная на снижение негативного воздействия на окружающую среду. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» предоставляет возможность изменения подхода к экологическому нормированию и перехода на технологическое нормирование.
Планируемое вступление России в ВТО потребует от предприятий приведения технологии производства и продукции к международным стандартам.
С этой целью необходима гармонизация федерального природоохранного законодательства с международными нормами в области природопользования и охраны окружающей среды и, в первую очередь, с нормами Европейского сообщества. Законодательство ЕС в области охраны окружающей среды заслуженно считается одним из достижений в международном экологическом праве, поскольку оно формировалось на основе опыта европейских стран при участии бизнес общества [26].
Поэтому основным направлением работы является определение и экспериментальное подтверждение перечня основных интегральных показателей качества сточных вод целлюлозно - бумажных предприятий; разработка технологических нормативов сброса загрязняющих веществ по основным интегральным показателям в соответствии с требованиями международных стандартов.
Международное природоохранное законодательство стран с развитой целлюлозно - бумажной промышленностью
Впервые принципы международного экологического сотрудничества были изложены в декларации Стокгольмской конференции ООН по проблемам окружающей среды в 1972 г. В развитие основных ее положений в сентябре 1980 г. Генеральная Ассамблея ООН приняла резолюцию «Об исторической ответственности государств за сохранение природы Земли для нынешнего и будущих поколений». Декларация призвала все государства предпринимать меры по выполнению мероприятий направленных на охрану окружающей среды.
В июне 1992 г. на конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио - де -Жанейро в Декларации по окружающей среде и развитию сформулированы и изложены современные принципы международного сотрудничества в области охраны окружающей среды. Концепция устойчивого развития, принятая мировым сообществом на конференции в Рио - де - Жанейро, является базовой идеологией в области охраны окружающей среды. Всеобщее признание экологических приоритетов привело к тому, что экологический фактор стал приобретать важное значение в экономике стран.
Регулирование отношений по охране окружающей среды происходит на основе главного источника права - Конституции страны. Конституции США, Германии, Швеции, Российской Федерации и ряда других стран устанавливают, что защита окружающей среды и принятие природоохранительных или репрессивных мер в целях ее сохранения составляют обязанность государства, закрепляют право человека на благоприятную окружающую среду.
Законодательство в области охраны окружающей среды в большинстве развитых стран не составляет такой системы, которая опиралась бы на один основной правовой акт. Как правило, это тематически связанная группа законов, принадлежащих к разным отраслям законодательства, изданных для разных целей и в разное время. Исторически национальное природоохранительное законодательство развивалось преимущественно по отраслевому принципу. Отраслевой принцип очевиден как в установлении объектов правового регулирования, так и в распределении компетенции среди административных органов, ответственных за исполнение природоохранительных законов. При отраслевом подходе применяется законодательство по охране и использованию земель, вод, лесов, атмосферного воздуха, животного мира. Вместе с тем, имеется тенденция к интеграции права для усиления правового регулирования отношений природопользования и охраны природы. Так в США, Франции и других странах приняты законы об охране окружающей среды, в которых подчеркивалась необходимость интегрированного подхода к природной среде и к решению задач природопользования и охраны природы. Система природоохранного законодательства образуется из ветвей общего (комплексного) и специального законодательства. Общее законодательство формируется на основе конституционных положений, закрепляется и развивается в комплексных и программных законах. Специальное законодательство по охране природы включает законы и подзаконные акты, в которых раскрывается механизм правового регулирования использования и охраны отдельных объектов окружающей среды, а также механизм регулирования различных видов деятельности, использования природных ресурсов, борьбы с различными видами загрязнения и др. Положения общенациональных законов развиваются и детализируются во множестве специальных природоохранных актов, касающихся отдельных природных ресурсов или объектов экологического контроля, либо загрязняющих веществ, либо отдельных механизмов управления.
В целом, при анализе природоохранительного законодательства развитых стран выявляется масштабность работ по совершенствованию правового инструментария охраны окружающей среды [1]. В начале 1990 - х годов за рубежом четко обозначилось направление на предупреждение загрязнения окружающей среды [2]. Предоставление экологических разрешений стало ориентироваться на предупреждение загрязнения от источника путем использования методологии более чистого производства, учитывающей интеграцию нормативных и экономических инструментов, а также путем внедрения практики мониторинга и оценки негативных воздействий на окружающую среду. Действующая за рубежом процедура выдачи разрешений на право хозяйственной деятельности позволяет государственным контролирующим органам и субъектам хозяйственной деятельности планировать мероприятия по уменьшению воздействий на объекты окружающей среды на основе устанавливаемых нормативов и принятых стандартов, используя передовой отечественный и зарубежный опыт.
В европейских странах процедура выдачи разрешений на право хозяйственной деятельности законодательно закреплена Директивой Совета ЕС 96/61 ЕС от 24 сентября 1996 г. о комплексном предотвращении и контроле загрязнений (Integrated Pollution Prevention and Control) IPPC - Директивой. В ней введено понятие НДТ, которое однозначно трактуется как наилучшие из доступных существующих технологий (ВАТ- Best Available Techniques). Для развития положений Директивы, было создано специальное Европейское бюро (IPPC - бюро).
Директива охватывает наиболее загрязняющие отрасли промышленности, основана на комплексном подходе выдачи разрешений на выбросы и сбросы загрязняющих веществ на основе наилучших доступных технологий (НДТ). Директива направлена на:
1) достижение комплексного контроля и предупреждения загрязнений для определенных видов промышленной деятельности, которые включены в Приложение 1 и загрязняющих веществ, включенных в Приложение 3 Директивы;
2) рассмотрение окружающей среды как единого целого и достижение высокого уровня ее защиты.
Приложения Директивы являются обязательными к применению для всех новых объектов и всех значительных изменениях существующих. Для действующих объектов она применима согласно поэтапному графику, в различные сроки для различных отраслей промышленности. Страны - члены ЕС должны принимать все необходимые меры, препятствующие введению в эксплуатацию новых объектов без разрешений, выданных в соответствии с Директивой.
Для каждой из 30 отраслей промышленности, регламентируемых Приложением 1 Директивы, Европейское бюро разработало рекомендательный справочный документ по наилучшим доступным технологиям - справочник BREF (Best Available Techniques). Цель справочника состоит в оказании содействия разрешительным органам в ходе определения условий разрешений на выбросы и сбросы загрязняющих веществ в соответствии с НДТ.
Справочник BREF не содержит конкретных значений предельно допустимых выбросов и сбросов загрязняющих веществ, но содержит максимальные и минимальные их значения при условии соблюдения НДТ. Необходимо отметить, что предельно допустимые значения являются минимальным требованием, могут применятся наиболее жесткие нормы исходя из местных условий.
Согласно Приложения 1 Директивы IPPC, в перечень отраслей промышленности, оказывающих наиболее сильное негативное воздействие на окружающую среду, отнесена целлюлозно - бумажная промышленность (ЦБП). Перечень НДТ технологий для предприятий ЦБП включает как производственные процессы, так и процессы, призванные снижать количество и вредность сбросов «на конце трубы».
Технологические аспекты формирования состава сточных вод предприятий ЦБП
Производство целлюлозы - сложный технологический цикл (рисунок 2), включающий: 1) получение целлюлозного полуфабриката в процессе варки древесины (делигнификация до остаточного содержания лигнина в целлюлозе 3-4 %); 2) процессы отбелки целлюлозы (углубленная делигнификация до остаточного содержания лигнина в целлюлозном полуфабрикате около 1 %); 3) регенерацию химикатов; 4) переработку лигносодержащих отходов; 5) очистку газовых выбросов и сточных вод.
Воздействие на окружающую среду хозяйственной деятельности целлюлоз-но - бумажных предприятий связано как с присутствующими в газовых выбросах и сточных водах серо- и хлорсодержащими реагентами, используемыми для проведения основных технологических процессов (варка и отбелка), так и с продуктами их химических реакций с компонентами древесины. Наиболее значимыми из них являются сероводород, меркаптаны, диметилсульфид и другие летучие серосодержащие органические соединения, экстрактивные вещества, лигнин, фенолы, хло-рорганические соединения и т. д.
Объем и качество производственных сточных вод определяются целым рядом факторов: видом сырья и вырабатываемой продукции, производственной мощностью предприятия, нормами водопотребления, совершенством технологического процесса и др. Поэтому рассмотрим основные технологические аспекты, определяющие формирование состава и качества сточных вод предприятий ЦБП.
Для решения этой задачи варку ведут таким образом, чтобы разорвать лигноуглеводные связи, разрушить полидисперсную полимерную матрицу лигнина и модифицировать лигнин, придав ему гидрофильные свойства. В качестве варочных растворов используют смесь водных растворов едкого натра, сульфида натрия, карбоната натрия, а также незначительных количеств сульфата, сульфита и тиосульфата натрия. Разработанная теория щелочной делигнификации, в частности сульфатной варки, базируется на двух основных положениях: 1) гетеролитическом распаде лигнина под действием компонентов варочного раствора; 2) конденсации макромолекул лигнина друг с другом или с образующимися продуктами их распада.
К основным реакциям гетеролитического расщепления относятся реакции расщепления а - арилэфирных связей и р - арилэфирных связей в фенольных и не-фенольных единицах лигнина. В серии исследований Гирера было установлено, что а - арилэфирные связи в фенольных единицах довольно быстро расщепляются сульфатным щелоком, но так как число структур, содержащих данный тип связи невелико, то они играют незначительную роль в реакциях делигнификации. Одна из наиболее важных реакций сульфатной варки - это расщепление р - арил- эфирных связей в фенольных и нефенольных единицах лигнина.
При сульфатной делигнификации могут частично расщепляться и углерод-углеродные связи. Это вносит небольшой вклад в деструкцию и общую фрагментацию лигнина. Наряду с реакциями гетеролитического расщепления эфирных и углерод-углеродных связей при сульфатной варке осуществляются реакции конденсации, приводящие к увеличению молекулярной массы лигнина.
Результатом данных химических процессов является присутствие в варочных щелоках фрагментов макромолекулы лигнина различной молекулярной массы и функциональной природы.
В процессе варки основная часть лигнинных веществ переходит в раствор сульфатного щелока, а остаточный лигнин и частично продукты его деструкции находятся в твердой фазе. Присутствие этих веществ отчасти и придает полученному целлюлозному полуфабрикату темный оттенок. Поэтому следующей стадией является отбелка целлюлозы, которая осуществляется как многостадийный технологический процесс обработки целлюлозной массы различными окислителями (молекулярный хлор, диоксид хлора, гипохлорит, пероксид водорода, кислород, озон и др.) с чередованием данных воздействий и промежуточной промывкой (щелочение) целлюлозы. Механизм и кинетика взаимодействия лигнина и окислителя и характер образующихся продуктов определяются технологическими параметрами проведения процесса, химической природой используемого окислителя и в значительной степени функциональной природой, макромолекулярными свойствами и характером связи лигнинного полимера с углеводной составляющей целлюлозного полуфабриката. Результатом применения в качестве «жестких» окислителей соединений хлора является присутствием хлорорганических соединений, как в целлюлозном полуфабрикате, так и в сточных водах.
Параметром количественной оценки содержания данных соединений в настоящее время служит показатель АОХ - «адсорбируемый органически связанный хлор» (таблица 3.1), определяемый как органически связанный хлор, выделяемый адсорбцией на угле [43,44]. В работах [45 - 47] дана характеристика основных хлорорганических соединений, образующихся при отбелке молекулярным хлором.
Бумага для гофрирования: Свежие полуфабрикаты Вторичное волокно - 0,004 0,005 Так установлено, что АОХ отбелки - сложная смесь органических соединений с молекулярной массой в интервале 40 - 40 000 дальтон. Количество АОХ максимально на стадиях хлорирования и щелочения и линейно снижается с уменьшением содержания лигнина в небеленой целлюлозе и количества атомарного хлора (общего содержания хлора в системе).
Примерно 80 % органически связанного хлора присутствует в высокомолекулярной фракции со среднемассовой молекулярной массой более 1 000 дальтон (хлорлигнин). Большая часть высокомолекулярной фракции состоит из хлорированных лигнинных фрагментов и переходит в раствор на ступени щелочения.
Предполагается, что хлорлигнин, попадая со стоками отбелки в водную среду, осаждается, особенно в водах с высокой соленостью. Хотя имеются данные лабораторных исследований о возможности хлорлигнина трансформироваться до низкомолекулярных соединений, вызывающих экотоксический эффект, степень такой трансформации в окружающей среде неизвестна. Вопрос трансформации хлорлигнина в окружающей среде остается актуальным до настоящего времени.
Около 20 % АОХ в отбельных стоках представлено низкомолекулярными соединениями, образующимися в основном на ступени хлорирования. Предполагается, что низкомолекулярные хлорорганические соединения потенциально опасны для окружающей среды, так как содержат вещества, способные проникать через клеточные мембраны и биоаккумулироваться в жировых тканях высших организмов.
Определение соединений азота
Азот в сточных водах представлен в виде: минеральной составляющей (NH4 , N02 , N03 ) и органической составляющей (аминокислоты, белок тканей организмов, органические соединения).
Азот, как и фосфор, относится к биогенным элементам, входящим в состав живых организмов. Поступление большого количества азота и фосфора в водные объекты приводит к их эвтрофированию. Попадая в водоемы, биогенные элементы при определенных концентрациях и в сочетании друг с другом способствуют развитию условий, угнетающих отдельные виды гидробионтов, а в некоторых случаях вызывают их гибель. Аммонийный азот токсичен для рыб и требует большого количества растворенного кислорода на свое окисление. Все это обуславливает установление жестких нормативов на содержание биогенных элементов в сточных водах в России и других странах.
В Международных природоохранных соглашениях в сточных водах предприятий ЦБП, сбрасываемых в водоем оценивается азот общий, в России - ионы аммония, нитрит - ион. Методиками химического анализа определяются четыре формы азота: ионы аммония, нитрит - ионы, нитрат - ионы, азот общий. Соответствующие методики определения всех форм азота регламентированы отечественными руководящими документами и международными стандартами.
В Перечень внесенных в Госреестр методик количественного химического анализа внесена методика ПНД Ф 14.1:2.206 - 04 Методика выполнения измерений массовой концентрации общего азота в природных и сточных водах титриметри-ческим методом. Метод основан на восстановлении водородом (в момент выделения) нитратов в кислой среде до аммиака и последующей минерализации азотосо-держащих органических соединений серной кислотой с сульфатом калия при каталитическом действии сульфата ртути. Минерализованную пробу подщелачивают, отгоняют аммиак и определяют его титрованием.
В перечень стандартов Международной организации по стандартизации (ИСО) включен стандарт ИСО 5663:1984 Качество воды. Определение азота по Кьельдалю. Метод после минерализации селеном. Метод минерализация сплавом Деварда (ИСО 10048). Метод определения общего азота с персульфатом аммония (ИСО 11905-1). Сущность методов заключается в минерализации пробы до сульфата аммония, из которого выделяют аммиак для последующего определения.
Методика ПНД Ф 14.1:2.206 - 04 предполагает определение азота, присутствующего в воде в виде нитритов, нитратов, аммиака, органических азотосодержа-щих соединений. Все азотосодержащие соединения переводят в гидросульфат аммония (перед минерализацией азотосодержащих органических соединений, восстанавливают водородом в кислой среде нитриты и нитраты до аммиака), отгоняют аммиак и определяют титрованием. Методика ИСО предполагает определение азота, присутствующего в воде в виде азота органического и азота аммонийного (азот по Кьельдалю). Анализ методик определения общего азота по ИСО показал, что наиболее корректной и не использующей реактивы I класса опасности является методика ИСО 10048 Метод Кьельдаля (минерализация сплавом Деварда: 45 % алюминия, 50 % меди, 5 % цинка).
На первом этапе исследований нами выполнена попытка проведения сравнительного анализа результатов определения общего азота в модельных растворах, сточных водах, поступающих на сооружения биологической очистки, и в сточных водах после сооружений с использованием методик ПНДФ и ИСО. Однако из - за недостатков и разночтений в прописи методики при определении массовой концентрации азота общего на модельных растворах и промышленных стоках не удалось воспроизвести методику ПНД Ф 14.1:2.206 - 04. Методика выполнения измерений массовой концентрации общего азота в природных и сточных водах титри-метрическим методом и получить корректные результаты. В настоящем виде эта методика не может быть рекомендована для определения общего азота и требует существенной доработки.
Концентрации азота в пробах сточных вод Содержание общего азота определялось суммированием определений всех форм азота. Экспериментальные результаты представлены на рисунке 10.
Выполненные исследования показали достаточно высокую сходимость результатов по определению общего азота в сточных водах, поступающих на биологическую очистку и сбрасываемых в водоем, по методике ИСО 10048 с суммой форм азота, определённых по отечественным методикам ПНД Ф. Относительное отклонение в среднем составляет от 6,5 до 12,0 %.
Биохимическое потребление кислорода в сточных водах (БПК) - массовая концентрация растворенного в воде кислорода, израсходованного на биологическое окисление содержащихся в воде органических веществ в определенных условиях. БПК - показатель качества воды, характеризующий суммарное содержание в воде биологически окисляемых органических веществ.
Наиболее употребляемый метод определения БПК - метод разбавления. Исследуемая проба воды разбавляется так, чтобы хватило растворенного кислорода на дыхание и метаболизм бактерий, для чего разбавляющая вода насыщается кислородом. Если исследуемая вода стерильна, ее заражают микроорганизмами и добавляются соли для создания буферной системы.
Определение БПК основано на измерении концентрации растворенного кислорода в день отбора пробы, а также после инкубации пробы без доступа воздуха в кислородной склянке при постоянной температуре (20 ± 1) С в течение определенного времени. Обычно определяют БПК за пять суток (БПК5) или за период полного окисления (БПКП). Ориентировочно принимают, что БПК5 составляет 70 % БПКП, но может составлять 10-90 %.
В Международных природоохранных соглашениях для оценки биохимического потребления кислорода в сточных водах используют показатель БПК5.
В России для оценки биохимического потребления кислорода в поверхностных водах водоемов хозяйственно - питьевого, коммунально - бытового, рыбохо зяйственного назначения и соответственно в сточных водах используется показатель БПКП.
Для оценки биохимического потребления кислорода сточных вод, которые трудно подвергаются биохимическому окислению наиболее обосновано определение БПКП.
Определение БПКП сопряжено с необходимостью подавления сопутствующего биохимическому окислению процесса нитрификации, который происходит при инкубации в кислородных склянках, а также необходимостью контроля за началом процесса нитрификации, тл . количество кислорода, пошедшего на нитрификацию может значительно превышать количество кислорода на биохимическое окисление. Чаще всего за БПКП принимают 20 - суточное БПК, поскольку экспериментально установлено, что к 20 дню все процессы окисления завершаются на 99 %. Этот анализ занимает слишком много времени и для управления процессом биологической очистки сточных вод используется БПК5. В ежегодной форме статистической отчетности 2 - ТП (водхоз) предприятия отчитываются по БПКП.
Оценка вклада ХПК отдельных фракций органических компонентов
Биохимическое потребление кислорода в сточных водах (БПК) - массовая концентрация растворенного в воде кислорода, израсходованного на биологическое окисление содержащихся в воде органических веществ в определенных условиях. БПК - показатель качества воды, характеризующий суммарное содержание в воде биологически окисляемых органических веществ.
Наиболее употребляемый метод определения БПК - метод разбавления. Исследуемая проба воды разбавляется так, чтобы хватило растворенного кислорода на дыхание и метаболизм бактерий, для чего разбавляющая вода насыщается кислородом. Если исследуемая вода стерильна, ее заражают микроорганизмами и добавляются соли для создания буферной системы.
Определение БПК основано на измерении концентрации растворенного кислорода в день отбора пробы, а также после инкубации пробы без доступа воздуха в кислородной склянке при постоянной температуре (20 ± 1) С в течение определенного времени. Обычно определяют БПК за пять суток (БПК5) или за период полного окисления (БПКП). Ориентировочно принимают, что БПК5 составляет 70 % БПКП, но может составлять 10-90 %.
В Международных природоохранных соглашениях для оценки биохимического потребления кислорода в сточных водах используют показатель БПК5.
В России для оценки биохимического потребления кислорода в поверхностных водах водоемов хозяйственно - питьевого, коммунально - бытового, рыбохо- зяйственного назначения и соответственно в сточных водах используется показатель БПКП.
Для оценки биохимического потребления кислорода сточных вод, которые трудно подвергаются биохимическому окислению наиболее обосновано определение БПКП.
Определение БПКП сопряжено с необходимостью подавления сопутствующего биохимическому окислению процесса нитрификации, который происходит при инкубации в кислородных склянках, а также необходимостью контроля за началом процесса нитрификации, тл . количество кислорода, пошедшего на нитрификацию может значительно превышать количество кислорода на биохимическое окисление. Чаще всего за БПКП принимают 20 - суточное БПК, поскольку экспериментально установлено, что к 20 дню все процессы окисления завершаются на 99 %. Этот анализ занимает слишком много времени и для управления процессом биологической очистки сточных вод используется БПК5. В ежегодной форме статистической отчетности 2 - ТП (водхоз) предприятия отчитываются по БПКП.
Соответствующие методики определения БПК регламентированы отечественными руководящими документами и международными стандартами.
В перечень внесенных в Госреестр методик количественного анализа, включена методика ПНД Ф 14.1:2:3:4.123 - 97 «Методика выполнения измерений биохимической потребности в кислороде после п дней инкубации (БПКП) в поверхностных пресных, подземных (грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах». Метод определения биохимического потребления кислорода основан на способности микроорганизмов потреблять растворенный кислород при биохимическом окислении органических и неорганических веществ в воде. Биохимическое потребление кислорода определяют количеством кислорода в мг/дм , которое требуется для окисления находящихся в воде углеродосодержащих органических веществ, в аэробных условиях в результате биохимических процессов.
За полное биохимическое потребление принимается окончательная минерализация биохимически окисляющихся органических веществ до начала процесса нитрификации.
В перечень стандартов Международной организации по стандартизации (ИСО) включен стандарт ИСО 5815:1989 Качество воды. Определение биохимиче- ской потребности в кислороде через 5 суток (БПК5). Метод разбавления и засева. Стандарт уточняет общепринятый эмпирический метод определения биохимического потребления кислорода (БПК) для воды путем разведения и посева. Биохимическое потребление кислорода - массовая концентрация растворенного в воде кислорода, потребленного при определенных условиях на биологическое окисление содержащегося в воде органического и/или неорганического веществ.
Принципиальных различий в методах определения БПК по методикам ПНД Ф и ИСО нет. Определение основано на измерении концентрации растворенного кислорода в день отбора пробы и после инкубации. Концентрация растворенного кислорода определяется йодометрическим методом, в основе которого лежит метод Винклера. Установлена высокая сходимость результатов определения БПК5.
Некоторое различие наблюдается в трактовании понятия биохимического потребления кислорода. Согласно ИСО биохимическое потребление кислорода -массовая концентрация растворенного в воде кислорода, потребленного при определенных условиях на биологическое окисление содержащегося в воде органического и/или неорганического вещества. Согласно ПНД Ф биохимическое потребле-ние кислорода определяют количеством кислорода в мг/дм , которое требуется для окисления находящихся в воде углеродосодержащих органических веществ, в аэробных условиях в результате биохимических процессов. Это различие можно отнести к недоработке методики ПНД Ф, т.к. согласно этой же методике метод определения БПК основан на способности микроорганизмов потреблять растворенный кислород при биохимическом окислении органических и неорганических веществ в воде.
При характеристике сточных вод за взвешенные вещества принимают количество загрязняющих веществ, которые задерживаются на фильтре. Результаты определения зависят от типа фильтра, поэтому в методике тип фильтра должен быть определен.
В перечень внесенных в Госреестр методик количественного анализа, включена методика ПНД Ф 14.1:2.110 - 97 «Методика выполнения измерений содержаний взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод гравиметрическим методом.Метод определения взвешенных веществ основан на выделении их из пробы фильтрованием через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм или бумажный фильтр «синяя лента» и взвешивании осадка на фильтре после высушивания его до постоянной массы.
В Перечень Международных стандартов по контролю качества воды Международной организации ИСО включен стандарт ИСО 11923 : 1997 Качество воды. Определение взвешенных частиц фильтрацией через стекловолокнистый фильтр.
Сущность метода состоит в фильтровании образца через стекловолокнистый фильтр под вакуумом или под давлением. Затем фильтр высушивают при 105 С, дают достичь равновесия во влагосодержании с воздухом и взвешивают.
