Нитратный метод определения БПК

Нитратный метод основан на использовании для окисления органических веществ, содержащихся в сточной воде, кислорода нитратов, получаемого в процессе денитрификации. Этот метод используется для определения БПК в биологически очищенных сточных водах. Процесс денитрификации начинается при содержании растворенного кислорода менее 1 мг / л. Убыль азота нитратов на 1 мг / л отвечает потреблению кислорода на окисление органических веществ, равному 2,86 мг / л.

Реактивы.

1. Азотнокислый калий, раствор. Растворяют 0,5058 г азотнокислого калия, х. ч., в 1 л дистиллированной воды, насыщенной воздухом (свежеприготовленная дистиллированная вода продолжительное время аэрируется). При полной денитрификации 1 мл этого раствора дает 0,2 мг кислорода. Хранят раствор в термостате при 18-20°С в склянке с притертой пробкой.

2. Остальные реактивы те же, что и при определении растворенного кислорода, нитритов, нитратов.

Ход определения без добавления азота нитратов.

Очищенную сточную воду, отобранную после вторичных отстойников, наливают в хорошо промытые кислородные склянки вместимостью 300-500 мл с косо срезанными притертыми пробками (6 шт.).

Закрывают пробкой так, чтобы не оставалось пузырьков воздуха. Одновременно в одной из склянок определяют растворенный кислород и нитриты, а в другой - нитраты. Оставшиеся склянки помещают в термостат при 18-20 °С.

Через 10 и 20 суток определяют те же показатели. Если в сточной воде есть органические вещества, то содержание растворенного кислорода и нитратов заметно снижается. Содержание нитритов может снижаться, но может и повышаться.

Примечание. В случае необходимости построения кривой биохимического потребления кислорода, определение растворенного кислорода, нитритов и нитратов проводят через 2; 5; 10; 15; 20 суток. Соответственно увеличивается число склянок, заполняемых анализируемой водой и помещаемых в термостат.

Расчет.

Когда идет восстановление нитратов до свободного азота, используют формулу:

БПК = (а₁ - а₂) + 2,86 (в₁ - в₂) + 1,71 (с₁ - с₂); (9.28)

если денитрификация идет только до нитритов, применяют формулу:

БПК = (а₁ - а ₂) + 1, 4 (в₁ - в ₂); (9.29)

при наличии окислительных процессов, т. е. окисления аммиака до нитритов и нитратов, пользуются формулой:

БПК = (а₁ - а₂) - 4,57 (в₂ - в₁)- 3,43 (с₂ - с₁); (9.30)

когда концентрация органических веществ очень мала, для окисления достаточно растворенного кислорода, содержащегося в самой воде,

БПК = а₁ - а₂, (9.31)

где a ₁и a ₂- содержание растворенного кислорода соответственно до инкубации и после инкубации;

в₁и в₂ - содержание азота нитратов соответственно до инкубации и после инкубации;

c ₁и с₂- содержание азота нитритов соответственно до и после инкубации.

Ход определения с добавлением азота нитратов.

Если в сточной воде есть нитриты, нитраты и растворенный кислород, но их не хватает для того, чтобы окислять оставшиеся растворенные органические вещества (неочищенные сточные воды), приходится прибавлять раствор азотнокислого калия. Добавляется азотнокислый калий в таком количестве, чтобы кислорода хватило на окисление органических веществ и остался некоторый избыток. Обычно это количество подсчитывается теоретически, исходя из ХПК.

Например, в анализируемом объеме сточной воды ХПК составляет 50 мг O ₂. К этому объему необходимо добавлять не менее 50:0,2 = 250 мл азотнокислого калия, так как 1 мл его дает при полной денитрификации 0,2 мг кислорода.

Прибавление надо вести в форме разбавленного раствора нитратов, чтобы выделяющийся при денитрификации азот не выбивал пробку.

В чистую сухую мерную колбу вместимостью 1 л вносят 200-250 мл анализируемой сточной воды и рассчитанное количество раствора азотнокислого калия, доливают до метки анализируемой водой; тщательно перемешивают и переливают в кислородные склянки, заполняя их доверху, закрывают хорошо притертыми пробками и ставят в термостат при 18-20 °С. В дальнейшем поступают так же, как и при определении без добавления азота нитратов.

Расчет.

Биологическое потребление кислорода определяют по формуле:

(9.32)

где У - объем исследуемой сточной воды, взятой на анализ, мл