Эквивалентны ли измерения ХПК и БПК?
Нет, ХПК и БПК — это не одно и то же, однако они тесно связаны.
Оба параметра являются ключевыми для оценки концентрации органических загрязнителей в воде, хотя они различаются по принципам измерения и области применения.
Ниже приводится подробное объяснение их различий и взаимосвязей:
1. Химическое потребление кислорода (ХПК)
· Определение: ХПК — это количество кислорода, необходимое для химического окисления всех органических веществ в воде сильным окислителем, обычно дихроматом калия, в сильнокислой среде. Выражается в миллиграммах кислорода на литр (мг/л).
· Принцип: Химическое окисление. Органические вещества полностью окисляются химическими реагентами в условиях высокой температуры (примерно 2 часа).
· Измеряемые вещества: ХПК измеряет практически все органические соединения, включая как биоразлагаемые, так и небиоразлагаемые материалы.
Характеристики:
· Быстрое измерение: результаты обычно можно получить в течение 2–3 часов.
· Широкий диапазон измерений: значения ХПК обычно превышают значения БПК, поскольку метод учитывает все химически окисляемые вещества.
· Отсутствие специфичности: ХПК не может различать биоразлагаемые и небиоразлагаемые органические вещества.
2. Биохимическое потребление кислорода (БПК)
· Определение: БПК® — это количество растворённого кислорода, потребляемого микроорганизмами при разложении биоразлагаемых органических веществ в воде при определённых условиях (обычно при температуре 20 °C в течение 5 дней, обозначается как БПК₅). Также выражается в миллиграммах на литр (мг/л).
· Принцип: Биологическое окисление. Разложение органических веществ аэробными микроорганизмами имитирует естественный процесс самоочищения, происходящий в водоёмах.
· Измеряемые вещества: БПК измеряет только ту часть органического вещества, которая может быть биологически разложена.
Характеристики:
· Более длительное время измерения: стандартная продолжительность теста составляет 5 дней (БПК₅).
· Отражает естественные условия: дает представление о реальном потенциале потребления кислорода органическим веществом в естественной среде.
· Высокая специфичность: БПК реагирует исключительно на биоразлагаемые органические вещества.
3. Взаимосвязь и практическое применение
Несмотря на различия, ХПК и БПК часто анализируются вместе и играют решающую роль в оценке качества воды и очистке сточных вод:
1) Оценка биоразлагаемости:
Соотношение БПК/ХПК обычно используется для оценки возможности применения методов биологической очистки (например, процесса с использованием активного ила).
· БПК/ХПК > 0,3: Указывает на хорошую биоразлагаемость, что позволяет предположить возможность биологической очистки.
· БПК/ХПК < 0,3: Указывает на высокую долю трудноразлагаемых органических веществ и низкую биоразлагаемость. В таких случаях могут потребоваться методы предварительной обработки (например, глубокое окисление или коагуляционное осаждение) для повышения биоразлагаемости, либо альтернативные физико-химические методы очистки.
2) Сценарии применения:
· БПК: в основном используется для оценки экологического воздействия сброса сточных вод на естественные водоемы, особенно с точки зрения снижения уровня кислорода и его потенциальной способности вызывать гибель водных организмов.
· ХПК: широко используется для быстрого мониторинга уровня загрязнения промышленных сточных вод, особенно если они содержат токсичные или не поддающиеся биологическому разложению вещества. Благодаря высокой скорости измерения ХПК часто используется для мониторинга и управления процессами в системах очистки сточных вод в режиме реального времени.
Краткое изложение основных различий
Характеристика | ХПК (химическое потребление кислорода) | БПК (биохимическое потребление кислорода) |
Принцип | Химическое окисление | Биологическое окисление (микробная активность) |
Окислитель | Сильные химические окислители (например, дихромат калия) | Аэробные микроорганизмы |
Область измерения | Включает все химически окисляемые органические вещества (включая не поддающиеся биологическому разложению) | Только биоразлагаемые органические вещества |
Продолжительность теста | Короткий (2–3 часа) | Длительный (5 дней и более) |
Числовое отношение | ХПК ≥ БПК | БПК ≤ ХПК |
Заключение:
ХПК и БПК являются взаимодополняющими показателями для оценки органического загрязнения воды, а не эквивалентными мерами. ХПК можно рассматривать как «теоретическую максимальную потребность в кислороде» всех присутствующих органических веществ, тогда как БПК отражает «фактический потенциал потребления кислорода» в естественных условиях.
Понимание различий и взаимосвязи между ХПК и БПК необходимо для разработки эффективных процессов очистки сточных вод, оценки качества воды и установления соответствующих стандартов сбросов.
Компания Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. специализируется на поставке широкого спектра высокопроизводительных онлайн-анализаторов качества воды (ХПК и БПК). Наши интеллектуальные аналитические приборы обеспечивают точный мониторинг в режиме реального времени, автоматическую передачу данных и облачное управление, способствуя эффективному созданию удалённой интеллектуальной системы мониторинга воды.
Время публикации: 10 сентября 2025 г.