Вообще говоря, когда кто-то говорит о чистой воде, мы склонны думать о питьевой воде. Однако нам также нужна чистая вода как побочный продукт нашей системы очистки сточных вод. Когда вода перестает использоваться на заводе или спускается в унитаз, как она снова становится чистой, и как мы узнаем, что вода действительно чистая? Проведение теста, называемого химической потребностью в кислороде, может быть выполнено для определения уровня загрязняющих веществ в пробе воды на любом водоочистном сооружении.

Какова химическая потребность в кислороде?

Химическая потребность в кислороде, также известная как ХПК, косвенно измеряет содержание органического вещества в пробах воды. ХПК регулярно проводится в сточных водах, поскольку это более быстрый и удобный тест, чем биологическая потребность в кислороде (БПК). Тщательный мониторинг ХПК, а затем последующие тесты на БПК могут позволить внести упреждающие коррективы в очистку сточных вод. Во многих случаях тестирование на ХПК является обязательным требованием для очистных сооружений сточных вод; и все это тестирование приводит к экономии времени и затрат для установок.

Главное в применении 

Зачем беспокоиться об измерении органического вещества? Когда дело доходит до мониторинга очистки воды, тест на ХПК может помочь операторам определить количество присутствующих загрязняющих веществ. ХПК следует тестировать во входящей и выходящей с очистных сооружений воде, чтобы получить представление об эффективности процесса очистки сточных вод. ХПК также может быть измерен на входе в установку, в первичном отстойнике, в аэротенке и на ступенях вторичного отстойника. Полученные показания, как правило, определяются количественно в процентах от удаления загрязняющих веществ, сравнивая измерения заборной и сточной воды. Конечная цель состоит в том, чтобы удалить из системы как можно больше органики.

Связь с азотом и фосфором

Мониторинг и контроль содержания ХПК в сточных водах также важны для контроля количества азота и фосфора в воде. Уровни содержания ХПК, азота и фосфора должны соответствовать экологическим нормам, но они также являются отличным способом минимизировать затраты на очистку. Чем эффективнее мониторинг и контроль, тем ниже долгосрочные затраты за счет поддержания высокой эффективности их систем водоочистки. Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) используется для определения содержания твердых веществ в растворе. Измерение EC обычно используется для оценки TDS. Это предполагает, что твердые вещества являются ионными по своей природе и взаимосвязь между растворенными ионами и проводимостью известна.

Как работает метод ХПК?

Химическая потребность в кислороде определяется путем подкисления пробы воды, а затем нагревания ее до 150°C в течение двух часов. Это тепло приводит к окислению образца. Даже при нагревании эта реакция не произойдет самопроизвольно, для нее нужен катализатор. Дихромат калия регулярно используется в качестве окислителя для реакции с органическими компонентами образца. Как только реакция завершится, можно будет измерить содержание хрома. Это делается одним из двух способов: либо титриметрическим анализом, либо колориметрическим анализом. Чаще всего используется колориметрический анализ.

Для колориметрических анализов используемые реагенты ХПК варьируются в зависимости от того, какой стандартный метод требуется пользователю: ISO, EPA или не EPA. Методы, соответствующие стандарту ISO, используют сульфат серебра в реагентах. Стандартные методы работы, соответствующие требованиям EPA, используют ртуть в смеси реагентов. Методы, не связанные с EPA, позволяют использовать реагенты, не содержащие ртути. В то время как утилизация некоторых колориметрических реагентов может быть сложной задачей, колориметрические методы предпочтительны для анализа сточных вод из-за меньших потребностей в реагентах и простоты подготовки образца. Колориметрические методы очень хорошо работают для широкого спектра проб (особенно для проб ХПК с высоким диапазоном, таких как сточные воды), в то время как методы титрования являются более дорогостоящими и более подходящими для проб с низким диапазоном.

Так как же это работает? Хром, который добавляется в образец, меняется с шестивалентного хрома на трехвалентный хром. Это вызывает очень отчетливое изменение цвета, когда образец меняется с оранжевого на зеленый. Изменение цвета позволяет количественно определить концентрацию ХПК с помощью колориметрических показаний.

Помехи

Хотя колориметрический метод очень надежен, есть несколько вещей, которые могут повлиять на ваши показания. Все, что в вашем образце, которое также уменьшит содержание хрома, создаст положительную интерференцию. Галогениды (такие как хлорид) также будут вызывать увеличение помехи. Если в вашей пробе сточных вод содержится большое количество хлорид-ионов, рекомендуется использовать метод EPA, поскольку ртуть в реагентах может помочь свести на нет помехи.

Описание оборудования

HI83399 Многопараметрический фотометр  (с ХПК) и pH-метр для воды и сточных вод , подходит к нагревателю пробирок для анализа ХПК HI839800 и реагентам ХПК(COD), это идеальное сочетание для тестирования на ХПК. Измеритель не только более компактен, чем в прошлом, но и экономит место на рабочем столе, позволяя проводить прямые измерения рН образцов с помощью рН-электрода. Существует 73 заранее запрограммированных метода, причем 40 из них относятся к управлению и анализу воды и сточных вод. Рекомендуется использовать блок сбраживания, поскольку он будет нагреваться и поддерживать необходимую температуру для протекания реакции ХПК. Пазы, встроенные в блок, предназначены для установки ХПК трубок, предварительно заполненных необходимыми (а иногда и опасными) реагентами.

 

В качестве источника света в HI83399 используется высокоэффективный светодиод, что является улучшением по сравнению с предыдущими вольфрамовыми лампами. Светодиод не только обеспечивает лучший и более равномерный свет, но и потребляет меньше энергии. Вам больше не нужно беспокоиться о том, что предупреждение “Охлаждение лампы” прерывает ваши показания; светодиод выделяет очень мало тепла, и поэтому ему не нужно снова остывать во время многократных показаний.

Усовершенствованная оптическая система объединяет технологию разделения луча для обеспечения точности и коррекции дрейфа (благодаря опорному детектору), а также дополнительную функцию, позволяющую использовать свет для измерения поглощения. Эта оптическая система также включает в себя узкополосные интерференционные фильтры. Это обеспечивает гораздо меньшую погрешность за счет гораздо большей избирательности при настройке метода на определенную длину волны.

Сочетание большого размера кюветы и фокусирующей линзы позволяет пользователю больше не индексировать кювету. Большие кюветы помогают уменьшить ошибки, которые могут возникнуть при вращении кюветы. Фокусирующая линза устраняет ошибку, связанную с дефектами кюветного стекла.