Decodare Hpc. Indicator COD pentru apele uzate: ce este și standarde. Caracteristici de eroare de măsurare atribuite

Lichidele reziduale pot conține atât substanțe în suspensie, cât și substanțe solubile ca poluanți periculoși care au un efect distructiv asupra mediului - prezența atât a primelor, cât și a celor din urmă trebuie luată în considerare la efectuarea diferitelor tipuri de lucrări.

Scopul principal al epurării apelor uzate este reducerea semnificativă a concentrației de poluanți până la atingerea unor indicatori predeterminați prestandardizați, determinați, în marea majoritate a cazurilor, de actul legislativ în vigoare.

Nivelul de contaminare al lichidelor poate fi reflectat de mai mulți factori simultan, dintre care cei mai importanți pot fi considerați cu încredere BOD (mai ușor de înțeles pentru mintea umană - consumul de oxigen biochimic) și COD a apei uzate (ca să spunem simplu și mai clar - chimic). cererea de oxigen).

Măsurătorile COD și CBO a apelor uzate trebuie efectuate în mod obligatoriu atunci când se efectuează procese de purificare a lichidelor la diferite instalații și stații de epurare. Dispunerea instalațiilor de tratare poate fi uneori complet diferită, diferă de standarde - în funcție de caracteristicile cantitative și calitative actuale ale lichidului tratat și de gradul de contaminanți prezenți.


Vorbind în general și pe baza specificului, putem spune că instalațiile de epurare au o schemă similară de tratare a apelor uzate pentru a reduce COD și CBO al apelor uzate.

Secvența reducerii DBO și COD în procesele de tratare a apelor uzate

Atunci când este efectuată de meșteri cunoscători, tratarea primară a apelor uzate elimină compușii uleiului, particulele mari, precum și numeroase tipuri diferite de contaminanți. În această etapă, cel mai des sunt folosite metode mecanice și fizice de curățare.

Tratamentul secundar este procesul de separare a contaminanților și a particulelor în suspensie care pot fi chiar prezente în formă dizolvată. Contaminanții lichizi sunt de natură organică și, prin urmare, sunt purificați folosind metode clasice și inovatoare de oxidare biologică.

În această etapă, metodele biologice de tratare a apelor uzate sunt aplicate în mod constant. Este demn de remarcat faptul că determinarea indicatorilor de COD a apei uzate este importantă atât în ​​primul cât și în cel de-al doilea caz.

La efectuarea așa-numitei curățări „terțiare” este necesară îndepărtarea secvenţială a tuturor poluanților, impurităților mici și a sărurilor metalice care ar putea rămâne după cele două curățări anterioare. Este imperativ să acordați atenție consumului de oxigen chimic din apele uzate. În această etapă, sunt utilizate în mod activ metode fizice și chimice: electrodializă, osmoză, filtrare printr-un strat adsorbant și diverse altele.

În timpul celei de-a patra etape, nămolul este complet (pe cât posibil) deshidratat pentru a minimiza greutatea și volumul acestuia. Efectuarea acestei operațiuni nu este în niciun caz un așa-numit „panacee”, care ar trebui să conducă la o scădere a gradului de BOD și COD.

La efectuarea oricărei etape de epurare, un indicator precum consumul biochimic de oxigen în apele uzate poate fi optimizat la valorile cerute (acest lucru depinde, în primul rând, de specificul și natura lichidelor contaminate).

Procesele de purificare a contaminanților nu sunt întotdeauna efectuate folosind toate cele patru etape de prelucrare.

Se întâmplă că la sfârșitul primei etape, instalațiile de tratare a apelor uzate deversează apele uzate în canalizarea orașului, deoarece standardele de poluare admise și cerute au fost deja atinse (limita permisă a fost depășită).

Apropo, europenii preferă să nu permită extreme, dar încearcă să se asigure că metoda de determinare a COD în apele uzate este mai precisă decât o procedură similară efectuată pe teritoriul Federației Ruse - este foarte posibil ca în aceasta (în pe lângă aspectul material și partea instrumentală), este și avantajul țărilor mai avansate față de stațiile noastre de epurare a apelor uzate.


Diferențele dintre apele uzate industriale și menajere

Dacă încercați să vă gândiți ce este BOD în apele uzate și ce rol poate juca acest indicator în versiunea finală, atunci trebuie, în primul rând, să încercați să vă familiarizați cât mai amănunțit și în detaliu cu natura emisiilor.

În general, este întotdeauna foarte important să se calculeze corect BOD - fără calcule, așa cum se spune, „nu ajungi nicăieri”. În general, poluarea poate fi de origine casnică și industrială (aceasta este împărțirea conform principiului oficial) - în consecință, natura poluării atunci când se eliberează diferite tipuri de apă va diferi.

Apele uzate menajere, în marea majoritate a cazurilor, sunt contaminate cu reziduuri organice, gunoi și detergenți.

În opțiunea combinării apelor uzate menajere cu ape uzate industriale, materia organică a apelor uzate menajere poate fi considerată cu încredere un mediu de alimentare suplimentar pentru nămolul activ, care va contribui la îmbunătățirea funcționării biologiei. În același timp, va trebui să se țină seama și de nivelul COD al apelor uzate, deoarece neglijarea acestui indicator implică consecințe grave.

SERVICIUL FEDERAL DE SUPRAVEGHERE
ÎN DOMENIUL MANAGEMENTULUI NATURII

ANALIZA CHIMICĂ CANTITATIVĂ A APEI

TEHNICA DE MĂSURARE
CONSUM CHIM DE OXIGEN (COD)
ÎN PROBE DE BĂUT, NATURALE ȘI DEșeURI
APA CU METODĂ FOTOMETRICĂ

PND F 14.1:2:4.210-2005

Tehnica este aprobată în scopuri guvernamentale
controlul mediului

MOSCOVA 2005
(ediția 2013)

1 DISPOZIȚII GENERALE ȘI DOMENIU DE APLICARE

Acest document de reglementare stabilește o metodă fotometrică pentru determinarea oxidării bicromatului (cererea chimică de oxigen, denumită în continuare COD). Metodologia se aplică următoarelor obiecte de analiză: apă potabilă; apă dulce naturală, inclusiv surse de alimentare cu apă de suprafață și subterană; industriale, menajere, pluviale și uzate epurate. Tehnica poate fi utilizată pentru a analiza probe de apă topită, apă industrială și probe de acoperire de zăpadă.

Intervalul valorilor COD măsurate este de la 10 la 30.000 mg/dm 3 (prin metoda A - de la 10 la 100 mg/dm 3 și prin metoda B - de la 100 la 30.000 mg/dm 3).

Dacă valoarea COD este peste 1000 mg/dm 3, este necesară diluarea prealabilă a probei.

Tehnica poate fi utilizată pentru a analiza probe de apă cu valori COD mai mari, cu condiția ca acestea să fie pre-diluate, dar nu mai mult de 100 de ori.

Durata analizei unei probe este de 4 ore, o serie de 25 de probe este de 5 ore. O diagramă de flux a analizei este dată în.

2 REFERINȚE DE REGLEMENTARE

5.1.2 Stați eșantionul standard (în continuare - GSO) de oxidabilitate dicromat a apei cu o eroare a valorii certificate la o probabilitate de încredere de P = 0,95 de cel mult 2%;

5.1.3 Distilator sau instalație de orice tip pentru producerea de apă distilată în conformitate cu GOST 6709 sau apă pentru analiză de laborator de gradul 2 de puritate în conformitate cu GOST R 52501;

5.1.4 Dozatoare de laborator medical, de birou (montate pe un vas) sau manuale, cu un singur canal, cu un volum de dozare fix sau variabil, în conformitate cu GOST 28311;

5.1.5 Baloane cotate cu o capacitate de 100 și 1000 cm 3 conform GOST 1770, clasa de precizie 2;

5.1.6 Cuve de sticlă cu capace filetate pentru spectrofotometru. Dimensiuni cuveta: inaltime 100 mm, diametru 16 mm;

5.1.7 Pipete gradate cu o capacitate de 1; 2; 5; 10 cm 3 conform GOST 29227, clasa de precizie 2;

5.1.8 Pipete cu un singur marcaj, capacitate 1; 2; 5; 10; 100 cm 3 conform GOST 29169, clasa de precizie 2;

5.1.9 Reactor de mineralizare cu celule pentru cuve rotunde, care asigură o temperatură de (150 ± 5) °C (mineralizator), de exemplu, de la NACH (SUA);

5.1.10 Termometru pentru un mineralizator cu o scară de la 100 °C la 200 °C și o valoare a diviziunii de 2 °C;

5.1.11 Sticle de sticlă închisă la culoare cu o capacitate de 500; 1000 cm 3;

5.1.12 Spectrofotometru, care asigură măsurători la lungimi de undă de 450 nm și 620 nm, echipat cu un adaptor pentru celule rotunde, de exemplu, de la NACH (SUA);

5.1.13 Cupe de cântărire cu o capacitate de 50 cm 3 în conformitate cu GOST 25336;

5.1.14 Dulap de uscare de orice marcă care asigură o temperatură de (105 ± 5) °C, de exemplu, SNOL-3.5 conform TU 16-681.032;

5.1.15 Frigider de uz casnic de orice marca, asigurand o temperatura de (2 - 10) °C;

5.1.16 Spatula;

5.1.17 Raft pentru depozitarea cuvelor;

5.1.18 Ecran de protecție pentru reactor, din policarbonat.

Este permisă utilizarea instrumentelor de măsurare, echipamentelor auxiliare și sticlăriei de laborator cu caracteristici metrologice și tehnice similare sau mai bune.

5.2 Reactivi și materiale

5.2.1 Apă distilată conform GOST 6709 sau pentru analiză de laborator conform GOST R 52501 (gradul 2 de puritate), (denumită în continuare apă distilată);

5.2.2 Bicromat de potasiu (bicromat de potasiu), calitate chimică. conform GOST 4220 sau titru standard, de exemplu, conform TU 6-09-2540;

5.2.4 Sulfat de mercur (II) (sulfat de mercur), grad analitic. conform TU 2624-004-48438881;

6.2 Când lucrați cu echipamente, este necesar să respectați regulile de siguranță electrică atunci când lucrați cu instalații electrice în conformitate cu GOST R 12.1.019.

6.3 Organizarea instruirii în domeniul securității muncii pentru lucrători se realizează în conformitate cu GOST 12.0.004

6.4 Sediul laboratorului trebuie să respecte cerințele de siguranță la incendiu în conformitate cu GOST 12.1.004 și să aibă echipament de stingere a incendiilor în conformitate cu GOST 12.4.009.

7 CERINȚE DE CALIFICARE A OPERATORULUI

Persoanele care au studii medii sau superioare speciale în chimie, care sunt competente în tehnici de analiză fotometrică și care au studiat regulile de funcționare ale echipamentelor utilizate au dreptul să efectueze măsurători și să prelucreze rezultatele acestora.

8 CONDIȚII PENTRU EFECTUAREA MĂSURĂTORILOR

Atunci când se efectuează măsurători în laborator, trebuie îndeplinite următoarele condiții:

temperatura aerului

de la 20 °C la 28 °C;

umiditate relativă

nu mai mult de 80% la 25 °C

tensiunea principala

Într-un balon cotat cu o capacitate de 100 cm3 se transferă o pipetă de 10 cm3 de soluție GSO cu o valoare COD de 10.000 mg/dm3, iar volumul soluției este ajustat la semn cu apă distilată. Perioada de valabilitate a soluției este de 3 luni la o temperatură de (2 - 10) °C.

10.2.5 Soluții de calibrare

Când utilizați metoda A:

Se transferă 1,0 în baloane cotate cu o capacitate de 100 cm 3 folosind o pipetă sau un dozator; 2,0; 5,0; 8,0; 10,0 cm 3 din soluția principală de calibrare cu o valoare COD de 1000 mg/dm 3, preparată conform, volumele de soluții din baloane se ajustează la semn cu apă distilată. Valorile COD ale soluțiilor rezultate sunt respectiv 10; 20; 50; 80; 100 mg/dm3.

Când utilizați metoda B:

Se transferă 1,0 în baloane cotate cu o capacitate de 100 cm 3 folosind o pipetă sau un dozator; 2,0; 4,0; 5,0; 8,0; 10,0 cm 3 de soluție GSO cu o valoare COD de 10.000 mg/dm 3, volumele de soluții din baloane se ajustează la semn cu apă distilată. Valorile COD ale soluțiilor rezultate sunt respectiv 100; 200; 400; 500; 800; 1000 mg/dm3.

La stabilirea caracteristicilor de calibrare folosind metodele A și B, se folosesc numai soluții proaspăt preparate.

10.3 Stabilirea caracteristicii de calibrare

10.3.1 Se pipetează 2 cm 3 din fiecare soluție de calibrare, 0,5 cm 3 dintr-o soluție de bicromat de potasiu (pentru a efectua analiza folosind metoda A sau metoda B), 3 cm 3 dintr-o soluție de sulfat de argint în acid sulfuric și aproximativ 0,05 g de sulfat de mercur. Pregătiți două mostre din fiecare soluție de calibrare. Pregătiți 3 probe martor paralele în același timp. Apa distilată cu adăugarea tuturor reactanților este utilizată ca probă martor.

X este valoarea COD din proba analizată, mg/dm3.

Rezultatele măsurătorii valorii COD atunci când sunt introduse în protocolul de analiză sunt rotunjite cu o precizie în intervalul:

de la 10 la 1000 mg/dm 3 - până la 1 mg/dm 3;

peste 1000 până la 10000 mg/dm 3 - până la 10 mg/dm 3;

peste 10.000 până la 30.000 mg/dm 3 - până la 100 mg/dm 3.

14 EVALUAREA ACCEPTĂRII REZULTATELOR MĂSURĂRILOR

14.1 La primirea a două rezultate de măsurare (X 1, X 2) în condiții de repetabilitate (convergență), acceptabilitatea rezultatelor este verificată în conformitate cu cerințele GOST R ISO 5725-6 (secțiunea 5). 14

15 CONTROLUL PRECIZIȚIEI REZULTATELOR MĂSURĂRILOR

15.1 În cazul analizei regulate conform metodei, se recomandă monitorizarea stabilității rezultatelor măsurătorilor prin monitorizarea abaterii standard a repetabilității, a abaterii standard a preciziei intralaboratoare și a erorii în conformitate cu recomandările GOST R ISO 5725 (Partea 6). Se prepară o probă de control folosind GSO și apă distilată. Frecvența monitorizării este reglementată în documentele interne ale laboratorului.

( dacă se obține un rezultat de măsurare nestandard; un rezultat care depășește concentrația maximă admisă etc.).

Ca probe de control, se folosesc probe preparate folosind GSO și apă distilată. Probele de control cu ​​valori COD mai mici de 40 mg/dm 3 se folosesc proaspăt preparate, iar probele cu valori COD de (40 - 1000) mg/dm 3 se păstrează timp de 1 lună la o temperatură de (2 - 10) °C.

Controlul operațional al procedurii de măsurare se realizează prin compararea rezultatului unei singure proceduri de control (K k) cu standardul de control (K).

Rezultatul procedurii de control K k se calculează folosind formula:

unde Δ l este caracteristica de eroare a valorii certificate de COD din proba de control, stabilită în laborator la implementarea metodei, mg/dm 3 .

Notă - La prima etapă de control după implementarea tehnicii, este permis să se ia în considerare Δ l = 0,84·Δ, unde Δ este caracteristica de eroare atribuită tehnicii, care este calculată folosind formula

Valorile lui δ sunt date în tabel.

Calitatea procedurii de control este considerată satisfăcătoare atunci când sunt îndeplinite următoarele condiții:

Dacă condiția nu este îndeplinită, controlul se repetă. Dacă condițiile nu sunt îndeplinite din nou, se clarifică motivele care duc la rezultate nesatisfăcătoare.

Pentru a evalua poluarea apei cu compuși organici, se folosește valoarea BOD, cu toate acestea, este nevoie de 5 zile pentru a determina BOD și, uneori, datele sunt necesare mult mai rapid. În acest caz, în locul microorganismelor, dicromatul de potasiu este folosit pentru a oxida substanțele organice în prezența acidului sulfuric (când este încălzit). Acest amestec oxidează aproape toate substanțele organice conținute în apa contaminată. Valoarea care caracterizează conținutul de substanțe organice din apă care sunt oxidate de unul dintre oxidanții chimici puternici în anumite condiții se numește cerere chimică de oxigen (COD) sau oxidabilitate a apei. COD este exprimat în miligrame de oxigen folosit pentru a oxida substanțele conținute în 1 dm 3 apă. Metoda de determinare este titrimetrică.

În conformitate cu cerințele privind compoziția și proprietățile apei din rezervoarele din apropierea punctelor de utilizare a apei potabile, valoarea COD nu trebuie să depășească 15 mg O 2 /dm 3; în zonele de recreere din corpurile de apă, este permisă o valoare COD de până la 30 mg O 2 /dm 3.

Oxigen dizolvat

Oxigenul dizolvat se găsește în apa naturală sub formă de molecule O 2 . Conținutul său în apă este afectat de două grupe de procese direcționate opus: unele cresc concentrația de oxigen, altele o reduc. Primul grup de procese care îmbogățesc apa cu oxigen include:

    procesul de absorbție a oxigenului din atmosferă;

    eliberarea de oxigen de către vegetația acvatică în timpul fotosintezei;

    intrarea în rezervoare cu ape de ploaie și zăpadă, care sunt de obicei suprasaturate cu oxigen.

Absorbția oxigenului din atmosferă are loc la suprafața unui corp de apă. Rata acestui proces crește odată cu scăderea temperaturii, creșterea presiunii și scăderea mineralizării. Aerarea - îmbogățirea straturilor adânci de apă cu oxigen - are loc ca urmare a amestecării maselor de apă, inclusiv a vântului, a circulației verticale a temperaturii etc.

Eliberarea de oxigen ca urmare a fotosintezei are loc atunci când dioxidul de carbon este asimilat de vegetația acvatică (plante atașate, plutitoare și fitoplancton). Procesul de fotosinteză decurge mai puternic, cu cât temperatura apei este mai mare, intensitatea luminii solare și cu atât mai mulți nutrienți (nutrienți) ( P,N etc.) în apă. Producția de oxigen are loc în stratul de suprafață al rezervorului, a cărui adâncime depinde de transparența apei (poate fi diferită pentru fiecare rezervor și sezon, de la câțiva centimetri la câteva zeci de metri).

Grupul de procese care reduc conținutul de oxigen din apă include reacții ale consumului acestuia la oxidarea substanțelor organice: biologice (respirația organismelor), biochimice (respirația bacteriilor, consumul de oxigen în timpul descompunerii substanțelor organice) și chimice (oxidare). Fe 2+ ,Mn 2+ ,NU 2 - ,N.H. 4 + ,CH 4 ,H 2 S). Rata consumului de oxigen crește odată cu creșterea temperaturii, a numărului de bacterii și a altor organisme și substanțe acvatice supuse oxidării chimice și biochimice. În plus, poate apărea o scădere a conținutului de oxigen din apă datorită eliberării acestuia în atmosferă din straturile de suprafață și numai dacă apa la o anumită temperatură și presiune se dovedește a fi suprasaturată cu oxigen.

În apele de suprafață, conținutul de oxigen dizolvat variază foarte mult - de la 0 la 14 mg/dm 3 - și este supus fluctuațiilor sezoniere și zilnice. Fluctuațiile zilnice depind de intensitatea proceselor de producere și consum al acestuia și pot ajunge la 2,5 mg/dm 3 de oxigen dizolvat. Deficiența de oxigen se observă mai des în corpurile de apă cu concentrații mari de substanțe organice poluante și în corpurile de apă eutrofizate care conțin cantități mari de nutrienți și substanțe humice.

Concentrația de oxigen determină mărimea potențialului redox și, în mare măsură, direcția și viteza proceselor de oxidare chimică și biochimică a compușilor organici și anorganici. Regimul de oxigen are un impact profund asupra vieții unui rezervor. Conținutul minim de oxigen dizolvat care asigură dezvoltarea normală a peștilor este de aproximativ 5 mg/dm3. Reducerea lui la 2 mg/dm 3 provoacă moartea în masă (uciderea) peștilor.

Nivelul de poluare a apei și clasa de calitate

Oxigen dizolvat

vara, mg/dm 3

iarna, mg/dm 3

% saturare

Foarte curat, eu

Curat, II

Moderat poluat, III

Contaminat, IV

Murdar, V

Foarte murdar, VI

Conținutul relativ de oxigen al apei, exprimat ca procent din conținutul său normal, se numește grad de saturație în oxigen. Această valoare depinde de temperatura apei, presiunea atmosferică și salinitatea. Calculat prin formula:

M = ,

Unde M– gradul de saturație a apei cu oxigen, %; A– concentrația de oxigen, mg/dm3; R– presiunea atmosferică într-o zonă dată, Pa; N– concentrația normală de oxigen la o temperatură dată, salinitate (salinitate) și presiune totală de 101308 Pa.

În conformitate cu cerințele privind compoziția și proprietățile apei din rezervoarele din apropierea punctelor de utilizare a apei potabile și sanitare, conținutul de oxigen dizolvat dintr-o probă prelevată înainte de ora 12 nu trebuie să fie mai mică de 4 mg/dm. 3 în orice moment al anului; pentru rezervoarele de pescuit, concentrația de oxigen dizolvat în apă nu trebuie să fie mai mică de 4 mg/dm 3 iarna (în timpul înghețului) și 6 mg/dm 3 - vara.

În contextul temei îngrijirii mediului, se discută adesea problema menținerii curate a râurilor și a altor corpuri de apă. Acum acest lucru este extrem de dificil de realizat, deoarece apele uzate care sunt deversate în corpurile de apă sunt foarte poluate.

După participarea activă la unul sau altul proces industrial, apele uzate acumulează o cantitate imensă de elemente dăunătoare, care, atunci când sunt eliberate într-un corp deschis de apă, duc la moartea locuitorilor acvatici și a plantelor, precum și la alte consecințe neplăcute.

Pentru a măsura gradul de poluare a apelor uzate se iau ca bază mai mulți indicatori, dintre care unul este COD. Ce este COD și cum să reduceți acest indicator, vă vom spune în acest material.

De ce avem nevoie de indicatori ai gradului de poluare a apelor uzate?

Cantitatea de poluare a apelor uzate poate fi identificată printr-o serie de indicatori, cei mai frecventi dintre ei sunt:

  • COD sau cerere chimică de oxigen;
  • BOD este consumul său biochimic.

Măsurarea unui indicator precum COD este necesară pentru a analiza calitatea apei uzate sau a lichidului dintr-un rezervor sau pentru a studia starea apelor în general. COD este un indicator cantitativ, este una dintre cele mai informative și detaliate.

Următoarele substanțe acționează ca poluanți pentru apele uzate:

  • dizolvat;
  • ponderat.

Metoda de studiu a stării unui lichid ținând cont de COD este de a determina cantitatea de oxigen care a fost cheltuită pentru oxidarea materiei organice și a mineralelor care conțin carbon. Se mai numește și COD unitate de oxidabilitate chimică a apei, deoarece substanțele organice sunt oxidate de oxigen. La urma urmei, acesta, la rândul său, este unul dintre cei mai puternici agenți de oxidare.

Oxidabilitatea, în funcție de originea agenților de oxidare, poate fi de următoarele tipuri:

  • iodat;
  • bicromat;
  • ceriu;
  • permanganat.

Cei mai precisi indicatori sunt determinați de aplicarea metodei dicromatului sau iodului. Oxidabilitatea este exprimată ca raportul dintre volumul de oxigen cheltuit pentru oxidarea substanțelor minerale și organice. Se exprimă în miligrame pe 1 metru pătrat. dm. lichide.

Este necesară purificarea apelor uzate pentru a reduce concentrația de substanțe nocive la niveluri normale, care sunt aprobate în documentele de reglementare.

Curățarea se efectuează în instalații sau stații speciale de tratament. Dispunerea lor depinde de cantitatea și calitatea apei uzate, precum și de nivelul de contaminare a acesteia. Cu toate acestea, schema de tratare a apelor uzate va fi aceeași, iar scopul principal al lucrării este reducerea COD și BOD.

COD și BOD ca criterii de poluare a apei

Valoarea COD include conținutul total de substanțe organice din lichid în volumul de oxigen legat consumat pentru oxidarea lor. COD este un indicator general al poluării industriale și naturale a apei.

Dar un astfel de indicator precum BOD determină cantitatea de oxigen dizolvat care este cheltuită pentru oxidarea substanțelor organice de către bacterii în volumul necesar de lichid.

Pentru probe identice, valoarea COD va fi mai mare decât valoarea BOD, deoarece mai multe substanțe sunt supuse oxidării chimice.

Ce factori influențează COD

Există o mulțime de factori care pot afecta compoziția substanțelor nocive și aciditatea unui lichid. Unul dintre factorii cheie este un set de procese biochimice care au loc în rezervorul însuși. Ca urmare a acestor procese, substanțele reacționează între ele și formează altele noi, care pot diferi ca structură de cele anterioare și au o compoziție chimică diferită.

Aceste substanțe pot pătrunde în rezervor după cum urmează:

  • împreună cu precipitații;
  • împreună cu apele uzate menajere sau industriale;
  • cu apele uzate subterane și de suprafață.

Structura și compoziția lor pot fi foarte diferite, în special, care dintre ele poate fi rezistent la agenti oxidanti. În funcție de acest factor, trebuie să alegeți cel mai eficient agent de oxidare pentru anumite substanțe.

În apele de suprafață, materia organică poate fi suspendată, dizolvată sau coloidală. Oxidabilitatea este diferită pentru probele filtrate și nefiltrate. Apele naturale sunt mai puțin susceptibile la poluarea cu materia organică de origine naturală.

Apele de suprafață au un grad mai mare de oxidare în comparație cu tipuri de apă precum:

  • Subteran;
  • pământ și altele.

De exemplu, râurile și lacurile de munte au oxidare în regiunea de 2–3 mg pe decimetru cub, râurile alimentate de mlaștini - 20 mg/metru cub. dm și rezervoare plate - de la 5 la 12, respectiv.

Un factor semnificativ care afectează oxidarea este schimbările sezoniere care apar în regimurile hidrobiologice și hidrologice.

De asemenea, oxidarea unui rezervor se poate modifica sub influența activității umane; în funcție de sfera activității umane, poluarea de un tip sau altul intră în rezervor.

Cerințe pentru indicatorul COD conform standardului

Conform standardului, indicatorii COD ar trebui să fluctueze variind de la 15 la 30 mg/mcu. dm. Gradul de poluare a apelor uzate conform indicatorilor COD arată astfel:

  • foarte pur – până la 2 mg/cu. dm;
  • relativ pur – 3 mg/cu. dm;
  • poluare medie – 4 mg/cu. dm;
  • contaminat – 15 mg/dm cub. si mai sus.

Etapele epurării apelor uzate și reducerea nivelului de poluare

Tratarea apelor uzate include următoarele etape:

  • curatenie primara - Aceasta este îndepărtarea peliculelor de ulei, a bucăților mari de murdărie și a contaminanților numerici care sunt ușor de îndepărtat. Această etapă presupune curățarea folosind o metodă fizico-mecanică;
  • tratament secundar. În această etapă, părțile în suspensie și poluanții, care sunt conținute chiar și în formă dizolvată, sunt separate. Unii poluanți sunt de origine organică și trebuie îndepărtați prin oxidare biologică. Această etapă presupune o metodă biologică de tratare a apelor uzate;
  • tratament terțiar - Aceasta este eliminarea tuturor particulelor mici și contaminanților rămase, inclusiv sărurile metalice. Purificarea se realizează prin osmoză, electrodializă, filtrare printr-un adsorbant etc.;
  • a patra etapă -În această etapă, nămolul este deshidratat, ceea ce îi reduce volumul și greutatea la minimum.

Nivelul COD și BOD este redus treptat la anumite valori în fiecare etapă, cantitatea de reducere a acestora depinde de caracteristicile apei uzate.

Apele uzate nu sunt întotdeauna tratate în toate cele patru etape. Foarte des, stațiile de epurare deversează apele uzate în colector după prima etapă de epurare și asta readuce nivelul COD la normal. În unele țări, purificarea se realizează în doar două etape, a treia etapă fiind folosită doar ca ultimă soluție.

Diferența dintre apele uzate menajere și apele uzate industriale

Apele uzate pot fi de origine industrială sau casnică; natura contaminanților din acestea este, de asemenea, diferită. Deci, de regulă, apele uzate menajere sunt contaminate cu lucruri precum:

  • gunoi;
  • reziduuri organice;
  • detergenti.

Dar scurgerile industriale sunt umplute cu deșeuri industriale, dacă este vorba de industria alimentară, atunci acolo Cel mai mult vor fi substanțe și grăsimi în suspensie. Valorile COD și BOD în apele uzate industriale vor fi mai mari decât în ​​apele uzate menajere.

Uneori se combină apele uzate, drept urmare materia organică din apele uzate menajere devine un teren propice pentru nămolul activ din bioremediere.

Intervalele de raporturi criteriale pentru diferite ape

Se efectuează o analiză a unui astfel de indicator precum COD pentru a determina cât de mult oxigen echivalent cu dicromat este conținut, care a fost folosit pentru a oxida toate substanțele organice și anorganice din probă.

După cum sa menționat mai devreme, o valoare precum COD, care evaluează activitatea de reducere a substanțelor chimice, va fi mai mare decât BOD, a cărei valoare depinde numai de cantitatea de materie organică supusă descompunerii biochimice. Relația dintre acești doi indicatori reflectă completitatea oxidării biochimice a substanțelor, care sunt conținute în apele uzate. Cu cât diferența dintre acești indicatori este mai mare, cu atât este mai mare creșterea maselor biologic active. În special, acest raport poate fi utilizat pentru a determina cât de adecvată este apa uzată pentru tratarea biologică.

Dacă există puține substanțe susceptibile de oxidare biochimică, atunci cel mai bine este să folosiți metode fizico-chimice pentru cercetare care pot aduce raportul indicatorilor la cifra necesară.

Interval optim raportul dintre BOD și COD este de la 0,4 la 0,75 unități. Valoarea optimă a raportului dintre cererea chimică și cea biologică de oxigen este de 0,7, cu care procesul de tratare biologică poate continua pe deplin și pe deplin.

Odată ce apa uzată este separată prin gravitație, îndepărtează în principal acele substanțe care sunt greu de oxidat. După această etapă, raportul indicatorilor crește.

Apoi urmează etapa de tratament biologic, în urma căruia raportul indicatorilor scade cu 0,2, deoarece substanțele organice care suferă oxidare biochimică dispar în apele uzate.

De asemenea, pentru a evalua prezența particulelor biodegradabile în ape, se poate folosi raportul invers al indicatorilor. De exemplu, conform cerințelor sanitare, care presupun că COD pentru apele uzate adecvate pentru biotratare, acest indicator nu trebuie să depășească valoarea BOD de mai mult de o dată și jumătate.

Dacă vorbim despre instalațiile de tratare biologică care purifică amestecurile de ape uzate menajere și industriale, atunci, de regulă, acestea au un raport dintre ambii parametri în lichidul de intrare pentru tratare este undeva în regiunea 1,5 până la 2,5. Atunci când apele uzate sunt amestecate cu deșeurile industriale, această cifră crește la 3,5, iar atunci când apa curge din unele unități de producție poate ajunge până la 8.

După cum puteți vedea, valoarea COD vă va permite să analizați starea lichidului din rezervoare și să vă permiteți să aflați cât de potrivit este pentru purificare și în ce măsură. Cercetarea detaliată a acestei valori și a altor valori va face mediul din jurul nostru mult mai curat.

Una dintre cele mai comune metode de evaluare a gradului de contaminare a apelor uzate este indicatorul COD (absorbția chimică de oxigen - Lurie Yu. Yu. Chimie analitică a apelor uzate industriale. - M.: Chimie, 1984.)

În URSS, metoda bicromatică pentru determinarea COD a fost adoptată ca metodă de arbitraj. Cu toate acestea, această metodă necesită timp (aproximativ 6 ore) și necesită un consum mare de acid sulfuric (165 ml pentru fiecare analiză), deci nu este foarte potrivită pentru analizele de masă din laboratoarele fabricilor și stațiile de epurare a apelor uzate.

Există versiuni mai simple, accelerate ale acestei metode, care, totuși, dau rezultate ceva mai mici în comparație cu metoda arbitrajului. În plus, metodele accelerate cunoscute nu sunt unificate și trebuie ajustate în raport cu apele uzate studiate din diferite industrii.

Am studiat fluxurile medii zilnice ale diferitelor fabrici de bere: Harkov nr. 1 și nr. 2, Izyumsky, Kupyansky, Poltava, Melitopol și Belgorod.

Au fost studiate condițiile optime de oxidare a apelor uzate cu soluții de dicromat de potasiu și s-a propus o metodă accelerată de determinare a COD, conform căreia analiza durează aproximativ 20 de minute, consumul de acid sulfuric este de 45 ml per probă de apă.

Având în vedere că rezultatele determinării COD prin metoda accelerată sunt oarecum mai mici decât cele obținute prin metoda arbitrajului, a fost interesant să se stabilească relația dintre valorile COD găsite prin cele două metode și astfel să se facă ajustări la calcul atunci când analiza COD prin metoda accelerată.

COD a fost determinat în probe de apă uzată folosind două metode. Relația dintre indicatorii COD găsită prin accelerat (X) si arbitraj (y) metode, exprimate în formă grafică. Pentru a face acest lucru, în ecuația generală de regresie liniară Y=a+bx a determinat coeficienții AȘi b rezolvarea unui sistem de două ecuații:

{ an + bΣx=Σy
aΣx + bΣx 2 =Σxy

Unde n- numărul determinărilor COD.

S-a constatat că a = -18,5; b= - 1,18 (sau -1,2). Înlocuind aceste valori în ecuația generală de regresie liniară, am obținut o ecuație (vezi figura) care raportează valorile COD determinate prin două metode:

y = 1,2x - 18,5.

Pentru a determina COD folosind metoda accelerată dezvoltată, 5 ml de apă uzată au fost pipetate într-un balon conic de 250 ml ( dacă COD apei uzate este mai mare de 600 mg O 2 /l, apa uzată a fost diluată de 2 sau mai multe ori cu apă distilată înainte de analiză), a adăugat 5 ml de 0,1 N în balon. soluţie de K2Cr207 şi sub agitare, s-au adăugat treptat 15 ml de acid sulfuric concentrat. După 2 minute, soluția a fost răcită la temperatura camerei, s-au adăugat 50 ml apă distilată, 3-4 picături de indicator (soluție 0,1% de acid fenilatranilic) și s-au titrat cu 0,1 N. Soluție de sare Mohr.

Titrul soluției de sare Mohr a fost verificat zilnic înainte de analiza apei uzate.

Concomitent cu analiza prototipului s-a făcut un experiment martor, pentru care s-au luat 5 ml apă distilată și s-au efectuat toate etapele analizei.

COD a fost determinat folosind formula:

COD = 1,2 · ((V 0 - V) · 0,1 · K · 8 · 1000/a) - 18,5

Unde

V 0, V - respectiv, volumele de soluție de sare Mohr utilizate pentru titrarea probelor martor și test, ml; 0,1 - normalitatea soluţiei de sare Mohr;

LA - factor de corecție pentru aducerea soluției de sare Mohr la 0,1 N;

8 - echivalent oxigen;

A - volumul apei uzate analizate, ml;

1.2 și 18.4 sunt coeficienți pentru aducerea datelor accelerate la indicatorii metodei de arbitraj pentru determinarea COD.

Graficul relației dintre valorile COD ale apei uzate găsite prin metodele accelerate (x) și arbitraj (y)

COD determinat, mg O2/l

x/y = z

z 1 - z

(z 1 - z) 2

metoda dezvoltata (X)

metoda arbitrajului (y)

Σ =15,01

Σ =0,0853

Notă:

z = Σ z/n=1

Pentru a evalua acuratețea metodei dezvoltate pentru determinarea COD folosind datele prezentate în tabel, am găsit:

S2 = Σ (z 1 - z)2/(n- 1);

E= + t a S z

Erel = + E 100/2

Unde n- numărul determinărilor COD;

z - media aritmetică a n definiții;

S 2 - varianţa eşantionului a metodei pentru un număr dat de determinări;

S z - eroarea pătratică medie a valorii medii;

a este fiabilitatea specificată;

t a este un multiplicator care se găsește în tabele speciale de statistici matematice pentru valorile lui a și n;

E - acuratețea determinării;

E rel - eroarea relativă a metodei în %.

Valoarea Sz = 0,061, E = 0,044, Erel = 4,4%. Astfel, metoda dezvoltată pentru determinarea COD în apele uzate ale fabricii de bere este mult mai rapidă decât metoda de arbitraj și necesită un consum mai mic de acid sulfuric concentrat. Eroarea relativă a metodei este de ±4,4%.