HANNA Instruments Logo

Po — Pe / 9.00 — 17.00| +381 61 2036 045| + 381 11 3242 922 |WhatsApp

HPK u industrijskoj proizvodnji i upravljanju otpadnim vodama

Share on linkedin
Share on facebook
Share on twitter
Share on whatsapp
 

“W. H. Auden je jednom primetio: “Hiljade je živelo bez ljubavi, ni jedno bez vode.” Ipak, iako svi znamo da je voda ključna za život, ipak je bacamo u otpad. Oko 80% otpadnih voda se baca-uglavnom neočišćeno-nazad u životnu sredinu, zagađujući reke, jezera i okeane.”

Prema Ujedinjenin Nacijama, više od 80% svetskih otpadnih voda teče nazad u životnu sredinu bez prečišćavanja ili ponovne upotrebe; u nekim razvijenim zemljama ta brojka premašuje 95%.

EPA procenjuje da se oko 850 milijardi neprečišćenih otpadnih voda i oborinskih voda svake godine ispušta kao CSo samo u Sjedinjenim Državama.

Razvoj industrije, eksponencijalni rast stanovništva povećanje proizvodnje značajno utiče na povećanje količine otpad koji se direktno ili indirektno ispušta u prirodne vodne sisteme. U zavisnosti od veličine prihvatnih kapaciteta pojedinih prijemnika, potrebno je neko vreme da se uoče mogući poremećaji prirodnog biološkog balansa delova vodnih sistema. Ozbiljno poremećeni delovi prirodnog okruženja, posebno voda, uskoro postaju neupotrebljivi u mnoge svrhe. Radi zaštite kvaliteta prirodnih vodnih sistema, komunalne otpadne vode pre ispuštanja u životnu sredinu moraju ispunjavati određene uslove.

Kako bi se otpadne vode mogle zadovoljavajuće prečistiti i ispustiti u prijemnike, potrebno je analizirati efikasnost prečišćavanja i delovati na odgovarajući način: Analiza efikasnsoti prečišćavanja podrazumeva ispitivanje fizičkih, hemijskih i bioloških pokazatelja kvaliteta vode na ulazu i izlazu iz prečistača. Radi praćenja, analiziraju se fizički-hemijski pokazatelji kvaliteta otpadnih voda (hemijska potrošnja kiseonika HPK, biohemijska potrošnja kiselonika BPK, koncentracija suspendovanih čvrstih materija, ukupni fosfor i ukupni azot)

Hemijska potrošnja kiseonika (HPK) je kritičan tretman voda  merenjem  svega, od opštinskih sistema do tokova otpada u proizvodnji hrane.

Izvođenje HPK testova na pravi način važno je za određivanje efikasnosti prečišćavanja otpadnih voda i može pomoći u dijagnostikovanju bilo kakvih problema u tretmanu. HPk metoda se koristi u aplikacijama u elektranama, hemijskoj industriji, industriji papira, vešernicama, studijama životne sredine i opštem obrazovanju. Efikasnost procesa tretmana obično se izražava kao procenat oksidirajuće materije prečišćenje tokom ciklusa.

U postrojenjima za prečišćavanje voda, HPK vrednosti moraju biti manje od 10 mg/l O2 na kraju ciklusa tretmana.

Šta je Hemijska Potrošnja Kiseonika?

Hemijska Potrošnja Kiseonika (HPK) se definiše kao bilo koja supstanca, bilo organska bilo neorganska, sposobna da se oksiduje jakim oksidantom. Količina utrošenoh oksidanta izražava se kao ekvivalent njegovog kiseonika. HPK se izražava u mg / l O2. Zbog svojih jedinstvenih hemijskih svojstava, dihromatni jon (Cr2O72-) je u većini slučajeva navedeni oksidant. U ovim testovima, Cr2O72-se redukuje u hromni jon (Cr3 +).

Kao što je pomenuto, i organski i neogranski sastojci uzorka podležu oksidaciji. Međutim, organska komponenta preovladava i od većeg je interesa. HPK je definisani test, i vreme digestije i jačina reagenasa i koncentracija HPK uzorka utiču na stepen oksidacije uzorka.

HPK se obično kombinuje sa drugim važnim testovima kako bi se potvrdila efikasnost postrojenja za prečišćavanje.

Postoji opšteprihvaćena klasifikacija otpadnih voda koja je poređana prema Potrošnji Kiseonika, koja se meri ili Biološkom metodom (BPK) ili metodom HPK.

Značaj: Sprečavanje eutrofikacije

Kao merači organske materije u uzorku, BPK ili HPK su kritični u otpadnim vodama u određivanju količine otpada u vodama. Otpad sa visokim sadržajem organske materije zahteva tretman da bi se smanjila količina organskog otpada pre ispuštavanja prihvatne vode.

Ako postrojenja za prečišćavanje voda ne smanje organski sadržaj otpadnih voda pre nego što dospeju u prirodne vode, mikrobi u prihvatnoj vodi će potrošiti organsku materiju.

Kao rezultat toga, ovi mikrobi će takođe trošiti kiseonik u prijemnoj vodi kao deo razgradnje organskog otpada. Ovo iscrpljivanje kiseonika zajedno sa uslovima bogatim hranljivim materijama zove se eutrofikacija, stanje prirodne vode koje može dovesti do smrti životinjskog sveta.

Postrojenja za otpadne vode smanjuju HPK i BPK korišćenjem istih tih mikroba u kontrolisanim uslovima. Ove objekte provetravaju komore sa specijalnom bakterijom koja može smanjiti organsku materiju u okruženju tako da ne šteti prirodnim vodama.

HPK se može meriti titracijskim i fotometrijskim metodama

U prošlosti se kalijum-permanganat široko upotrebljavao kao oksidant, ali je utvrđeno da nije dosledan u mogućnosti da oksiduje organske materije u raznim uzorcima otpada.

Danas, većina dostupnih HPK testova koristi kalijum dihromat kao oksidant. Kalijum dihromat je veoma jak oksidant i ima moć oksidacije između 95-100% organskog materijala.

Digestija se vrši na uzorcima sa određenom količinom oksidansa, sumporne kiseline i toplote (150°C). Soli metala se obično uključuju kako bi se sprečile sve smetnje i pospešila digestija. Digestija traje obično dva sata.

Tokom digestije, neophodno je imati oksidante u višku. Ovo osigurava potpunu oksidaciju uzorka. Kao rezultat, važno je odrediti količinu preostalog oksidanta. Dva najčešće metode za to su titracija i kolorimetrija.

HPK – merenje titracijom

Uzorak se zadržava u jako kiselom rastvoru sa poznatim viškom kalijum dihromata (K2Cr2O7). Nakon digestije, preostali neredukovani2Cr2O7 se titrira sa fero amonijum sulfatom da bi se odredila količina utrošenog K2Cr2O7 , a oksidirajuća materija se izračunava u ekvivalentu kiseonika. Ova procedura se primenjuje na HPK vrednosti između 40 i 400 mg / l.

Veće vrednosti HPK se mogu dobiti pažljivim razblaživanjem ili korišćenjem veče koncentracije rastvora za digestiju dihromata.

Količinu trovalentnog hroma u uzorku nakon digestije možete odrediti merenjem apsorbance uzorka na talasnoj dužini od 600 nm pomoću fotometra ili spektrofotmetra. Alternativno, apsorbcija šestovalentnog hroma na 420 nm može se koristiti za određivanje količine viška hroma na kraju digestije kako bi se odredila vrednost HPK. Kada se uzorak digestuje, HPK materijal u uzorku se oksiduje do dihromatnim jonom. Kao rezultat, hrom prelazi iz šestovalentnog (VI) u trovalentan (III). Obe vrste hroma pokazuju boju i apsorbuju svetlost u vidljivom delu spektra. U delu 400nm, dihromatni jon (Cr2O72-) apsorbuje više svetlosti, dok jon hroma (Cr3 +) apsorbuje manje. U delu od 600 nm, jon hroma apsorbuje mnogo, a dihromatni jon ima apsorbciju praktično 0.

Ova metoda je jednostavna i zahteva samo nekoliko jednostavnih koraka.

  • Digestujte svoj uzorak i slepu probu. (Slepa proba je samo uzorak dejonizovane vode koji se tretira isto kao Vaš uzorak. Slepu probu možete koristiti čak sve dok traje serija reagenasa)
  • Ostavite da se digestovani uzorak i slepa proba ohlade.
  • Nulirajte instrument koristaći vialu sa slepom probom.
  • Očitajte uzorke.

HANNA unapred programirane metode pokrivaju opseg od 0 do 15000 mg/l O2:

  • NO: 0-150 mg / l okvirno. 420 nm
  • SO: 0-1000 (1500) mg / l okvirno. 600 nm
  • VO: 0-15000 mg / l okvirno. 600 nm

Koju ćete metodu izabrati?

I tittrimetrijska i fotometrijska metoda imaju svoje prednosti i mane.

Titracija je manje zahtevna, što se opreme tiče, jer Vam je potreban samo titrator, uređaj za zagrevanje i vijale za digestiju . Međutim, postupak je malo intenzivniji. Automatski titrator može smanjiti količinu potrebnog unosa korisnika i može se koristiti za druge namene u analizi otpadnih voda (alkalitet, isparljiva kiselost).

Iako kolorimetrija zahteva spektofotometar ili fotometar, ona je pogodna jer većina proizvođača nudi unapred pripremljene reagense, pa sve što treba da uradite je da svoje uzorke upotrebite sa hemikalijama za digestiju i minimalnim kontaktom.

Kolorimetrija olakšava merenje jer analitičar treba samo da pomeša reagense, i pusti da instrument obavi posao. Iz ovih razloga, kolormetrija je najčešća metoda za određivanje HPK.

HANNA je to potpuno pokrila!

Opcija A:

Fotometar/Spektrofotometar + HPK Reaktor + Reagensi

Opcija B:

AP Titrator + HPK Reaktor + Reagensi

  1. Digestitivni blok sa zagrevanjem / HPK Reaktor

Obe metode za testiranje HPK zahtevaju kao korak digestiju, tako da je blok za zagrevanje uzoraka ključan za obezbeđivanje tačnih i ponovljivih rezultata. Za najbolje rezultate, potražite blok za zagrevanje koji ima više temperatura kako biste imali korist za druge testove, kao što je ukupni fosfor. Većina blokova za grejanje imaju tajmere, koji su kritični za održavanje dosledne digestije tokom više ciklusa.

Za dodatnu sigurnost, potražite modele koje imaju opcionalni štit koji pokriva grejno blok u slučaju akcidenta.

  • Reaktor

    HPK reaktor – HI839800

    RSD 98.800
    Dodaj u korpu

HI839800 je termoreaktor za pripremu uzoraka HPK konstruisan od izdržljivih matarijala. Aluminijumsko kućište ima kapacitet za 25 viala kao i prostor za referentnu temperaturnu sondu. Dobro obeležen korisnički interfejs obezbeđuje intuitivan rad, opremljen sa dve strelice za podešavanje ugrađenog tajmera i temperaturnim dugmetom sa dve unapred definisane postavke temperature: 150ºC i 105ºC. Dodatne karakteristike uključuju indikatorske lampice statusa, toplotni osigurač za sprečavanje pregrevanja i kontinuirani LCD ekran.

  1. Titrator, Fotometar ILI Spektrofotometar

Fotometar ili spektrofotometar su uređaji koji će očitavati apsorbancu uzorka nakon digestije kako bi je povezao sa koncentracijom HPK.

Bez obzira koji instrument odabrali, potražite modele koji sadrže unapred programirane metodeza HPK radi lakše upotrebe.

HANNA najpopularniji izbori su:

HI932 Napredni Automatski Titrator HI932 je odgovor za Vaše potrebe za naprednom titracijom. Potpuno prilagodljiv da zadovolji vaše potrebe testiranja, HI932 daje tačne rezultate i intuitivno korisničko iskustvo, a sve u kompaktnom paketu. Titrujte sa različito sačuvanim metodoma pritiskom na dugme, izvršite direktna merenja i povratne titracije za složene uzorke. Za one koji zahtevaju veću automatizaciju, uparite svoj HI932 sa HI922 Autosamplerom za najpreciznije rezultate i uz najmanje uloženog truda.

  • Automatic potentiometric titrator

    Napredni automatski potenciometrijski titrator – HI932

    Zatražite ponudu
    Pogledajte proizvod
  • spektrofotometar

    Spektrofotometar iris – HI801

    RSD 322.880
    Dodaj u korpu

Iris HI801 je elegantan i intuitivan spektrofotometar koji omogućava merenje svih talasnih dužina vidljive svetlosti.

Prilagodite svoje metode, napravite širok raspon merenja i budite sigurni u tačnost testiranja pomoću irisa.

Pogodnost unapred programiranih metoda sa mogućnošću proširenja.

Iris se isporučuje unapred programiran sa više od 80metoda hemijske analize koje se često koriste kao pomoć u započinjanju analiza. Jednostavno ažurirajte ove metode povezivanjem sa računarom ili fleš diskom.

  • COD photometer

    HPK fotometar za ispitivanje otpadnih voda sa barkod čitačem – HI83224

    RSD 180.810
    Dodaj u korpu

HPK merač HI83224 i multiparametarski fotometar za određivanje hemijske potrošnje kiseonika (HPK) i merenje specifičnih jona kombinuje tačnost i jednostavnost upotrebe u kompaktnom, ergonomskom dizajnu. HPK fotometar je jedan od najsvestranijih fotometara na tržištu, koji nudi 15 metoda merenja za različite parametre, uključujući HPK pomoću gotovih tečnih ili praškastih reagensa. HPK fotometar HI83224 poseduje mnogo naprednih funkcija, uključujući barkod prepozavanje uzoraka bočica, grafički LCD za prikaz različitih hemijskih oblika i korak-po-korak tutorijal – režim za korisnike bez iskustva.

  • Stoni fotometar za otpadne vode

    Stoni Fotometar i pH metar za ispitiavanje otpadnih voda (sa HPK) – HI83314

    RSD 135.610
    Dodaj u korpu

HI83314 je kompaktan, multiparametarni fotometar za merenje ključnih parametara kvaliteta vode i otpadnih voda. Ovaj merač je jedan od najnaprednijih fotometra koji je dostupan, sa inovativnim optičkim dizajnom koji koristi referentni detektor i fokusirajuće sočivo za uklanjanje grešaka promena izvora svetlosti i nesavršenosti u staklenoj kiveti. Na meraču je programirano 10 ključnih parametara kvaliteta vode i otpadnih voda sa 20 različitih metoda koja pokrivaju više opsega. Parametri digestije tretmana otpadnih voda uključuju HPK, Ukupan AZot i Ukupan Fosfor, koji su važni za praćenje uklanjanja hranljivih materija. HI83314 takođe nudi režim merenja apsorbancije za verifikaciju performansi i za korisnike koji žele da razviju sopstvenu krivu koncentracije nasuprot apsorbancije. Da bi se uštedeo dragocen laboratorijski prostor, HI83314 služi i kao profesionalni pH metar sa svojim digitalnim ulazom za pH/Temperaturnu elektrodu. Sada se jedan merač može koristiti i za fotometrijska i za pH merenja.

  1. HPK unapred pripremljeni reagensi

Reagensi su jedna od najvažnijih komponenti HPK sistema ispitivanja Ove hemikalije su odgovorne za oksidaciju organskog materijala Ove HPK vijale su prethodno izmešane i pripremljene za upotrebu.

Postoji nekoliko vrsta reagenasa koji su komercijalno dostupni:

  • Reagensu u skladu sa EPA : Ove vijale su kompatibilne sa EPA metodom 410.4 i Standardnom Metodom 5220D. Ovi reagensi koriste formulaciju metode koja sadrži živa-sulfat, kalijum dihromat i sumpornu kiselinu. Izaberite ove vijale ukoliko Vaš rad zahteva izveštaj HPK rezultata regulatornoj agenciji po EPA metodologiji.
  • Reagensi u skladu sa ISO standardom: U skladu sa metodama ISO 15705:2002 u pogledu njihovog sastava. Sasatv ovih vijala je sličan onima po EPA standardu. tako da i oni sadrže živu.
  • Reagensi bez žive: Većina vijala za HPK sadrži živa-sulfat za uklanjanje smetnji hlorida, što bi inače stvorilo lažno visoku vrednost HPK. Vijale bez HPK ne sadrže živu, što ih čini podložnijim smetnjama hlorida, ali u velikoj meri smanjuju bezbednost i rizik po životnu sredinu pri rukovanju živom. Kao rezultat toga, ovi reagensi su idealni za rutinske analize gde se ne očekuju nikakve ili vrlo niske koncentracije hlorida.

Autor: Nives Vinceković Budor, mag.ing.chem.ing.

Izvori:

Bilo koja misao?

Pregledajte ostale postove

Login

Prijavite se na svoj nalog ili ga kreirajte odmah da biste pristupili našem ekskluzivnom sadržaju.