5-földur munur í rekstrar- og viðhaldskostnaði? Á netinu byggður COD-mat á að nota efnafræðilegar eða skynjara-aðferðir?

Með því að umhverfisstefnur um allan heim verða strangari og þrýstingurinn á samræmi eykst, áhrifar COD, sem lykilvísitala fyrir vatnsgæðamælingar, beint á viðskiptaábyrgð og rekstrar kostnað með vali og notkun þess.

Þessi grein mun skoða COD-málefnin, reglurnar og grunnreglurnar til að ljómarka helstu munstur og ávinninga/ósýnilega eftirvirkni milli online COD-analytikara sem byggja á efnafræði og þeirra sem byggja á skynjum, og hjálpa þér að velja réttan online COD-analytikara.

1. Hvað er COD? Af hverju er online COD-munstur svo mikilvægt?

1) Skilgreining á COD (Chemical Oxygen Demand)

Undir ákveðnum skilyrðum, þegar vatnssýni er meðhöndlað með sterku oxídandi efni (venjulega kalíumdikrómat eða kalíumpermanganat), er magn oxídandi efnis sem notast af öllum oxíderanlegum endurrænandi efnum (aðallega örgjörvunarefnum) í vatninu gefið upp sem massasamþykkt súrefnis (táknuð í mg/L). Það er að segja, ju meira örgjörvunarefni sem er í vatninu, því meira súrefni þarf til að „fullkomlega fjarlægja“ það. Þess vegna ju hærri COD-gildið er, því alvarlegri er örgjörvunarsáupun vatnsins .

2) Lykilhlutverk COD:

a. Á sviði losunar á mengunaraðilum: COD er lykilvísitala sem umhverfisverndarstofnur um allan heim (t.d. Umhverfis- og líðanarráðuneytið í Kína, US EPA og Evrópska umhverfisstofnanirin EEA) nota til að meta hvort frárennslisvatn iðjunnar og borgarinnar sé innan marka. Það má segja að COD sé aðalstaðallinn fyrir mat á vatnsgæðum. Á sama tíma er COD lögleg grundvöllur fyrir umhverfisverndarstofnanir í ýmsum löndum til að reikna heildarmengunarskilyrði fyrir fyrirtæki (TMDL) og til að hefja skatt á losun mengunaraðila/umhverfisskatt. Gögnin tengjast beint lögheimild fyrirtækisins og áhættu þess af sektum;

b. Í vatnsskrúðingarferli: breytingar á COD-styrk í inntaksvatni ákvarða beint hvort það er nógu mikill „mat“ fyrir virkan slím í líffræðilegum skrúðingartökkum (t.d. A2O og MBR ferlar), sem krefst að koma í veg fyrir ofþyrsta áhrif sem gætu valdið dauða bakteríu eða samanbráðu kerfis; nákvæm stjórnun á loftun og skammtun : loftunarkerfi (loftblásar) eru mikil rafmagnsnotkun í vökvaþreinistöðvum. Með því að fylgjast með breytingum á COD getur verið breytt loftunarfrecu blásanna (stjórnun á DO) og magni kolvetnis sem bætist við (t.d. nátríumacetat) í rauntíma, og þannig forðast óþarfa rafmagnsnotkun vegna ofloftunar og hækkuð kostnaðarveiting vegna ofskammtunar .

3) Hvers vegna þarf að fylgjast með COD á netinu? Hverjar eru takmarkanir við prófun í tilraunastofu?

Prófun á COD í tilraunastofu með kalíumdikrómatspýtingaraðferðinni krefst hitaþolspýtingar í tvo klukkutíma, plús kælingar, titreringar eða litmælingar, sem krefst að minnst 2–4 klukkutímum til að fá eina gildisupplýsinguna þetta er stærsta vandamálið við handaða prófun; prófunar niðurstöður sem koma of seint hafa enga raunverulega tilvísunargildi. Þegar rannsóknarstofur greina ofmikið útflæði eða háþrýstisárekstra á innflæði hefur þegar fyrirmynduð vatn verið losað í ár, eða biologískur meðhöndlunarkerfi hefur hrundið vegna eitrunar, sem gerir hlutverk þess sem „fyrrvörn“ og „ferlastjórnun“ alveg óvirkt. Í flestum þróunarlöndum er að koma í veg fyrir að verksmiðjur losi ávallt afvatn ólöglega og valdi blöndun ávallt afvatns sem mengar náttúrulegar vatnslóðir skylduð verkefni umhverfisverndarstofnanna í ríkinu. COD er mikilvægasta tilvísunargildið, en gömlu gögn geta augljóslega ekki uppfyllt kröfur.

Að lokum krefjast tilraunastofnur sýnaþögu og prófunar sérfræðinga til að vinna með reikniefni og titreringar, sem notar mikla mannvirkni, og hægt er að koma villum frá mismunandi starfsfólki. Ekki aðeins eru laun og þjálfunarkostnaður starfsfólksins háir, heldur vantar einnig áreiðanlegan tilvísunargildi á nákvæmni.

2. Aðferðir til að mæla COD á netinu

1) Efnihreinsunaraðferð (Vatnskennd efnihreinsunaraðferð/Díkromat-aðferð)

Þetta er trúverð og samræmisstefnd staðal-aðferð, almennt viðeigandi lausn fyrir allar flóknar vatnsgæði og eina aðferðin sem má nota sem réttlega samræmisstefnda grunn.

Prófunarprincip: Fyrst er framkvæmd hitahreinsun í háum hitastigi, síðan er prófað með ljós- eða rafeindaaðferðum.

Tækniskýrður úrtakkerfi innleiddir vatnssýnið í viðbragsskáluna, þar sem bætist við sterkt oxíd (kalíum dikrómát, K₂Cr₂O₇), áhrifamagn (silfur sulfat, Ag₂SO₄) og skjúlunarefni (kvikasilfur sulfat, HgSO₄, notað til að fjarlægja áhrif klóríóna). Hitunin fer fram við 165°C undir háum hitastigi og ýtt (venjulega 15–20 mínútur) til að fullvita oxídun lífrænna efna í vatninu. Síðan er notað litbreytingu sexvirkra krómíóna (Cr⁶⁺, gult) í þrívirk krómíón (Cr³⁺, grænt). Notkun á COD reiknad nákvæmlega með ljósmaelinga litmælingum (venjulega við bylgjulengd 610 nm eða 440 nm) eða rafmælingu.

Grunnveru fyrirþýðingar:

a. Fylgir strikt þjóðlegum og alþjóðlegum staðla, hefur farið um umhverfisbúnaðarstaðfestingar sem eru skilyrtar í ýmsum löndum og tryggir að gögnin hafi fulla löglegt og umhverfisstjórnunarlega gildi.

b. Óvenjuleg geta gegn áhrifum; óháð því hversu flókið vatnsgæði á staðnum eru, eyðir hitameginferðarferlið við háa hitastigum flókinni sameindafjölskyldu, sem krefst ekki af öryggisþáttum eins og sérstöku efnisþættum, óskýrni, lit, og rúmlegum efnum.

c. Víðværi prufusvið, sérstaklega við stjórnun á víðtækt notuðu vökva í iðnaði, með framúrskarandi línulegu mælisviði.

Takmarkanir: Vegna háhitaprófunarferlisins tekur prófunartíminn um það bil klukkustund og veitir ekki gögn á sekúndu. Því er henni venjulega notað í samspili við vatnsþýðis- eða rásarsafnsláta, þar sem mælingar á gögnum eru gerðar á klukkustundar fresti og vatnspróf eru geymd í rauntíma til framtíðar framkvæmda. Auk þess krefjast núverandi COD efnafræðilegar greinir reglubundinnar endurskynjunar á efnavörum. Þótt leiðandi framleiðendur eins og HACH, HORIBA og JIDE hafi marktækt minnkað notkun efnavara og myndun vökvaafvala, standa endanotendur samt frammi fyrir áskorunum tengdum meðhöndlun vökvaafvala og langtímaaðskilum efnavara.

2) UV254 ultraviolett neyðsmælingarleiðin (spektróskópía)

Mjög áhrifamikil og hentug "trend-tól", efnisfræðileg prófunarlág til ferlaskynjunar og fyrnirnar aðvörunar.

Prófunarregla: Margir leystir lífræn sameindir (sérstaklega aromatískar sameindir sem innihalda kolefna tvöfaldarbindingar (C=C) og benzínhringjaformar) hafa sterkan þvermálsáhrif á útrunar ljós við 254 nm (UV254). Umbreytingarstuðull (SAC254 → COD) : Skynjari sendir út 254 nm útrunar ljósstraum sem fer í gegnum vatnspróf. SAC254 (þvermálsstuðull lífrænna efna) er reiknaður út frá lækkun ljóssterks. Þetta er síðan margfaldað með ákveðnum „umbreytingarstuðli“ fyrir vatnsástand (K-gildi) til að reikna COD-gildið óbeint.

Þú þarft ekki að skilja það í smáatriðum, því þessi regla getur næstum ekki fjarlægt neina ljósleiðandi áhrif. Þó svo hún geti nákvæmlega sýnt áttu COD-breytinga undir staðbundnum vatnsgæðaskilyrðum. Þetta gerir hana algengt notaða í prófunarmiðum með tiltölulega staðbundnum vatnsgæðum, eins og á röndum og í vötnum, og í vökvafræðivirkjunum þar sem rauntímaeinkenniáhorf er mikilvægt. Hún má þó ekki notað í flóknum tilvikum með háar kröfur til nákvæmni, eins og við útgáfustöðvar mengunarquellanna.

Grunnveru fyrirþýðingar:

a. Raunveruleg öryggisstig 2-a stigs eftirlit og rauntímaaðgerð, sem felur í sér að engin biðtími er nauðsynlegur fyrir matunargildi, og er því í lagi fyrir eftirlit á COD-áttu í vökvafræðibehandlingu. Skynjari mun viðkenna hverja mikla breytingu á viðkvæm hátt.

b. Hrein ljósfræðileg greining, sem krefst enga viðbótar efni. Þetta er uppruni ásakunarinnar um að viðhaldskostnaður mun vera fimm sinnum mismunandi. Nú býða leiðandi alþjóðlegir merkisvörur eins og HACH, ENDRESS og JIDE upp á COD-mælara sem krefjast enga notendavara, framleiða enga úrgangsvökva og hafa mjög lág rekstrar kostnað. Hvernig draga niður kostnað við meðferð úrgangsvökva frá COD-mælingum? Skoðið fleiri greinar á vefsvæði okkar.

Takmarkanir: Niðurstöður stjórnunar eru auðveldlega truflaðar, sérstaklega undir flóknum aðstæðum. Vegna þess að UV254 getur aðeins greint lífefni sem neyta ultrafjólublátt ljós, reaga sum alkóhólar og polysakkaríð ekki við ultrafjólublátt ljós; eða vatnið sjálft gæti haft mjög háa magn af sveiflandi fölum, sem valda dreifingu ultrafjólubláts ljóss, allt sem áhrifar nákvæmni mælinga. Því eru COD-mælar venjulega notaðir til áttungamælinga eða í notkunum með góða vatnsgæði, eins og skýr yfirborðsvatn.

3. Yfirlit

Í skorti, eru efnafræðilegar aðferðir raunverulega konungur samræmisins, eina aðferðin fyrir nákvæm prófun, en þær hafa líka hærri viðhaldskostnað. Við mælum með notkun á vörum frá traustum framleiðendum í fyrsta flokknum. UV-sensar (últraviolett) eru öflug verkfæri fyrir samfellda prófun og áttungsstjórn, viðeigandi fyrir stjórnunartillögu sem krefst hárar svaraðstíðni en ekki hárar nákvæmni.

Viðbótarskýring: Munurinn á BOD og COD:

BOD (Biochemical Oxygen Demand): Magn lausar súrefnis sem notast af einföldum lífverum við afbrotn á líffærum (það hluti sem er biologískt afbrotnlegt) í vatni undir syrefyllum skilyrðum.

COD (Chemical Oxygen Demand): Magn oxídara sem notast af sterkum efnafræðilegum oxídurum til að oxídera líffæri (og endurreiðandi efni) í vatni undir súrri/háum hitastigi-skilyrðum.

Báðir viðtaka innihald sameindafæðis í vatni. Þó svo að BOD5 krefjist 5 daga af ræktun til að framleiða niðurstöður, er það óviðeigandi fyrir rauntíma fyrnir og stjórnun ferla við afvik í vatnsgæðum. Auk þess er mæling á BOD mjög viðkvæm fyrir mikrobuvirkni og eitrunarefni. Ef vatnssýni inniheldur þungmetali, sterka syur eða basa eða bakteríudrepandi efni getur það leitt til dauða mikroba og falsk lág BOD-gildi (falskt neikvætt gildi). Því er rauntíma COD-mæling núna algengasta stjórnunarstefnan á markaðinum eða eru ákveðnar B/C-hlutfallsferlar settar upp til að leiða framleiðslu.