Chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT)

Czym jest chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT)?

Chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT) to ilość tlenu rozpuszczonego w wodzie potrzebna do utlenienia chemicznej materii organicznej, takiej jak chociażby ropa naftowa. Pomiar ChZT służy do oceny krótkotrwałego wpływu, jaki odprowadzane ścieki mogą mieć na poziom tlenu w wodach.

ChZT a BZT

Podobnie jak ChZT, również BZT (pomiar biochemicznego zapotrzebowania na tlen) może być wykorzystywany do szacowania ilości zanieczyszczeń w próbce wody. ChZT określa ilość tlenu potrzebnego do przeprowadzenia chemicznego rozpadu zanieczyszczeń, podczas gdy BZT wskazuje ilość tlenu wymaganego do rozbicia zanieczyszczeń organicznych biologicznie przy pomocy mikroorganizmów. Pomiędzy ChZT i BZT występuje współzależność, jednak przed wykorzystaniem jednego parametru do wyrażenia innego tę korelację należy ustalić na drodze doświadczalnej. Po jej ustaleniu wykorzystuje się zazwyczaj analizę ChZT (która jest metodą znacznie szybszą i dokładniejszą) do oszacowania BZT.

Po co mierzyć chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT)?

Gdy ścieki oczyszczone są odprowadzane do środowiska, mogą stać się przyczyną zanieczyszczenia wód substancjami organicznymi. Wysoki poziom ChZT w ściekach wskazuje na stężenia substancji organicznych, które mogą zredukować poziom tlenu rozpuszczonego w wodzie, a przez to negatywnie wpłynąć na środowisko i powodować skutki natury prawnej. Pomiar zapotrzebowania na tlen jest więc niezbędny do określenia wpływu zanieczyszczeń organicznych na wodę i do ograniczenia ich poziomu.

Oferta Hach ®, obejmuje sprzęt do badań, zasoby, szkolenia i oprogramowanie do pomiaru i zarządzania ChZT w procesach uzdatniania wody.

 

LCK

Polecane produkty do pomiaru chemicznego zapotrzebowania na tlen

Spektrofotometry serii DR

Hach od ponad 70 lat wprowadza innowacje w zakresie technologii spektrofotometrycznych i oferuje szeroką gamę wiodących na rynku spektrofotometrów do analizy wody.

Zamów teraz

Odczynniki do oznaczeń CHZT

Hach zapewnia wysokiej jakości odczynniki do rutynowych i wymagających analiz wody zgodnie z normą ISO15705.

Kup teraz

Analizator serii EZ

Analizatory online z serii EZ oferują wiele możliwości monitorowania ChZT w wodzie.

Zamów teraz

Termostat LT200

Dzięki mineralizacji w reaktorze LT200 otrzymasz dokładne wyniki badań, jednocześnie oszczędzając sporo czasu - termostat dostępny jest w wersji z jednym blokiem lub z dwoma blokami grzewczymi.

Zamów teraz

 

Które procesy wymagają monitorowania chemicznego zapotrzebowania na tlen?

Municipal and Industrial Wastewater Treatment

Woda dopływająca do zakładu oczyszczania ścieków charakteryzuje się wysoką zawartością substancji organicznych, a oczyszczalnia musi zmniejszyć „ładunek organiczny” przed odprowadzaniem wód do zbiorników przyjmujących.

Parametr ChZT przydaje się do pomiarów zawartości zanieczyszczeń, oceny wydajności procesu oczyszczania oraz do zapewnienia zgodności z przepisami dotyczącymi zapotrzebowania na tlen w ściekach.

  • Pierwszy stopień oczyszczania:

    Osadniki, a także baseny sedymentacyjne, spowalniają przepływ ścieków, umożliwiając osadzanie się zawiesin. Zgarniacze powierzchniowe zbierają wszelkie unoszące się na powierzchni tłuszcze, oleje i smary. Dzięki zastosowaniu tego rodzaju środków mechanicznych i fizycznych usuwa się ze ścieków około 30% materii organicznej i przekazuje ją do obszaru zarządzania substancjami stałymi w zakładzie.
  • Drugi stopień oczyszczania:

    W tym procesie wykorzystuje się żywe organizmy, które pomagają obniżyć ilość materii organicznej. W komorze napowietrzania bakterie i mikroorganizmy przekształcają biodegradowalną materię organiczną w dwutlenek węgla i wodę. Dzięki tej konwersji ilość materii organicznej ulega obniżeniu, więc spada też zapotrzebowanie na tlen.
  • Limity na odpływie:

    Limity na odpływie różnią się w zależności od zakładu i zależą też od charakterystyki wód przyjmujących, wpływu na ekosystem wodny, zastosowań rekreacyjnych i innych czynników. Zezwolenia na odprowadzanie ścieków mogą określać maksymalne dozwolone stężenie BZT lub ChZT lub też wymaganą do usunięcia procentową ilość tych parametrów. Niektóre zakłady są zobowiązane obniżyć zapotrzebowanie na tlen o 90%.

W celu zapewnienia zgodności z przepisami konieczne jest zmierzenie BZT lub ChZT w wodzie wpływającej na wejściu do zakładu, przed mechanicznymi procesami, a także po zakończeniu procesu uzdatniania na odpływie.

Podczas doboru metody analizy zapotrzebowania na tlen, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

  • Dostosowanie badania do danego zastosowania
  • Wymagany utleniacz
  • Czas realizacji
  • Dokładność i precyzję pomiaru
Zbiornik sedymentacyjny spowalnia przepływ ścieków, umożliwiając osadzanie się zawiesin. 

Jak monitoruje się chemiczne zapotrzebowanie na tlen?

Zalety badań ChZT

  • ChZT to najbardziej odpowiednia metoda szybkiego i częstego monitorowania wydajności oczyszczalni i jakości wody.
  • Jest bardziej dokładna niż BZT (przy względnym odchyleniu standardowym na poziomie 5 - 10%) i zapewnia stosunkowo krótki czas analizy (czas roztwarzania 2 godziny) w porównaniu z 5-dniowym badaniem BZT.
  • Utleniacz ChZT jest odporny na działanie toksycznych substancji obecnych w próbce.
  • Zmiany pomiędzy wartościami ChZT na dopływie i odpływie mogą być porównywane z wynikami BZT i mogą stanowić ich uzupełnienie.

Ograniczenia badań ChZT

  • Niektórych związków organicznych nie da się całkowicie utlenić metodą ChZT.
  • Pomiar ChZT może ulegać zakłóceniom spowodowanym przez jony chlorkowe.

Często zadawane pytania

Czy można przeprowadzać pomiar ChZT, gdy kuweta jest jeszcze gorąca?

Nie jest to zalecane. Należy poczekać, aż kuwety osiągną temperaturę pokojową. W przeciwnym razie pomiar może być niedokładny, a gorąca kuweta z odczynnikiem może uszkodzić przyrząd cyfrowy.

Czy po roztworzeniu ważne jest odwrócenie kuwety dla powodzenia metody ChZT?

Najczęściej pomijanym przez klientów krokiem w analizie ChZT jest etap odwracania kuwety z odczynnikiem. Po roztworzeniu i przed całkowitym ostygnięciem kuwetę należy kilkakrotnie odwrócić. Zapobiega to kondensacji przereagowanej próbki. Nie należy ponownie odwracać kuwety zaraz przed jej umieszczeniem w przyrządzie. Należy koniecznie pozwolić nierozpuszczonym cząstkom osiąść na dnie, z dala od strumienia światła przyrządu cyfrowego.

Jakie są główne zakłócenia, które występują przy pomiarze ChZT?

Chloreki stanowi główną przyczynę zakłóceń podczas badań ChZT. Każda kuweta ChZT stosowana wraz z metodą dichromianu zawiera siarczan rtęci, który eliminuje zakłócenia spowodowane przez chlorki do poziomu określonego w procedurze.

Dlaczego do określenia wpływu ładunku organicznego na wodę przyjmującą nie wystarczy pomiar OWO?

Za pomocą metody OWO mierzy się węgiel organiczny, jednak różne związki węgla organicznego generują różne zapotrzebowanie na tlen. Sam pomiar OWO niekoniecznie wskaże ilość tlenu, jaka zostanie pochłonięta przez substancje organiczne w środowisku. Na przykład kwas szczawiowy i etanol dają identyczne wyniki w trakcie pomiaru OWO. Natomiast ze względu na różne stopnie utleniania zapotrzebowanie na tlen jest w przypadku etanolu 6 razy większe niż w przypadku kwasu szczawiowego, co oznacza, że etanol będzie miał większy wpływ na zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie przyjmującej. W porównaniu z procedurami OWO pomiar zapotrzebowania na tlen pozwala uzyskać bardziej wyraźny obraz wpływu, jaki substancje organiczne zawarte w ściekach będą mieć na wodę przyjmującą.