Как определить ХПК (химическое потребление кислорода) в лабораторных условиях

Для того, чтобы оценить степень загрязнения сточных вод, необходимо измерить значение одного из основных показателей, характеризующих степень загрязнения – химическое потребление кислорода (ХПК).

Существует ряд методов определения этого показателя, рассмотрим основные.

Бихроматный метод основан на том, что органические вещества окисляют, используя 18Н раствор бихромата калия в серной кислоте в пропорции 1:1. Ускорить процесс окисления всех органических веществ можно с помощью катализатора – сульфата серебра.

Бихроматный метод дает наиболее точный расчет ХПК. Отклонение ХПКпракт от ХПКтеор крайне незначительно – всего 2 – 4%. Окислению не подвергаются пиридин и его азотосодержащие гомологи: пролин, опарафин, бензол, нафталин, толуол.

Затруднения при определении ХПК вызывают:

• сульфаты,
• сульфиты,
• гидросульфиты и хлориды.

Чтобы устранить их влияние – для первых применяется добавление серной кислоты, а для хлоридов – сульфат ртути из расчета 22,2 мг. соли на 1мг. хлора.

Сточные воды, прошедшие биохимическую очистку, часто содержат вредные нитраты, они также мешают в определении ХПК.

Чтобы избавиться от них в лабораторных условиях в колбу вводят сульфаминовую кислоту по порциям - 10 мг. на 3 мг. нитрат – ионов. Доводят раствор до кипения, в результате чего, азот улетучивается и остается сульфат аммония.

Но этот метод весьма трудоемок и требует больших затрат серной кислоты.

На каждый анализ расходуется 165 мл. концентрата, т.е. для постоянного определения ХПК в лабораториях на станциях очистки сточных вод такой метод не подходит.

Необходимость соблюдения соотношения показателей ХПК и БПКполн при водоотведении производственных сточных вод в городские канализационные сети

Очистка сточных вод фабрики по производству мороженого от жира и снижение ХПК/БПК

Мифы и реальность: Полипропиленовые трубы недостаточно долговечны и не обладают достаточной износостойкостью

На практике используется более упрощенные методы анализа, однако, они не дают точных результатов. Также необходимо учитывать характер загрязнения сточных вод - зная основные загрязнители можно внести корректировки в соответствующий метод анализа.

Особенности ускоренного метода определения ХПК – высокая концентрация серной кислоты, чтобы не применять источник тепла извне, т.к. при смешивании кислоты с водой происходит экзотермический процесс.

В некоторых случаях, например, когда ХПК определяемой воды ниже 60 мг/л этот метод не применим.

В зависимости от ХПК, для пробы должен браться соответствующий объем (для 400 – 500 мг/л – 1 мл. пробы, 50 – 500 мг/л – 5 мл., 4000 мг/л – разбавляют).

1. В пробу вводят 0.2 г. сульфата ртути, 2.8 мл. 0.25Н бихромата калия и, при непрерывном помешивании, тонкой струйкой вливают серную кислоту из расчета 7.5 мл. на 1 мл. пробы.
2. Раствор доводят до кипения и уже через несколько минут нужно его охладить до комнатной температуры, далее путем титрования определяют ХПК.

Когда концентрация органических веществ в воде мала, например, для природных вод и сточных вод, прошедших очистные сооружения, используется другой метод определения ХПК.

1. Для этого в колбу заливают 25 мл. пробы, приливают 10 мл. бихромата калия, насыпают 0.1 г. сульфата серебра и осторожно приливают 35 мл. концентрированной серной кислоты.
2. Осторожно кипятят не менее 2 - ух часов.
3. Раствор охлаждают и переносят в колбу объемом 200 мл., доводят раствор дистиллированной водой, до метки и тщательно перемешивают стеклянной палочкой.
4. 100 мл. раствора разбавляют до 300 мл. и приливают 30 мл. NaOH по каплям до рН среды = 5 – 7.
5. Затем снова нагреваю, вводят 0.1 г. оксида магния и 20 мин кипятят.
6. Выпадающий осадок фильтруют, осадок смывают в чистую коническую колбу 3 мл. серной кислоты, кипятят до растворения осадка.
7. Прибавляют 2 г. сегневатой соли, 3 г. хлорида аммония, 2 – 3 капли фенолфталеина, 2 мл. раствора ЭДТА, по каплям добавляют раствор аммиака до окрашивания раствора в слабо – розовый цвет и 5 мл. раствора уксусной кислоты до рН = 4.
8. Полученный раствор кипятят 5 мин. и разбавляют.
9. Затем определяют оптическую плотность раствора. И по ней, на калибровочном графике находят ХПК в мг/л. Т.к. в ходе анализа раствор был разведен, полученное значение нужно не забыть умножить на 2.

Существуют другие методы определения ХПК, но выше описанные используются чаще всего.

В следующих статьях мы рассмотрим факторы, которые влияют на уровень ХПК.

Как вы определяете значение ХПК? Очень интересны методы «в полевых условиях» с минимальным лабораторным оборудованием. Ждем Ваши комментарии к статье и сообщений в техническом форуме.

Если у Вас возникли проблемы на предприятии с высоким показателем ХПК в сточных водах и Вы не знаете как решить этот вопрос, свяжитесь с нами любым удобным для Вас способом - по телефону  +7 (495) 268-0-242, по эл. почте info@nomitech.ru или через форму обратной связи на сайте.