Pomiary ładunku organicznego

ChZT, czyli Chemiczne Zapotrzebowanie na Tlen, to obecnie powszechnie stosowany wskaźnik służący do określania zawartości ładunku organicznego w cieczach. Mówi o tym, ile tlenu pobranego z utleniacza potrzeba, by utlenić związki organiczne i niektóre nieorganiczne w badanej próbce medium, w umownych warunkach. Z punktu widzenia aktualnych wymagań prawnych obowiązujących w Polsce („Rozporządzenie Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z dnia 12 lipca 2019 roku w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego oraz warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu do wód lub do ziemi ścieków, a także przy odprowadzaniu wód opadowych lub roztopowych do wód lub do urządzeń wodnych” Dz. U. z 2019 r. poz. 1311)  szczególnie ważne jest, by monitoring tego parametru prowadzony był cyklicznie a jego rezultaty udokumentowane. Bardzo ważnym czynnikiem jest tutaj metoda standardowa do określania ChZT – dwuchromianowa, uznana za referencyjną. W większości laboratoriów bowiem właśnie w taki sposób oznaczane są wartości ładunku w ściekach.

Dla odróżnienia OWO, czyli Ogólny Węgiel Organiczny, to parametr określający całkowitą ilość węgla organicznego zawartego w „koktajlu” różnych organicznych związków węgla. Pomiar ten jest oznaczeniem niespecyficznym, nie pozwala określić konkretnych związków chemicznych. Czy istnieją korelacje pomiędzy OWO  a ChZT? Tak, o ile skład medium jest stabilny. W przeciwnym przypadku trudno mówić o korelacji, m.in. ze względu na okresową zmienność matrycy ścieków. W związku z tym pomiar ChZT będzie skutkował bardziej kompletną informacją na temat niesionego  ładunku.pomiary

Co możemy powiedzieć na temat rzeczywistego wykorzystania wiedzy o poziomie zanieczyszczenia ładunkiem ChZT? W praktyce, dokładne pomiary ChZT pomagają podjąć odpowiednie działania (np. skierowanie strumienia zanieczyszczonych ścieków do zbiorników retencyjnych), przygotowujące część biologiczną układu oczyszczania na napływ „trudnych ścieków”. Z kolei w przypadku pomiarów kontrolnych na wyjściu z obiektu oczyszczania ścieków, pomiar wskaźnika ChZT umożliwia ocenę skuteczności prowadzonych procesów, jak również nadzór nad spełnieniem wymaganego pozwoleniem wodno-prawnym stopnia redukcji ładunku organicznego.

Analizator ChZT Liquiline System CA80COD od Endress+Hauser bardzo dobrze spełnia te kryteria, dostarczając prawdziwe wartości wskaźnika ładunku organicznego poprzez zastosowaną metodę pomiarową identyczną jak w laboratorium. Dzięki tej funkcjonalności uzyskane wyniki są bezpośrednio porównywalne z tymi, które przekazywane są przez laboratorium.

Bezpieczeństwo procesu i personelu

Pomiar ChZT z wykorzystaniem metody dwuchromianowej wymaga termicznego i chemicznego mineralizowania próbki. W warunkach pracy urządzenia obiektowego szczególnie istotne są względy bezpieczeństwa. W analizatorach Liquiline System CA80COD specjalne programowe zabezpieczenia uniemożliwiają, np. demontaż części nagrzanych lub będących pod ciśnieniem. Sama mineralizacja próbek odbywa się w dokładnie kontrolowanej temperaturze, zapewniając ich całkowite trawienie i najwyższą powtarzalność pomiaru.

Zastosowane w urządzeniu rozwiązania techniczne, jak na przykład pompa perystaltyczna strumienia próbki, dają gwarancję reprezentatywności analizowanej objętości próbki. Zgodnie z wymaganiami do oznaczenia ChZT powinny zostać uwzględnione cząsteczki o średnicy do 0,8 mm (tzw. ChZT związany cząsteczkowo). Pompa pobiera próbkę ze specjalnej konstrukcji bypassu (Y-strainer), w którym przepływający strumień medium powoduje flotujący ruch wężyka ssawnego i jego samooczyszczanie. Prosty w konstrukcji element zapewnia efektywne zasilenie analizatora w reprezentatywną próbkę do wykonania oznaczenia.      

Laboratoryjna jakość pomiaru i minimalne nakłady na obsługę

Zaawansowane urządzenie pomiarowe, które automatycznie się czyści i kalibruje? Tak, Liquiline System CA80COD to analizator procesowy, który zachowuje najwyższą dyspozycyjność i rzetelność pomiaru dzięki funkcjom automatycznego czyszczenia i kalibracji.  Bez potrzeby ingerencji z zewnątrz, a w przypadku wyposażenia w opcjonalne moduły komunikacji jak, np. webserwer - użytkownik ma możliwość zdalnego wglądu w jego pracę w dowolnym momencie. Natomiast rozszerzone moduły diagnostyczne pozwalają na natychmiastowe określenie przyczyny wystąpienia problemu i równie szybkie jego rozwiązanie. Konieczne zabiegi konserwacyjne mogą być ponadto odpowiednio wcześniej zaplanowane, zwiększając dostępność pomiaru oraz jednocześnie zmniejszając nakłady na bieżącą obsługę.

Idea urządzeń wyposażonych w platformowe przetworniki pomiarowe Liquiline obejmuje również przyjazny interfejs obsługi (HMI), tożsamy z pojedynczymi pomiarami analitycznymi jak pH czy mętność. W ten sposób, dzięki intuicyjnej obsłudze, eliminowane są powtarzalne błędy związane z eksploatacją urządzeń.

Podsumowanie

Podstawowe zadanie pomiarowe, przed jakim stoi analizator ChZT, to dostarczanie rzetelnych, zgodnych z metodą laboratoryjną, wyników oznaczeń wskaźnika ChZT. W przypadku analizatora Liquiline System CA80COD uzyskiwane rezultaty umożliwiają bezpośrednie porównanie do wyników  uzyskiwanych w laboratorium, dzięki czemu można na ich podstawie miarodajnie weryfikować prowadzone procesy. Rozwiązanie Endress+Hauser jest godne zaufania i pomaga utrzymywać kontrolę nad oczyszczaniem ścieków.

Analizator Liquiline System CA80COD wyposażony w dodatkowe wejścia dla czujników Memosens może służyć jako stacja pomiarowa, dostarczająca informacji o różnych parametrach. W szerszym kontekście, rozbudowa urządzenia o dodatkowe kanały pomiarowe upraszcza politykę magazynową i pozwala redukować liczbę przetworników wymaganych do innych pomiarów analitycznych.

 

Bartłomiej Biczysko, Product Manager – analiza fizykochemiczna cieczy, Endress+Hauser Polska sp. z o.o.