Mis on COD? Miks on COD reoveepuhastuses oluline näitaja?

Tööstuslikus tootmises ja olmereovee puhastamiselCOD (keemiline hapnikutarve)on üks olulisi veekvaliteedi näitajaid, mida kasutatakse veekogu orgaanilise saastatuse määra hindamisel.

COD ingliskeelne nimetus on Chemical Oxygen Demand. Lihtsamalt öeldes kasutatakse KHT-d selleks, et tähistada tarbitud oksüdeerija kogust, kui veeproovis olevad redutseerivad ained oksüdeeritakse teatud tingimustel tugeva oksüdeerija toimel.

Redutseerivad ained vees ei piirdu ainult orgaanilise ainega; nende hulka võivad kuuluda ka nitritid, sulfiidid, raudsoolad ja teised. Enamikus tööstuslikes reovees on aga orgaanilise aine sisaldus tavaliselt oluliselt suurem kui teiste redutseerivate ainete oma. Seetõttu saab KHT üldiselt kasutada olulise võrdlusnäitajana reovee orgaanilise reostuskoormuse määramisel.

Reoveepuhastustehnoloogia seisukohast ei ole COD pelgalt laboritestide arv; see on samuti tihedalt seotud reovee biolagunevuse, puhastusprotsesside valiku, õhutamisnõuete, kemikaalide doseerimisega ja sellega, kas lõppheite vastab regulatiivsetele standarditele.

Seetõttu on enne tööstusliku reovee puhastamist või reoveepuhastussüsteemi ehitamist mõjuva KHT kontsentratsiooni täpne mõistmine puhastusplaani koostamise oluline alus.

Mida tähendab kõrge COD väärtus?

Üldiselt võib öelda, et mida suurem on KHT kontsentratsioon, seda rohkem on vees redutseerivaid aineid, mida tuleb oksüdeerida.

Kui veekogusse satub suur hulk orgaanilist ainet, tarbivad mikroorganismid selle orgaanilise aine lagunemise käigus suures koguses lahustunud hapnikku. Kui reostuskoormus kasvab jätkuvalt, võib see põhjustada veekogu hüpoksiat, mõjutades seeläbi veeökosüsteemi.

Seetõttu on KHT-i kontroll reoveepuhastuses üldiselt olulise tähtsusega järgmistes aspektides:

Orgaanilise saastekoormuse hindamine

COD aitab inseneritöötajatel kiiresti hinnata üldist orgaaniliste saasteainete koormust reovees, pakkudes viiteid järgnevaks protsessi kavandamiseks.

Biokeemilise töötlemise rõhu hindamine

Süsteemide puhul, mis kasutavad selliseid protsesse nagu aktiivmudaprotsess, biokileprotsess või anaeroobne töötlemine, mõjutab sissevoolu KHT otseselt mikroorganismide töötlemiskoormust.

Abistamine raviprotsesside määramisel

Erinevatest allikatest pärit COD on erineva koostisega.

Näiteks toidureovees sisalduv KHT võib pärineda peamiselt rasvast, tärklisest, suhkrutest ja valkudest; KHT paberitootmise reovees võib olla seotud selliste ainetega nagu tselluloos, ligniin ja vaigud.

Seetõttu ei saa töötlemisprotsessi valida ainult COD arvväärtuse põhjal; seda tuleb põhjalikult analüüsida koos BHT, hõljuvate ainete (SS), pH, kroma, TDS ja spetsiifiliste saasteainete koostistega.

Kuidas KOK määratakse?

KHT-testimine on reoveepuhastuse käitamise ja juhtimise üks põhiülesandeid.

Nagu lisatud materjalides tutvustatud, hõlmavad levinud KHT määramise meetodid praegu järgmist:

Happeline kaaliumpermanganaadi oksüdatsioonimeetod

Kaaliumdikromaadi oksüdatsioonimeetod

Mõlema meetodi põhiprintsiip on oksüdeerija kasutamine veeproovis olevate redutseerivate ainete oksüdeerimiseks ja seejärel KHT arvutamine tarbitud oksüdeerija koguse põhjal.

1. Happelise kaaliumpermanganaadi oksüdatsioonimeetod

Happelistes tingimustes lisatakse veeproovile kaaliumpermanganaadi lahust, kuumutatakse keemiseni ja hoitakse teatud aja jooksul, millele järgneb tiitrimine naatriumsulfiti lahusega, et saada asjakohaste arvutuste abil KHT väärtus.

See meetod sobib rohkem loodusliku vee või üldreovee jaoks, mis sisaldab kergesti oksüdeeruvat orgaanilist ainet.

2. Kaaliumdikromaadi oksüdatsioonimeetod

Kaaliumdikromaadi meetod hõlmab kaaliumdikromaadi ja kontsentreeritud väävelhappe lisamist veeproovile. Pärast reaktsiooniks kuumutamist kasutatakse tiitrimiseks ammooniumraudsulfaadi lahust ja KHT arvutatakse kaaliumdikromaadi kulu põhjal.

Võrreldes happelise kaaliumpermanganaadi oksüdatsioonimeetodiga võib kaaliumdikromaadi meetod oksüdeerida laiemat valikut orgaanilisi aineid ja seega on see paremini rakendatav keerukama koostisega tööstusreovee KHT testimisel.

Tegelikus inseneritöös tuleks sobiv katsemeetod valida vastavalt veeproovi tüübile, katsemeetoditele ja kohaldatavatele standarditele.

COD standardid ja kontrollinõuded erinevatele reovetele

KHT-heite nõuded sõltuvad veekogu tüübist, tööstusest ja konkreetsetest heitestandarditest.

Lisatud materjalides esitatud viiteandmete hulka kuuluvad:

Pinnavee KHT nõue: 15–40 mg/L

Reovee KHT nõue: 50–500 mg/L

Paberitööstuse KHT-heite standard: 200 mg/L

Toiduainetööstuse KHT väljalaske standard: 300 mg/L

Keemiatööstuse KHT-heite standard: 400 mg/L

Eriti tuleb märkida, et tegelikud inseneriprojektid ei saa kindlaks teha, kas heide on lubatud ainult üldise COD arvväärtuse põhjal; kinnitus tuleb teha vastavalt kehtivatele riiklikele standarditele, kohalikele standarditele, tööstusstandarditele ja konkreetsetele keskkonnamõju hindamise (KMH) nõuetele projekti asukohas.

Ettevõtete jaoks ei ole liigse KHT-i töötlemise võti lihtsalt teatud kemikaali lisamine, vaid esmalt KHT-i allika, saasteainete koostise ja sihtmärgi heitenõuete selgitamine ning seejärel sobiva kombineeritud protsessi kindlaksmääramine.

Milliseid mõjusid toob kaasa liigne COD?

Kui reovee KHT püsib kõrgel tasemel pikka aega, avaldab see veekeskkonnale ja reoveepuhastussüsteemile mitmeid mõjusid.

1. Veekogudes lahustunud hapniku kahanemine

Suur hulk veekogusse sattunud orgaanilist ainet lagundatakse mikroorganismide toimel. See protsess nõuab suure hulga lahustunud hapniku tarbimist.

Kui orgaaniline saastekoormus on liiga suur, võib see põhjustada veekogus hüpoksiat, mõjutades sellega kalade ja teiste veeorganismide normaalset ellujäämist.

2. Veekogude sensoorse kvaliteedi mõjutamine

Suurema orgaanilise saastekoormusega võivad kaasneda sellised probleemid nagu kroma, hägusus ja lõhn, mis vähendavad veekogu läbipaistvust ja mõjutavad veekeskkonna üldist kvaliteeti.

3. Reoveepuhastussüsteemide töörõhu suurendamine

Tööstuslike reoveepuhastite puhul tähendab suurem sissevoolu KHT suuremat orgaanilist koormust.

Kui biokeemilise süsteemi projekteerimisvõimsus on ebapiisav, võivad ilmneda järgmised probleemid:

Liiga suur koormus biokeemiapaagis

Suurenenud lahustunud hapniku vajadus

Ebanormaalsed mudatingimused

Ebastabiilne heitvee KHT

Suurenenud surve järgnevale täiustatud ravile

Seetõttu peaks KHT-kontroll läbima reoveepuhastussüsteemi mitu etappi, sealhulgas eeltöötlus, biokeemiline puhastus ja täiustatud puhastus.

Kuidas COD-i vähendada? Kolm peamist ravimeetodit

KHT vähendamise põhikontseptsioon on vees olevate orgaaniliste saasteainete eraldamine, oksüdeerimine, muundamine või biolagundamine füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste vahenditega.

Tegelikus inseneritöös on igat tüüpi kõrge -COD-ga reovee puhul rakendatav harva üks protsess. Seetõttu tuleb kombineeritud projekteerimine läbi viia vastavalt reovee omadustele.

1. Füüsiline meetod: kõigepealt eraldamine, seejärel järgneva ravikoormuse vähendamine

Füüsikalises töötlemises kasutatakse peamiselt selliseid meetodeid nagu settimine, filtreerimine, adsorptsioon ja aurustamine, et eraldada saasteained veest.

Tavalised füüsilise eeltöötluse seadmed hõlmavad:

Baariekraanid

Settepaagid

Filtreerimisseadmed

Õli-vee eraldajad

Tasanduspaagid

Õhuflotatsiooniseadmed

Füüsikalise töötlemise eeliseks on see, et protsess on suhteliselt lihtne ja sellega saab kiiresti eemaldada mõned heljuvad ained, ujuvad õlid, setted ja muud saasteained.

Tõeliselt vees lahustunud orgaaniliste saasteainete puhul on aga üksnes füüsikalistele meetoditele tuginedes tavaliselt raske saavutada põhjalikku eemaldamist; seetõttu tuleb neid sageli kombineerida biokeemilise töötlemise või täiustatud raviprotsessidega.

2. Keemiline meetod: tulekindlate saasteainete kiire töötlemine

Keemilises töötlemises kasutatakse saasteainete muundamiseks või kergesti eraldatavate ainete moodustamiseks peamiselt selliseid reaktsioone nagu oksüdatsioon, redutseerimine, kloorimine ja flokulatsioon.

Näiteks teatud kõrge -COD-ga tööstusreovees, kus on palju tulekindlat biolagunevat orgaanilist ainet, võib kaaluda saasteainete puhastatavuse parandamist täiustatud oksüdatsiooni ja muude vahendite abil.

Keemilisel töötlemisel on üldiselt kiire reaktsioonikiirus ja kõrge töötlemise efektiivsus, kuid kemikaalide tarbimine, tegevuskulud ja kõrvalsaaduste kontroll peavad olema ka inseneri projekteerimisel peamised kaalutlused.

Suures koguses hõljuvaid aineid ja kolloidseid saasteaineid sisaldava reovee puhul võib koagulatsioon ja flokulatsioon olla ka oluliseks lüliks eeltöötlusel või täiustatud puhastamisel.

3. Bioloogiline meetod: mikroorganismide kasutamine orgaanilise aine lagundamiseks

Bioloogiline puhastus on üks olulisi meetodeid KHT eemaldamiseks tööstuslikust reoveest.

Selle põhiprintsiip on kasutada mikroorganismide metaboolset toimet biolaguneva orgaanilise aine muundamiseks süsinikdioksiidiks, veeks ja muudeks anorgaanilisteks aineteks.

Levinud bioloogilise ravi meetodid on järgmised:

Aeroobne aktiivmudaprotsess

Anaeroobne seedimine

Biofilmi protsess

Muud biokeemilised töötlemisprotsessid

Hea biolagunevusega reovee puhul on bioloogilise puhastuse eeliseks tavaliselt suhteliselt madalamad tegevuskulud.

Bioloogilised süsteemid on aga üsna tundlikud temperatuuri, pH, lahustunud hapniku, toitainete vahekordade ja sissevoolu koormuse muutuste suhtes. Seetõttu nõuab KHT eemaldamine tööstuslikust reoveest protsessi kavandamist koos tegeliku veekvaliteediga, mitte lihtsalt standardprotseduuride kopeerimist.

Miks vajavad kõrge{0}}COD-ga reoveed kombineeritud protsesse?

Tegelikus inseneritöös on COD allikad sageli suhteliselt keerulised.

Näiteks võib tööstuslik reovesi sisaldada samaaegselt heljuvaid aineid, kolloide, orgaanilist ainet, rasva, kroomi ja tulekindlaid saasteaineid. Kui kasutatakse ainult ühte puhastusmeetodit, on erinevate saasteainete vastuvõtmine keeruline.

Seega täielik komplektreoveepuhastusseadmedsaab üldjuhul seadistada vastavalt saasteainete omadustele:

Eeltöötlus-Biokeemiline töötlemine-Täiustatud töötlemine -Mudatöötlus

Selline kombineeritud meetod võib esmalt vähendada reostuskoormust, seejärel eemaldada biolagunevat orgaanilist ainet läbi biokeemiliste protsesside ja lõpuks kasutada täiustatud puhastust, et veelgi parandada heitvee kvaliteeti.

See on ka põhjus, miks reoveepuhastusprojektid ei saa vaadata ainult seda, "mis on COD", vaid peavad ka mõistma:

BOD

COD

SS

pH

TDS

Chroma

Määrige

Vee temperatuur

Reoveeallikas

Nõuded tühjendamiseks või taaskasutamiseks

Ainult suhteliselt täielike veekvaliteedi andmete saamisega saab KHT eemaldamise protsessi mõistlikumalt valida.

Paberitööstuse reovee COD töötlemise juhtumiuuring

Lisatud juhul pärineb paberivabriku reovesi peamiselt tootmisprotsessidest, nagu paberimasinad, paberimassimasinad ja pleegitusmasinad.

Reovesi sisaldab suures koguses orgaanilisi aineid nagu tselluloos, ligniini, vaigud ja rasvad ning sissevoolav KHT jõuab:

1000 mg/l

Lisatud juhul vastu võetud riikliku standardi kontrollväärtus on:

200 mg/l

Seetõttu ei saa seda heitvett otse ära juhtida ja see nõuab süstemaatilist puhastamist.

Raviplaan

Selle paberitootmise reovee jaoks võeti projektis vastu:

Eeltöötlussüsteem + biokeemiline puhastussüsteem + täiustatud puhastussüsteem + mudatöötlussüsteem

Eeltöötlusetapis kasutati hõljuvate ainete, setete ja hõljuva õli eemaldamiseks füüsilisi meetodeid, nagu ribaekraanid, settimine ja filtreerimine, vähendades KHT ligikaudu:

30%

Seejärel jõudis see biokeemilise töötlemise etappi, kus aeroobseid aktiivmudaprotsesse kasutati orgaaniliste saasteainete lagundamiseks mikroorganismide kaudu, vähendades COD-i veelgi ligikaudu:

70%

Seejärel võeti osooni oksüdatsioon kasutusele täiustatud ravimeetodina tulekindlate orgaaniliste ainete ja kromaainete edasiseks oksüdeerimiseks, vähendades COD-i ligikaudu:

10%

Muda veetustatakse läbi filterpressi, et vähendada muda mahtu ja kaalu, hõlbustades järgnevat transporti ja kõrvaldamist.

Lõplik raviefekt

Pärast puhastamist kogu reoveepuhastusseadmetega:

KHT-d vähendati 1000 mg/l-lt 150 mg/l-le.

Lisatud juhul vastas lõplik KHT nõuetele, samas paranesid oluliselt ka sellised näitajad nagu kroma, hägusus ja lõhn.

See juhtum illustreerib, et kõrge -COD-ga paberitootmise reovee puhul võib eeltöötluse, biokeemilise puhastuse ja täiustatud puhastuse ratsionaalne konfiguratsioon moodustada mitmeetapilise KHT eemaldamise tee.

Toidu töötlemise reovee KHT-käitluse juhtumiuuring

Teine juhtum pärineb toiduainetööstusest.

Selle toidutehase reovesi tekib peamiselt selliste protsesside käigus nagu toiduainete töötlemine, puhastamine ja desinfitseerimine, mis sisaldab orgaanilisi aineid, nagu rasv, tärklis, suhkrud ja valgud.

Juhtumi mõjutav COD jõudis:

800 mg/l

Toiduainetööstuse COD standardi kontrollväärtus lisas on:

300 mg/l

Seetõttu tuleb seda heitvett heitvee nõuete täitmiseks täiendavalt puhastada.

Raviplaan

See projekt võeti vastu:

Eeltöötlussüsteem + biokeemiline puhastussüsteem + täiustatud puhastussüsteem + mudatöötlussüsteem

Esiteks kasutati rasva, hõljuvate ainete ja saaste töötlemiseks selliseid seadmeid nagu õli{0}}veeeraldajad, tasanduspaagid ja õhuflotatsioonimasinad, mis vähendasid COD-i ligikaudu:

40%

Seejärel võeti kasutusele anaeroobne kääritamisprotsess, et muuta mõned orgaanilised saasteained anaeroobsete mikroorganismide toimel biogaasiks ja anorgaanilisteks sooladeks, vähendades KHT ligikaudu:

50%

Täiustatud töötlemisetapis kasutati ülejäänud orgaanilise aine edasiseks eemaldamiseks biokile protsessi, vähendades KHT ligikaudu:

10%

Lõpuks töödeldi muda veetustamismasinaga, et vähendada muda mahtu ja kaalu.

Lõplik raviefekt

Pärast töötlemist tervikliku ravisüsteemiga:

KHT-d vähendati 800 mg/l-lt 200 mg/l-le.

Lisatud juhtumi kohaselt vastas see töötlemistulemus juhtumiga kehtestatud standardnõuetele, samas paranesid ka sellised näitajad nagu kroma, hägusus ja lõhn.

Kuidas valida sobivat KOK-i raviplaani?

Erinevate tööstusharude toodetud reovee KHT-koosseis varieerub oluliselt.

Seetõttu ei saa KHT-reoveepuhastuskava valimisel teha otsuseid ainult kõrge või madala KHT-kontsentratsiooni põhjal.

Näiteks:

Toidu heitvesi:Üldiselt nõuab keskendumist orgaanilistele saasteainetele, nagu rasv, valgud, suhkrud ja tärklis; võib kaaluda eeltöötluse kombineerimist anaeroobsete ja aeroobsete biokeemiliste protsessidega.

Paberitööstuse reovesi:nõuab tähelepanu sellistele saasteainetele nagu tselluloos, ligniin, vaigud ja kroma; tavaliselt nõuab eeltöötluse, biokeemilise ravi ja täiustatud ravi kombinatsiooni.

Keemiline reovesi:Saasteainete koostis võib olla keerulisem; enne sobivate puhastustehnoloogiate määramist on vaja täiendavalt analüüsida tulekindlat orgaanilist ainet, toksilisi aineid, soolsust ja muid iseloomulikke saasteaineid.

Seetõttu tuleks koostada tõeliselt professionaalsed tööstusreovee puhastuskavad, mis põhinevad veekvaliteedi analüüsil ja puhastamise eesmärkidel.

Kuidas pakub ECOLINK TECHNOLOGY reoveepuhastuslahendusi?

ECOLINK TECHNOLOGY on spetsialiseerunud veepuhastuskemikaalide tarnimisele (PAM & PAC) javeepuhastusseadmed, pakkudes tööstusklientidele toodete sobitamist, tehnilist tuge ja{0}}veepuhastusteenuseid.

Erinevat tüüpi tööstusliku reovee puhul saame aidata analüüsida sobivaid puhastussuundi, lähtudes klientide esitatud veekvaliteedi andmetest, puhastusmahust ja lõplikust ärajuhtimise või taaskasutamise nõuetest.

Teenuse sisu võib hõlmata:

Reoveepuhastusseadmed

Tööstuslikud reoveepuhastussüsteemid

Veepuhastuskemikaalid

Koagulatsiooni- ja flokulatsiooniravi

Biokeemilised puhastussüsteemid

Täiustatud ravisüsteemid

Muda töötlemine

RO/UF/EDI ja muud veetöötlusseadmed

Projekti toodete sobitamine

Tehniliste andmete tugi

Näidiste testimine ja toote hindamine

Tööstusklientidele, kes vajavad KHT-i vähendamist, on soovitatav projekti varajases staadiumis esitada võimalikult täielikud veekvaliteedi andmed, sealhulgas sissevoolu KHT, BHT, SS, pH, TDS, kroma, puhastusmaht ja heitvee sihtnäitajad.

ECOLINK TECHNOLOGY aitab nende põhiteabe punktide põhjal otsustada, kas füüsikaline, keemiline või bioloogiline töötlemine või mitme protsessi kombinatsioon on sobivam.

COD vähendamine pole lihtsalt "kemikaalide lisamine"

Ülemäärase KHT-ga kokku puutudes võib paljude ettevõtete esimene reaktsioon olla kemikaali doseerimiskoguse suurendamine.

Inseneri vaatenurgast on aga liigse KHT põhjuse analüüs sageli palju olulisem kui lihtsalt kemikaalide lisamine.

Kui KHT pärineb peamiselt biolagunevast orgaanilisest ainest, siis biokeemilise süsteemi optimeerimine võib olla ökonoomsem kui lihtne keemiline oksüdatsioon.

Kui KHT pärineb peamiselt hõljuvatest ainetest ja kolloididest, võib koagulatsiooni-, settimis- või õhuflotatsioonilülide optimeerimine olla tõhusam.

Kui KHT pärineb peamiselt tulekindlast orgaanilisest ainest, siis tuleb kaaluda osooni oksüdatsiooni, täiustatud oksüdatsiooni, bio{0}}augmentatsiooni või muid täiustatud töötlemismeetodeid.

Seetõttu peaks tõeliselt tõhus COD kontroll järgnema:

Veekvaliteedi analüüs -Saasteaine tuvastamine- Protsessi valik-Parameetrite optimeerimine -Pideva töö jälgimine

Selle asemel, et võtta kasutusele üksainus ravimeetod.

Järeldus: COD andmetest täielike reoveepuhastuskavadeni

KHT on reoveepuhastuses väga oluline veekvaliteedi parameeter, kuid üks KHT-number ei suuda reoveevoolu täielikult kirjeldada.

KHT stabiilse eemaldamise saavutamiseks on vaja täiendavalt mõista reovee orgaanilist koostist, biolagunevust, heljuvaid aineid, rasva, soolsust ja muid saasteaineid ning kavandada mõistlik puhastusvool vastavalt lõppheite või taaskasutamise nõuetele.

Alates eeltöötlemisest kuni biokeemilise töötluseni ja seejärel täiustatud töötlemise ja muda kõrvaldamiseni võib iga seos mõjutada lõplikku KHT tulemust.

Lisas olev paberitootmise reovee korpus näitab, et KHT-d saab vähendada 1000 mg/L-lt 150 mg/L-le; toidureovee juhtum vähendas seda 800 mg/L-lt 200 mg/L-le. Need juhtumid hõlmavad kombineeritud puhastusprotsesside rakendusväärtust kõrge -COD-ga tööstusreovees.

Ettevõtetele, kes otsivad tööstusreovee KHT puhastusplaane, KHT eemaldamise protsesse, reoveepuhastusseadmeid või veepuhastuskemikaale, võib ECOLINK TECHNOLOGY pakkuda tuge toodete sobitamise ja üldiste lahenduste osas.