Окисляемость воды это: Анализ воды на перманганатная окисляемость в Москве

Перманганатная окисляемость в воде

Вода состоит их разных химических веществ, активно взаимодействующих друг с другом. Минералы и органика при определенных условиях подвержены воздействию окислителей. Содержание таких соединений определяет окисляемость воды. Что это за процесс, как происходит, отчего возникает окисляемость в природных водах, как измеряется — на многие вопросы вы найдете ответы в нашей статье. Сотрудники Diasel Engineering скомплектуют оборудование для очистки воды от окисляемости, дадут советы по использованию фильтров.

Окисляемость воды — что это такое

Окисляемость воды — это физический параметр, определенная расчетная величина, показывающая количество содержащихся в воде окисленных веществ. Показатель отображает общую концентрацию органических веществ. На окисляемость природных вод влияют разные факторы — кислотность грунтов и почв, органика флоры, метаболизм бактерий, продукты людской деятельности. Сильные окислители поступают в почву и водоемы вместе с поверхностными и подземными стоками, из атмосферных осадков, с производственными и плохо очищенными канализационными сливами.

Все первоисточники высокой окисляемости воды можно разделить на 2 категории:

1. Природные — окислительные процессы в них происходят из-за естественных факторов: состава почвы, размытия грунта, осадков, паводков;
2. Антропогенные — возникающие за счет хозяйственно-бытовой деятельности, когда бытовые, сельскохозяйственные, промышленные отходы поступают в водоемы и проникают в грунт.

Что такое окисляемость в воде — это важный гигиенический параметр. Под окисляемостью воды понимается показатель, определяющий присутствие органических и минеральных элементов. Он зависит от количества миллиграммов кислорода, необходимого для окисления 1 литра (1 дм³) водного раствора. Чем интенсивнее жидкость загрязнена сточными сливами, тем выше показатель окисления.

Окисляемость в воде — это переменчивый параметр, который зависит от сезонности (в конце лета состав воды изменяется от гниющей водной растительности), от наличия в воде легкоокисляющихся неорганических примесей (закиси железа, сульфитов, сероводорода), от местности (наличия торфяников, болот). По параметру окисленности водного раствора можно лишь косвенно определить количество органических элементов в нем.

Выделяют 4 вида окисляемости — бихроматную, перманганатную, йодатную, цериевую. Для незначительно загрязненных природных источников определяют перманганатную, а для сильно загрязнённых бихроматную окисляемость. Оба этих метода дают высокие результаты при определении показателей.

Что такое перманганатная окисляемость воды (ПМО) — это определение количества кислорода, затраченного на окисление водного раствора ёмкостью 1 л (или 1 дм³). Перманганатная окисляемость в питьевой воде — обобщенный показатель. Он указывает на наличие легко окисляющихся органических и ряда неорганических соединений (2-валентное железо, нитриты).

Бихроматная окисляемость воды (ХПК) — это химическое потребление кислорода. По этому параметру определяют состояние водоисточников, находящихся вблизи промышленно-бытовых стоков. Метод расчета бихроматной окисляемости питьевой воды позволяет выявить (точно измерить) количество органики в воде. Сейчас ХПК считается самым информативным показателем антропогенной загрязнённости. Его применяют во многих случаях, в том числе для контроля качества природных источников вододобычи, для исследования состава сточных сливов.

Окисляемость воды — это показатель, лишь указывающий на присутствие органических элементов. По нему можно сравнить опасность или безопасность воды из разных водных источников. Напоминаем, что он не показывает точный состав органики. Но при выведении из жидкости органических веществ и их соединений остальные примеси удалить значительно легче.

В чем измеряется окисляемость, нормы

Окисляемость питьевой воды — это расчетное количество кислорода в мг, которое требуется на окисление органических элементов, присутствующих в 1 дм³ (литре) жидкости. В природных водоисточниках показатель варьируется от долей миллиграмма до нескольких десятков миллиграммов О₂ на литр.

Его величина зависит:

• от общего биологического состава источника;
• наличия (видов, количества) органических веществ;
• числа биогенных соединений;
• влияния органики естественного происхождения, поступающей из окружающей среды (из болот, лесов, торфяников).

Норма окисляемости в питьевой воде дается во многих стандартах. По СанПиН 2.1.4.1175-02, ИСО 8467:1993, ГОСТ Р 55684-2013 и по другим стандартам установлены нормативы:

ПДК перманганатной окисляемости воды не должен превышать 5,0 мг/дм³. Наиболее пригодной для питья, полива, хозяйственных целей считается показатель 3,0 мг на литр.

Окисляемость воды ХПК — не выше 15 мг О₂/дм³ для источников питьевого водопользования, до 30 мг О₂/дм³ для зон рекреации водных объектов.

Окисляемость поверхностных водных источников выше, чем находящихся под землёй. Растительная органика быстрее попадает в открытые водоисточники и медленнее проникает в грунт. Окисляемость грунтовых вод около 2-4 мг/л. Показатель в равнинных реках составляет 5-12 мг О₂/дм³, в горных 2-3 мг. В открытых водоемах ПДК окисляемости в воде равен 4-6 мг/л, в водных источниках, расположенных на болотистой местности, показатель выше, до 60 мг/л и более. В местах залегания торфяников и нефтегазовых месторождений он ещё выше, доходит до сотен миллиграммов на 1 дм³ (до 400 мг/л).

Окисляемость в воде из скважины, поступающей из глубоководных артезианских источников 1 класса, не превышает 1-2 мг/л. Если показатель высокий, значит, водоносный пласт загрязнён. Окисляемость подземных водных залежей 2 и 3 класса находится в пределах 5–15 мг/л. Коэффициент сезонности в исходной воде 1,82, в питьевой — 0,75.

Можно ли пить жидкость с высоким показателем окисляемости питьевой воды

Процесс окисляемости в питьевой воде нельзя назвать безвредным. Чем выше этот показатель, тем больше присутствие в водном растворе продуктов распада живого и химического происхождения. Сама по себе органика не особо вредна, но продукты разложения взаимодействуют с разными элементами, вступают в небезопасные соединения с железом, марганцем, тяжелыми металлами. Такие примеси затрудняют дезинфекцию, плохо фильтруются.

Для людей полезны 2-3 вида растворенных в воде органических соединений — ферменты, которые требуются в небольших дозах. Нейтральны для организма 10 %. Во многих случаях окисляемость как показатель воды небезопасна: около 90 % соединений органических элементов являются либо мутагенами, либо канцерогенными веществами.

Как соединения негативно влияют на здоровье:

• Ухудшается работа пищеварительного тракта;
• Появляются сбои эндокринной системы;
• Начинается диарея, рвота;
• В организме накапливаются токсические продукты, происходит отравление;
• Обостряются хронические заболевания;
• Подавляется иммунитет;
• Развивается онкология.

Сильная окисляемость воды питьевой сказывается сразу после употребления или появляется со временем. При небольшой концентрации побочные эффекты проявляются через 2-3 недели или через несколько месяцев.

При использовании водных растворов для питья и в быту важно точно знать показатель окисляемости воды. Присутствующая органика, забирая кислород, затрудняет очистку жидкости от других примесей — тяжелые металлы накапливаются в организме, они выпадают в осадок и вызывают поломку бытовой техники.

Определение воды на окисляемость

Окисляемость в воде, норма которой должна соответствовать ГОСТу воды на окисляемость, можно определить только лабораторным исследованием. Визуально, на глаз, в относительно чистой водичке окислившиеся загрязнения выявить невозможно. Но есть простая методика, указывающая на окисляемость воды. Если отчётливо выражена её цветность, это означает высокий процент присутствия органики и высокие показатели окисления. Цветность обычно связана с мутностью и специфичным запахом от органических веществ. Если раствор замутнен и имеет даже слабовыраженный запах, это уже указывает на окислительные процессы.

Определение окисляемости в воде и измерения показателей производится по разным методикам. Рассчитывают различные виды окисляемости — общую (ХПК) и частичную.

Общая (окисляемость бихроматная в воде) вычисляется йодатным методом, при этом учитываются все типы органических элементов, присутствующие в водном растворе. Во время окисления сгорает углерод, а азот, сера, фосфор переходят в соответствующие кислотные соединения.

Окисляемость воды в ХПК (в мг О₂/дм³):

• 1 — очень чистый источник,
• 2 — достаточно чистый,
• 3 — умеренно загрязнённый,
• 4 — с сильным загрязнением,
• 5 и более — грязный,
• выше 15 — очень грязный.

При определении перманганатной окисляемости воды применяются два варианта:

1. В кислой среде с применением серной и щавельной кислоты;
2. В щелочном растворе с использованием едкого натра, серной кислоты, йодистого калия.

При определении перманганатной окисляемости в воде рассчитывают количество кислорода, равнозначное расходу перманганата калия. KMnO₄ считается более слабым окислителем. Он намного слабее бихромата и йодата калия. При таком способе окисляется половина органики, примерно 50 %. Но метод очень прост, даёт быстрые результаты.

Высокий показатель перманганатной окисляемости воды указывает на то, что в водном растворе много биологических элементов — железобактерий, гуминовых кислот, прочих органических примесей. Они связывают и удерживают 2-валентное железо, препятствуя его переходу в другие формы.

Определение перманганатной окисляемости в воде:

• 1-2 — отличный показатель,
• 4-5 — в границах нормы,
• выше 6 — опасное значение, такую воду нельзя употреблять.

Измерение окисляемости воды производится в мг/дм³. Полной окисленности 91-95 % можно достичь, применяя бихромат калия. Показатель определяется в жёстких условиях (бихроматная окисляемость ХПК) и мягких (перманганатная окисляемость). Разность между обоими результатами указывает на наличие в водном растворе трудно окисляющихся веществ.

При определении окисляемости воды можно не только выявить точную концентрацию органических веществ — анализируя цветность, несложно понять характер происхождения вод.

Как снизить окисляемость воды

От перманганатной окисляемости воды зависит выбор способов очистки для бытового и промышленного использования. Важно помнить, что при одинаковом химическом составе воды, берущейся из разных источников, нужно сравнить параметры окисляемости, чтобы правильно выбрать установки для водоочистки.

Чем выше показатель перманганатной окисляемости в питьевой воде, тем менее потребуется усилий по водоочистке, по преобразованию водного раствора в абсолютно безопасный, пригодный к употреблению.

Если в воде высокая окисляемость, мы рекомендуем использовать:

1. Ионообменные фильтры. С их помощью связываются ионы магния, натрия, кальция. Производится замена заряженными частицами специально подобранных полимерных смол. Эффективно действуют фильтры катионного типа Ecotar A, удаляя соли жесткости, делая водичку мягкой. Мульти-компонентная загрузка Ecotar В состоит из пяти ионообменных и сорбционных материалов с разным размером гранул. Помимо механических примесей фильтр способен удалить растворенные металлы (железо, марганец), органические кислоты и соли, ионы тяжелых металлов.

Фильтры из ионообменных смол обеспечат эффективную очистку водных растворов почти от всех видов загрязнений. Они просты в установке и использовании. Коагулянт провоцирует быстрое слипание органических элементов в хлопья. Они становятся тяжелыми, выпадают в осадок, увлекая за собой железо и марганец.

Фильтрующая засыпка долго прослужит без замены. При загрязнении фильтра можно быстро восстановить рабочие характеристики фильтровального материала. Для этого достаточно промыть гранулированные вещества чистой водой, они вновь готовы к дальнейшему использованию.

Фильтры ионообменного типа из полимерных смол удобно применять повсюду — в квартирах, частных домах и коттеджных поселках. Их используют для очистки питьевой воды в детских, образовательных и в медицинских учреждениях. Они пригодны для водоочистки подземной и артезианской воды.

При необходимости мы проведем замену засыпки.

2. Установки мембранного типа или обратный осмос. Обратноосмотические устройства на выходе дают чистейшую воду, на 99 % очищенную от всех сторонних примесей. Водный раствор продавливается (под определённым давлением) через систему мембран, которые способны пропускать молекулы воды и задерживать все прочие вещества, которые выпадают в осадок и удаляются из системы.

Установки обратного осмоса комплектуются под нужды заказчика. С их помощью показатель перманганатной окисляемости для воды будет всегда в пределах нормы. Установки можно использовать для промышленной очистки водных потоков и для применения в быту.

Мощные водоочистные обратноосмотические станции используются:

• в пищевой,
• медицинской и фармакологической,
• электронной промышленности,
• в ТЭЦ и котельных,
• в многоквартирных домах.

Небольшое обратноосмотическое устройство, расположенное под раковиной, способно обеспечить чистой водой дом большой площади.

Предложения НПК «Диасел»

В нашей компании можно купить разные фильтры для приведения в норму показателя перманганатной окисляемости воды — угольные, анионитообменные, мембранные. Мы установим ионообменный комплекс или обратноосмотическую станцию. Обеспечим постоянное обслуживание промышленных систем.

В комплекс услуг входит:

• диагностика работоспособности главных узлов;
• оценка состояния фильтрующих загрузок;
• химическая очистка мембранных устройств;
• замена картриджей первичной грубой очистки, мембран, изношенных фильтров;
• промывка и дезинфекция резервуаров.

Как понять, что требуется помощь специалистов «Диасел»? Наблюдается большая разница показателей давления на входе и выходе водного потока. Заметно снижение выхода чистой воды. Установка самопроизвольно запускается на долгую автоматическую промывку фильтров. Звоните, мы тотчас придем на помощь. Фильтрующая установка будут вновь способна эффективно убрать окисляемость в воде.

Окисляемость: перманганатная и бихроматная (ХПК)

Ваше имя*

Контактный E-mail*

Сообщение*

Защита от автоматического заполнения

Введите слово с картинки*:

Нажимая на кнопку «Отправить» подтверждаю свое согласие с политикой обработки данных

В отношении качества воды, показатель ХПК характеризует ее насыщенность минеральными веществами и органическими соединениями, которые, в случае создания определенных условий, вступают в реакцию с сильными химическими окислителями. Различают нескольких типов окисляемости: бихроматная, иодатная, демонстрирующие наивысшую степень окисления, а также перманганатная и цериевая. Окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, задействованного в реакции с растворенными в воде (в одном дм³) органическими веществами.

К комплексу важнейших факторов, отражающихся на составе соединений органического происхождения, обнаруживаемых в пробах, взятых из природных водоемов, относятся биохимические механизмы, протекающие в конкретном водном объекте. В формировании состава показателя «Окисляемость» принимают участие водный обмен между водоемами, атмосферные осадки, поверхностный водоток, подземные примеси, хозяйственно-бытовые стоки и промышленные сбросы органики, образующейся в водоеме, либо поступающей извне. Неоднородны и показатели их устойчивости к окислителям. Уровень насыщенности воды легко и трудно-окисляемыми соединениями в значительной степени определяет ее ХПК в условиях различных методик определения.

Органические вещества, находящиеся в поверхностных водах, могут пребывать в растворенном виде, в виде взвеси, а также находиться в коллоидном состоянии. Соединения последнего типа не учитываются при проведении анализов, в связи с этим пробы окисляемости принято разделять на фильтрованные и нефильтрованные. Пробы первой разновидности проводятся для определения содержания растворенных органических веществ, вторые берутся для определения общей насыщенности органическими воды органикой всех видов.

Показатели окисляемости в природных водных источниках варьируются, и зависят от биологической продуктивности объекта, его загрязненности органическими соединениями и биогенными элементами. Также на них влияет органика, проникающая из торфяников и болот. В зависимости от состояния воды, объемы необходимого кислорода на литр могут меняться от долей миллиграмма к десяткам миллиграммов. Окисляемость подземных водоемов намного ниже показателей, характерных для воды поверхностных источников, и на 1 дм³ составляет десятые-сотые миллиграмма. Грунтовые воды и источники, расположенные в районах нефтяных месторождений (чье питание осуществляется за счет болотной воды) являются исключением. Для озер и рек горных массивов свойственна окисляемость 2-3 мгО/дм³, равнинным водоемам характерен показатель в 5-12 мгО/дм³, а водные объекты, преимущественно пополняющиеся за счет болот, имеют окисляемость в десятки миллиграммов.

Изучение уровня окисляемости незагрязненных вод поверхностных источников выявило определенную физико-географическую градацию по зонам.

Таблица 1. Физико-географическая зональность природных вод

Неизбежные сезонные колебания отражаются на уровне окисляемости. Характер изменений находится в зависимости от гидрологического режима, и определяется поступлением веществ органического происхождения, поступающих с площади водосбора. Не меньшее значение имеет и гидробиологический режим. Для водных объектов, находящиеся под сильным воздействием хозяйственной деятельности человека, определение окисляемости играет роль характеристики, отражающей подверженность их пополнения сточными водами.

В отношении малозагрязненных природных водоемов определяют окисляемость перманганатную; объекты более загрязненные, как правило, подвергаются анализу бихроматной окисляемости.

Требования к водному составу водоёмов питьевого назначения нормируют уровень ХПК не более 15 мгО/дм³; показатели до 30 мгО/дм³ приемлемы для рекреационных зон водных объектов.

ХПК характеризует состояние водоемов и водотоков, служит средством идентификации поступления сточных вод поверхностного стока и промышленно-бытового происхождения. ХПК пробы ярко иллюстрируют степень очистки сточных вод.

Для подсчёта углерода в соединениях органики значение ХПК умножается на коэффициент 0.375, равняющийся отношению количественного эквивалента углерода к эквиваленту кислорода.

Согласно СанПин 2.1.4.1074-01 для питьевых вод показатель «Окисляемость перманганатная» ограничен значением «не более 5 мгО₂/дм³«.

Уважаемые господа, если у Вас имеется потребность коррекции показателя «Перманганатная окисляемость» или «Бихроматная окисляемость» для доведения качества воды до определённых нормативов, сделайте запрос специалистам компании Waterman. Мы разработаем оптимальную технологическую схему очистки воды.

Электрокаталитическое окисление воды с использованием самособирающихся макроциклических комплексов тетрааза меди(ii) на золотом электроде с привитым 4-(пиридин-4′-амидо)бензолом

Электрокаталитическое окисление воды с использованием самоорганизующихся макроциклических комплексов тетрааза меди(ii) на золотом электроде с привитым 4-(пиридин-4′-амидо)бензолом†

Абхинандан
Маханта, ^а

Кошик
Бармен, ^аб

Умме Солаем
Аконд ^и
и

Ск
Джасимуддин
* ^и

Принадлежности автора

*

Соответствующие авторы

^и

Кафедра химии, Ассамский университет, Силчар, Ассам-788011, Индия

Электронная почта:
sk. [email protected]

^б

Кафедра химии, Куинс-Колледж-CUNY, Флашинг, Нью-Йорк 11367, США

Аннотация

Окисление воды является наиболее важным этапом электрохимического расщепления воды и искусственного фотосинтеза. Для облегчения процесса окисления воды необходима разработка стабильных, надежных и эффективных катализаторов, способных работать в мягких условиях. Здесь мы представляем гетерогенизацию молекулы на основе Cu [Cu(MC)](ClO ₄ ) ₂ (где MC = 5,7,7,12,14,14-гексаметил-1, 4,8,11-тетра-азациклотетрадека-4,11-диен) путем иммобилизации его на золотом электроде, модифицированном слоем 4-(пиридин-4′-амидо)бензола (L), и исследовать его активность в отношении электрокаталитического окисления воды в нейтральный фосфатно-буферный раствор. Модифицированный электрод был охарактеризован с использованием методов FE-SEM, EDX, ATR-FTIR, SERS, CV и EIS. Недавно разработанный поверхностно-связанный комплекс [Cu(MC)]-L-Au может исключительно хорошо катализировать реакцию выделения кислорода (OER) с начальным перенапряжением 227 мВ ( J = 1,0 мА CM ⁻² ), чрезмерный уровень ∼284 ​​мВ при J = 1,32 млн. См ⁻² и низкий тафельский склон 48 мВ декаб. Кроме того, гетерогенный электрокатализатор на основе Cu не имеет заметного разложения в течение 8-часового периода электролиза с контролируемым потенциалом и демонстрирует существенный и стабильный ток для выделения O ₂ с фарадеевской эффективностью >85%.

Сверхкритическое окисление водой (SCWO) | 374Вода

Что такое сверхкритическое окисление водой?

AirSCWO ^™ — это физико-термический процесс, приводимый в действие водой выше критической точки (374°C и 221 бар) и воздухом, что приводит к высокоэффективной реакции окисления, полностью исключающей органические соединения. В результате реакции образуется энергии и безопасных продуктов, которые можно восстановить и повторно использовали .

374Системы AirSCWO™ компании 374Water представляют собой компактные, модульные и сборные устройства, которые являются энергоэффективными и экономичными.

Размеры и производительность

эффективное проектирование

AirSCWO ™ использует силу сверхкритической воды без ущерба для эксплуатационных показателей, производительности и восстановления ресурсов.

контрольные показатели эффективности

• Эффективность ликвидации
• Стоимость жизненного цикла
• Компактный корпус
• Энергоэффективность
• Чистая, зеленая технология

Сравнение SCWO

• Энергоэффективность
• Контроль загрязнения
• Пропускная способность
• Защита от коррозии
• Ассортимент сырья

наши клиенты говорят

Ранее мы увидели, что сверхкритическое окисление воды (SCWO) может изменить способ обращения с отходами. Наша приверженность, инвестиции и исполнение являются частью нашей корпоративной культуры, направленной на то, чтобы сделать мир лучше.

Терри Меррелл

Соучредитель и главный финансовый директор Merrell Bros, одной из крупнейших компаний по управлению биологическими твердыми веществами в Северной Америке

Чистая вода — это не роскошь, это основа здоровья и безопасности наших сообществ.