Tiedot kemiallisesta hankintakysyymisestä

Tiedot kemiallisesta hankintakysyymisestä

1. Säännöt Kuolemansyyllisyyden määritelmä.

COD (Chemical Oxygen Demand) on vedenäytteessä tietyissä olosuhteissa käytetyn voimakkaan hapettavan aineen määrä. Se on indikaattori vesessä olevien vähentävien aineiden määrästä. Veden vähentäviin aineisiin kuuluvat erilaiset orgaaniset aineet, nitraatit, sulfiitit, rauta-suolaat jne., mutta tärkeimmät ovat orgaaniset aineet. Siksi kemiallista hapen kysyntää (COD) käytetään usein indikaattorina veden orgaanisten aineiden määrän mittaamiseen. Mitä suurempi kemiallinen hapen kysyntä on, sitä vakavampaa on orgaanisten aineiden aiheuttama veden saastuminen. Kemikaalisen hapen tarve (COD) määritetään vedenäytteissä olevien vähentävien aineiden määrittämisen ja määrittämismenetelmän mukaan. Yleisimmin käytetyt menetelmät ovat happo- kaliumpermanganatin (KMnO4) hapettamismenetelmä ja kaliumdikromaatin (K2Cr2O7) hapettamismenetelmä. Kaliumpermanganaatin hapettamismenetelmällä on alhainen hapettumisnopeus, mutta se on suhteellisen yksinkertainen ja sitä voidaan käyttää vedenäytteiden orgaanisen aineen suhteellisen vertailun määrittämisessä. Kaliumdikromaatin hapettamismenetelmällä on korkea hapettumisnopeus ja hyvä toistettavuus, ja se soveltuu vedenäytteissä olevan orgaanisen aineen kokonaismäärän määrittämiseen. Orgaaniset aineet ovat erittäin haitallisia teollisuuden vesistöille. Tiukasti ottaen kemiallinen hapen kysyntä sisältää myös vedessä olevia epäorgaanisia vähentäviä aineita. Koska jäteveden orgaanisen aineen määrä on paljon suurempi kuin epäorgaanisen aineen määrä, kemiallista hapen kysyntää käytetään yleensä jäteveden orgaanisen aineen kokonaismäärän esittämiseen. Mittausolosuhteissa kaliumpermanganaatti hapentaa helposti vesessä olevaa typpeä vailla olevaa orgaanista ainetta, kun taas typpeä sisältävää orgaanista ainetta on vaikeampi hajottaa. Siksi hapen kysyntä sopii luonnollisen veden tai yleisen jäteveden määrittämiseen, joka sisältää helposti hapettun orgaanista ainetta, kun taas monimutkaisempia komponentteja sisältävät orgaaniset teolliset jäteveden määrittäminen on usein kemiallisen hapen kysynnän mittaamista.

Suuri määrä orgaanista ainetta sisältävä vesi saastuttaa suolatuotantojärjestelmän läpi kulkiessaan ioninvaihduntarehkinöitä, erityisesti anioninvaihduntarehkinöitä, mikä vähentää hartsin vaihdunkapasiteettia. Orgaanista ainetta voidaan vähentää noin 50% esikäsitelyn jälkeen (hyytyminen, selvennys ja suodatus), mutta sitä ei voida poistaa suolatuotantojärjestelmässä, joten sitä tuodaan usein kattilaan syöttöveden kautta kattilan veden pH-arvon alentamiseksi. Joskus höyrykäyttöön voi myös tuoda orgaanista ainetta ja kondensaatiota, mikä aiheuttaa pH:n laskua ja järjestelmän korroosiota. Kiertoveden järjestelmän korkea orgaanisen aineen pitoisuus edistää mikrobien lisääntymistä. Siksi mitä pienempi COD, sitä parempi, olipa kyse sitten suolatuotannosta, kattilavedestä tai kiertovedenjärjestelmästä, mutta yhtenäisestä raja-arvosanoista ei ole olemassa. Kun COD (KMnO4-menetelmä) on suurempi kuin 5 mg/l kiertotalliveden järjestelmässä, veden laatu on alkanut heikentyä.

Juomaveden standardissa luokkien I ja II veden kemiallinen hapen kysyntä (COD) on ≤15 mg/l, luokkien III veden kemiallinen hapen kysyntä (COD) on ≤20 mg/l, luokkien IV veden kemiallinen hapen kysyntä (COD) on ≤30 mg/l ja luokkien V veden

2. Suomalainen Miten COD tuotetaan?

COD (keminen hapen kysyntä) johtuu pääasiassa vedenäytteessä olevista aineista, jotka voivat hapettua voimakkailla hapettavilla aineilla, erityisesti orgaanisilla aineilla. Nämä orgaaniset aineet esiintyvät laajasti jätevesien ja saastuneen veden sisältämissä aineissa, mukaan lukien sokerit, öljyt ja rasvat, ammoniakkiniitti jne. Näiden aineiden hapettuminen kuluttaa vedessä olevaa liuottua happea ja lisää siten kemiallista hapen kysyntää. Erityisesti:

1. Säännöt Sokeriaineet: esimerkiksi glukoosi, fruktoosi jne. esiintyvät yleisesti elintarviketeollisuuden ja biolääketeollisuuden jätevesiin, ja ne lisäävät COD-pitoisuutta.

2. Suomalainen Öljyt ja rasvat: Myös teollisen tuotannon aikana päästetty öljyjä ja rasvoja sisältävä jätevesi lisää COD-pitoisuutta.

3. Hän ei ole kuollut. Ammoniakkikaasut: Vaikka se ei suoraan vaikuta COD:n määrittämiseen, ammoniakkikaasun hapettuminen kuluttaa myös happea jätevedenkäsittelyn aikana, mikä vaikuttaa epäsuorasti COD-arvoon.

Lisäksi jäteveden sisältämät aineet voivat aiheuttaa monenlaisia COD-aineita, kuten biologisesti hajoavia orgaanisia aineita, teollisuuden orgaanisia epäpuhtauksia, vähentäviä epäorgaanisia aineita, joitakin orgaanisia aineita, joiden biologinen hajoaminen on vaikeaa, ja mikrobien aineenvaih Näiden aineiden hapettuminen kuluttaa vedessä olevaa liuottua happea, mikä aiheuttaa COD:n. Siksi kemiallinen hapen kysyntä on tärkeä indikaattori orgaanisen aineen saastumisen määrän mittaamiseksi ja epäorgaanisen aineen vähentämiseksi vedessä. Se kuvastaa veden aineiden kokonaismäärää, joka voidaan hapettamaan ja hajottaa hapettavilla aineilla (yleensä kaliumdikromaatti tai kaliumpermanganaatti) tietyissä olosuhteissa, toisin sanoen niiden hapenkulutuksen aste.

1. Säännöt Orgaaninen aine: Orgaaninen aine on yksi pääasiallisista jäteveden COD-lähteistä, mukaan lukien biologisesti hajoava orgaaninen aine, kuten proteiinit, hiilihydraatit ja rasvat. Nämä orgaaniset aineet voivat hajota hiilidioksidiin ja veteen mikro-organismien vaikutuksesta.

2. Suomalainen Fenolisia aineita: Fenolisia yhdisteitä käytetään usein pilaantumiseksi jätevesien sisältämissä aineissa joissakin teollisissa prosesseissa. Niillä voi olla vakava vaikutus vesistöön ja niiden COD-pitoisuus voi kasvaa.

3. Hän ei ole kuollut. Alkoholiaineet: Alkoholiyhdisteet, kuten etanoli ja metanoli, ovat myös yleisiä COD-lähteitä joissakin teollisuuden jätevesien osissa.

4. Suomalainen Sokeriaineet: Sokeriyhdisteet, kuten glukoosi, fruktoosi jne., ovat yleisiä osia joistakin elintarviketeollisuuden ja biolääketeollisuuden jätevesiä, ja ne lisäävät myös COD-pitoisuutta.

5. Mitä? Rasva ja rasva: Myös teollisen tuotannon aikana päästetty rasva ja rasvaa sisältävä jätevesi lisäävät COD-pitoisuutta.

6. Mitä? Ammoniakkikaasut: Vaikka ammoniakkikaasut eivät suoraan vaikuta COD:n määrittämiseen, ammoniakkikaasun hapettuminen kuluttaa myös happea jätevedenkäsittelyprosessin aikana, mikä vaikuttaa epäsuorasti COD-arvoon.

Lisäksi on syytä huomata, että COD ei ainoastaan reagoi vedessä olevaan orgaaniseen aineeseen, vaan se on myös vesessä olevia vähentäviä ominaisuuksia omaavia epäorgaanisia aineita, kuten sulfiitteja, rautaioneja, natriumsulfiittiä jne. Jäteveden käsittelyssä on siksi otettava perusteellisesti huomioon

Orgaaninen aine on pääasiallinen COD:n lähde. Niihin kuuluvat erilaiset orgaaniset aineet, hengissä olevat aineet ja jäteveden hajoamisvaikeat aineet. Jäävesissä oleva korkea COD-pitoisuus on suuri uhka vesiviljelyympäristölle. COD:n käsittely ja seuranta on yksi tärkeimmistä toimenpiteistä saastumisen ehkäisemiseksi ja torjumiseksi. Siksi COD-määritys on yksi yleisesti käytetyistä testimenetelmistä jätevedenkäsittelyssä ja ympäristön seurannassa.

COD-arvon määrittäminen on helppo menetelmä, jolla on korkea analyyttinen herkkyys. COD-arvon määrittäminen voidaan suorittaa suoraan tarkkaillen näytteen värimuutosta tai virtausta tai muita signaaleja kemiallisen reagenssin titroinnin jälkeen hapettumistuotteiden muodostamiseksi. Kun COD-arvo ylittää standardin, on tarpeen suorittaa vastaava käsittely ympäristön pilaantumisen välttämiseksi. Lyhyesti sanottuna COD:n merkityksen ymmärtäminen on elintärkeää veden ympäristön suojelemisessa ja saastumisen torjunnassa.

3. Hän ei ole kuollut. Korkean taudin aiheuttama vaikutus.

‌ COD (keminen hapen kysyntä) on tärkeä indikaattori vesialueiden orgaanisen saastumisen määrän mittaamiseen. Liiallinen pitoisuus vaikuttaa vakavasti jokien vedenlaatuun. ‌

COD-arvon mittaus perustuu hapettavan aineen kulutukseen, kun vähentävät aineet (pääasiassa orgaaniset aineet) hapetetaan ja hajoavat 1 litran vedessä tietyissä olosuhteissa. Nämä vähentävät aineet kuluttavat suuren määrän liuottua happea hajoamisprosessin aikana, mikä aiheuttaa vesieliöiden hapenpuutuksen, mikä puolestaan vaikuttaa niiden normaaliin kasvuun ja eloonjäämiseen ja voi aiheuttaa suuren määrän kuolemia vakavissa tapauksissa. Lisäksi liuotuneen hapen vähentäminen nopeuttaa veden laadun heikkenemistä, edistää orgaanisen aineen hajoamista ja hajoamista sekä tuottaa myrkyllisempää ja haitallisempaa ainetta, kuten ammoniakkikaasua, mikä aiheuttaa suurempaa haittaa vesieliöille ja veden laatuun. Pitkäaikainen altistuminen korkeatasoista orgaanista ainetta sisältävälle jätevedenkäyttöön voi myös aiheuttaa vakavia haittoja ihmisten terveydelle, kuten ruoansulatuskanavan sairauksia, ihosairauksia jne. Siksi liiallinen COD ei ole ainoastaan vaara vesieliöille vaan myös mahdollinen riski ihmisten terveydelle.

Vesiympäristön ja ihmisten terveyden suojelemiseksi on toteutettava tehokkaita toimenpiteitä liiallisen COD:n estämiseksi ja torjumiseksi. Tämä sisältää orgaanisen aineen päästöjen vähentämisen teollisuuden ja maatalouden toiminnoissa sekä jäteveden käsittelyn ja seurannan vahvistamisen, jotta varmistetaan, että päästöjen veden laatu täyttää vaatimukset ja että siten säilytetään hyvä vesiympäristö.

COD on vesiorganisen aineen pitoisuuden indikaattori. Mitä korkeampi COD, sitä vakavammin vesialue saastuu orgaanisella aineella. Kun myrkyllinen orgaaninen aine pääsee vesistöön, se ei ainoastaan vahingoita vesistöön kuuluvia organismeja, kuten kaloja, vaan se voi myös rikastua ruokaketjussa ja päästä ihmisen kehoon aiheuttaen kroonista myrkytystä.

KYV:llä on suuri vaikutus vedenlaatuun ja ekologiseen ympäristöön. Kun orgaaniset epäpuhtaudet, joilla on korkea COD-pitoisuus, joutuvat jokiin, järviin ja säiliöihin, jos niitä ei käsitellä ajoissa, moni orgaaninen aine voi adsorboitua veden pohjaan ja kerääntyä vuosia. Nämä organismit aiheuttavat vahinkoa eri vesieliöille ja voivat olla myrkyllisiä useita vuosia. Tällä myrkyllisellä vaikutuksella on kaksi vaikutusta:

Toisaalta se aiheuttaa suuren määrän vesieläinten kuoleman, tuhoaa vesistöjen ekologisen tasapainon ja jopa tuhoaa suoraan koko jokilajin.

Toisaalta myrkkyjä kerääntyy hitaasti vesieliöihin, kuten kaloihin ja katkarapuihin. Kun ihmiset syövät näitä myrkyllisiä vesieliöitä, myrkyt pääsevät kehoon ja kerääntyvät vuosia, mikä johtaa ennakoimattomiin vakaviin seurauksiin, kuten syöpään, epämuodostumisiin ja geenimutaatioihin. Samalla tavoin jos ihmiset käyttävät saastunutta vettä kasteluun, viljelykasvitkin kärsivät, ja ihmiset hengittävät myös suuren määrän haitallisia aineita syömisen aikana.

Kun COD on erittäin korkea, se heikentää luonnollisen veden laatua. Syy on se, että veden itsensä puhdistaminen edellyttää näiden orgaanisten aineiden hajoamista. KYV:n hajoaminen edellyttää välttämättä hapenkulutusta, eikä veden reoksyynipitoisuus täytä vaatimuksia. DO laskee suoraan nollaan ja muuttuu anaerobiseksi. Anaerobisessa tilassa vesi hajoaa edelleen (mikro-organismeja käsitellään anaerobisesti) ja siitä tulee musta ja haiseva (anaerobiset mikro-organismeja pidetään hyvin mustina ja niissä on vetysulfidia).

4. Suomalainen KOK:n hoitoon käytettävät menetelmät

Ensimmäinen kohta

Fysiikan menetelmä: Käytetään fyysistä toimintaa erottaa jätteessä oleva peitetty aine tai sumentunut aine, mikä voi poistaa jäteveden COD:n. Yleisiin menetelmiin kuuluu jäteveden esikäsitys sedimentaatiotankkien, suodatinverkkojen, suodattimiden, rasvanloukkujen, öljy-vesi-erottajien jne. avulla jäteveden hiukkasten COD:n poistamiseksi yksinkertaisesti.

Toinen kohta

Keminen menetelmä: Se käyttää kemiallisia reaktioita poistamaan jäteveden liuotuneet aineet tai koloidaaliset aineet ja voi poistaa jäteveden COD:n. Yleisiin menetelmiin kuuluvat neutraalisuus, sademinen, hapettumisen vähentäminen, katalytinen hapettuminen, fotokatalyyttinen hapettuminen, mikroelektrolyysi, elektrolyyttinen flokkulaatio, polttaminen jne.

Kolmas kohta

Fysiikan ja kemian menetelmä: Käytetään fysikaalisia ja kemiallisia reaktioita liuotettujen aineiden tai kolloidien aineiden poistamiseksi jäteveden sisältä. Se voi poistaa jäteveden COD:n. Yleisiin menetelmiin kuuluvat verkko, suodatus, sentrifugointi, selventäminen, suodatus, öljyn erottaminen jne.

Neljäs kohta

Biologinen käsittelymenetelmä: Mikrobien aineenvaihduntaa käytetään jäteveden orgaanisten saasteiden ja epäorgaanisten mikrobien ravintoaineiden muuttamiseen vakaiksi ja vaarattomiksi aineiksi. Yleisiin menetelmiin kuuluvat aktiivislihaa koskeva menetelmä, biofilmimenetelmä, anaerobinen biologinen ruoansulatusmenetelmä, vakautuslammi ja kosteikkojen käsittely jne.

5. Mitä? COD-analyysimenetelmä.

Dikromaattimenetelmä

Kemiallisen hapen kysynnän määrittämisen vakiomenetelmä on kiinalaisen GB 11914 -standardin "Vedenlaadun kemiallisen hapen kysynnän määrittäminen dikromaattimenetelmällä" ja kansainvälisen ISO6060 -standardin "Vedenlaadun kemiallisen hapen kysynnän määrittäminen" mukainen. Tämä menetelmä on korkealla hapettumistilalla, hyvällä toistettavuudella, tarkkuudella ja luotettavuudella, ja siitä on tullut kansainvälisesti yleisesti tunnustettu klassinen standardimenetelmä.

Määrittämisperiaate on seuraava: rikkipitoisessa happo- tai rasva-aineessa kaliumdikromaattia käytetään hapettavana aineena, hopeasulifaattia katalyyttiksi ja elohopeasulifaattia kloridionien peittäjänä. Aterioireaktiovaihdun rikkihapon happamuus on 9 mol/l. Aterioireaktiovaihdun lämmitetään kiehumiseen, ja kiehumispiste on 148 °C ± 2 °C. Reaktio jäähdytetään vedellä ja palautetaan 2 tuntia. Kun sulautumisneste on jäähdytetty luonnollisesti, se laimennetaan noin 140 ml:iin vedellä. Indikaattorina käytetään ferroklooria ja jäljellä oleva kaliumdikromaatti titroidaan ammoniumferrosulfaattiliuoksella. Vedenäytteen COD-arvo lasketaan ammonium-ferrosulfaattiliuoksen kulutuksen perusteella. Käytetty hapettava aine on kaliumdikromaatti ja hapettava aine on kuusiarvoinen kromi, joten sitä kutsutaan dikromaattimenetelmäksi.

Tämä klassinen vakiomenetelmä on kuitenkin edelleen heikko: refluksiseula vie suuren kokeilutilan, kuluttaa paljon vettä ja sähköä, käyttää paljon reagensseja, on epämukava käyttää ja vaikeaa mitata nopeasti suurissa määrissä.

Kaliumpermanganaattimenetelmä

COD mitataan käyttämällä kaliumpermanganata hapettavana aineena, ja mitatun tuloksen kutsutaan kaliumpermanganatin indeksiin.

Sektrofotometria

Klassisen standardimenetelmän perusteella kaliumdikromaatti hapentaa orgaanista ainetta ja kuusivalentti kromi tuottaa kolmivalenttia kromia. Veden näytteen COD-arvo määritetään asettamalla yhteys kuusiarvoisen kromin tai kolmiarvoisen kromin absorbaatiovaran ja veden näytteen COD-arvon välillä. Edellä mainitun periaatteen avulla ulkomailla edustavimmat menetelmät ovat EPA.Method 0410.4 "Automatic Manual Colorimetry", ASTM: D1252-2000 "Method B for the determination of chemical oxygen demand of water-sealed digestion spectrophotometry" ja ISO15705-2002 "Small

Nopean ruoansulatusmenetelmä

Klassinen standardimenetelmä on 2h-refluksimenetelmä. Analyysien nopeuden lisäämiseksi on esitetty erilaisia nopean analyysin menetelmiä. On olemassa kaksi päämenetelmää: yksi on lisätä hapettavan aineen pitoisuutta ruoansulatusreaktiojärjestelmässä, lisätä rikkihapon happamuutta, lisätä reaktiolämpötilaa ja lisätä katalyyttia reaktion nopeuden lisäämiseksi. Kotimainen menetelmä on GB/T14420-1993 "Kattilametsien ja jäähdytysveden kemiallisen hapen kysynnän määrittämisen analyysi kaliumdikromaatin nopealla menetelmällä" ja valtion ympäristönsuojeluviraston suosittelemat yhtenäiset menetelmät "Coulometric Method" ja Ulkomainen menetelmä on saksalaisen standardimenetelmän DIN38049 T.43 "Veden kemiallisen hapen tarvetta koskevan nopean menetelmän määrittäminen" edustaja.

Yllä esitetyn menetelmän avulla voidaan verrata klassiseen vakiomenetelmään ja lisätä ruoansulatusjärjestelmän rikkipitoisuutta 9,0 mg/l:stä 10,2 mg/l:ään, reaktiotemperatuuria 150°C:sta 165°C:een ja ruoansulatusaikaa 2h:sta 10min~15min: Toinen on muuttaa perinteistä ruoansulatusmenetelmää lämpösäteilyn avulla lämmitettynä ja käyttää mikroaaltouunitasoista ruoansulatusteknologiaa ruoansulatusreaktiovauhdin parantamiseksi. Mikrovaluuhuudien ja eri tehojen monimuotoisuuden vuoksi on vaikea testata yhtenäistä tehoa ja aikaa parhaan sulautumisvaikutuksen saavuttamiseksi. Mikrovaluuhuudien hinta on myös erittäin korkea, ja yhdenmukaisen standardimenetelmän laatiminen on vaikeaa.

Lianhua Technology kehitti vuonna 1982 kemiallisen hapen kysynnän (COD) nopean sulautumisspektrofotometrisen menetelmän, joka saavutti jäteveden COD:n nopean määrittämisen "10 minuutin sulautumisen, 20 minuutin arvon" menetelmällä. Vuonna 1992 tämä tutkimus- ja kehitystuote sisällytettiin amerikkalaiseen "CHEMICAL ABSTRACTS" -lehtiin uudeksi panokseksi maailman kemian alaan. Tämä menetelmä tuli Kiinan kansantasavallan ympäristönsuojelualan testausstandartiksi vuonna 2007 (HJ/T399-2007). Tällä menetelmällä saatiin tarkka COD-arvo 20 minuutin kuluessa. Se on yksinkertainen, kätevä ja nopea, vaatii vähän reagensseja, vähentää suuresti kokeessa syntyvää saastumista ja vähentää erilaisia kustannuksia. Tämän menetelmän periaatteena on sulattaa Lianhua Technology -teknologian COD-reaktiivin kanssa lisätty vesinäyte 165 asteessa 10 minuutin ajan 420 tai 610 nm:n aallonpituudella, jäähdyttää se sitten 2 minuuttia ja lisätä 2,5 ml tislattua vettä. COD-tuloksen voi saada Lianhua Technology -yrityksen COD-nopean määrittämisen välineellä.