Kémiai oxigénképzettség (COD) ismeretek

Kémiai oxigénképzettség (COD) ismeretek

1. A A halál oka meghatározása.

A COD (Kémiai Oxigénigény) az oxidatantmennyiség, amelyet egy víztest bizonyos körülmények között bizonyos erős oxidatantal kezeltek. A vízben lévő redukáló anyagok mennyiségének mutatója. A vízben lévő redukáló anyagok közé tartoznak a különböző szerves anyagok, nitritek, szulfidek, vassalvak stb., de a főbbek szerves anyagok. Ezért a vegyi oxigénigényet (COD) gyakran használják a vízben lévő szerves anyagok mennyiségének mérésére szolgáló mutatóként. Minél nagyobb a vegyi oxigénigény, annál súlyosabb a szerves anyagok által okozott vízszennyezés. A kémiai oxigénigény (COD) meghatározása a víztestekben található redukáló anyagok meghatározásával és a meghatározási módszerrel függ. A leggyakrabban használt módszerek a savkálium-permanganát (KMnO4) oxidációs módszer és a kálium-dikromát (K2Cr2O7) oxidációs módszer. A kálium-permanganát oxidációs módszer alacsony oxidációs sebességgel rendelkezik, de viszonylag egyszerű, és a víztestek szerves tartalmának relatív összehasonlító értékének meghatározásakor felhasználható. A kálium-dikromát oxidációs módszer magas oxidációs sebességgel és jó reprodukálhatóságkal rendelkezik, és alkalmas a víztestekben található szerves anyag teljes mennyiségének meghatározására. A szerves anyagok nagyon károsak az ipari vízrendszerek számára. Szigorúan véve a vegyi oxigénigény magában foglalja a vízben lévő szervetlen redukáló anyagokat is. Általában, mivel a szennyvízben lévő szerves anyag mennyisége sokkal nagyobb, mint az szervetlen anyag mennyisége, a kémiai oxigénigény általában a szennyvízben lévő szerves anyag teljes mennyiségének képviseletére szolgál. A mérési körülmények között a vízben nitrogén nélkül lévő szerves anyag könnyen oxidációba kerül a kálium-permanganát által, míg a nitrogént tartalmazó szerves anyag boncolása nehezebb. Ezért az oxigénigény alkalmas a természetes víz vagy az könnyen oxidációra alkalmas szerves anyagot tartalmazó általános szennyvíz meghatározására, míg a bonyolultabb összetevőkkel rendelkező szerves ipari szennyvízt gyakran mérik a kémiai oxigénigényre.

A nagy mennyiségű szerves anyagot tartalmazó víz a sótalanítási rendszeren áthaladó ioncsere-rézeket, különösen az anioncsere-rézeket szennyezi, ami csökkenti a gyanta cserekapacitását. A szerves anyag előkezelés után (koaguláció, tisztítás és szűrés) körülbelül 50%-kal csökkenthető, de a sótalanító rendszerben nem lehet eltávolítani, ezért gyakran a fűtővízön keresztül kerül a kazánba a kazánvíz pH-értékének csökkentése érdekében. Néha a gőzrendszerbe szerves anyag is bejuthat, és kondenzálódhat, ami a pH-érték csökkenését okozza, és a rendszer korrózióját okozza. A keringővízrendszerben a magas szervesanyag-tartalom elősegíti a mikrobiális szaporodást. Ezért akár sótalanítás, akár kazánvíz, akár keringővíz-rendszer esetében minél alacsonyabb a COD, annál jobb, de nincs egységes határindex. Ha a COD (KMnO4 módszer) nagyobb, mint 5 mg/l a keringő hűtővízrendszerben, a vízminőség romlani kezdett.

Az ivóvíz szabványban az I. és II. osztályú víz kémiai oxigénigénye (COD) ≤15mg/l, a III. osztályú víz kémiai oxigénigénye (COD) ≤20mg/l, az IV. osztályú víz kémiai oxigénigénye (COD) ≤30mg/

2. A székhely. Hogyan állítják elő a COD-t?

A COD (kémiai oxigénigény) elsősorban a víztestben lévő olyan anyagokból származik, amelyeket erős oxidatív anyagok, különösen szerves anyagok oxidálhatnak. Ezek a szerves anyagok széles körben jelen vannak a szennyvízben és a szennyezett vízben, beleértve, de nem kizárólagosan a cukrok, olajok és zsírok, ammónia nitrogén stb. Ezek az anyagok oxidációja a vízben oldott oxigént fogyasztja, ezáltal növelve a kémiai oxigénig Különösen:

1. A Cukoranyagok: a glükóz, a fruktóz stb. gyakran megtalálhatók az élelmiszer-feldolgozó ipar és a biofarmászipar szennyvízében, és növelik a COD-tartalmat.

2. A székhely. Olajok és zsírok: Az ipari termelés során kibocsátott, olajokat és zsírokat tartalmazó szennyvíz szintén növeli a szén-dioxid-tartalom koncentrációját.

3. A szülői család. Ammónium-nitrogén: Bár nem befolyásolja közvetlenül a COD meghatározását, az ammónium-nitrogén oxidációja a szennyvízkezelés során oxigént is fogyaszt, ami közvetve befolyásolja a COD értéket.

Ezenkívül számos olyan anyagfaj létezik, amely COD-t okozhat a szennyvízben, beleértve a biológiailag lebomló szerves anyagokat, az ipari szerves szennyezőanyagokat, a redukáló szervetlen anyagokat, néhány, biológiailag nehéz lebomló szerves anyagot és a mikrobiális metabolitokat. Ezek az anyagok oxidációja a vízben feloldott oxigént fogyasztja, ami a COD kialakulását eredményezi. Ezért a kémiai oxigénigény fontos mutató a szerves anyag szennyeződésének mértékének és a vízben lévő szervetlen anyag csökkentésének mérésére. A vízben lévő anyagok összmennyisége, amelyeket bizonyos körülmények között oxidációs anyagok (általában kálium-dikromát vagy kálium-permanganát) oxidálhatnak és bomlíthatnak, azaz az ezekből az anyagokból származó oxigén fogyasztásának mértéke.

1. A Szerves anyag: A szerves anyag a szennyvízben található szén-dioxid-kibocsátás egyik fő forrása, beleértve a biológiailag lebomló szerves anyagokat, mint például a fehérjék, szénhidrátok és zsírok. Ezek a szerves anyagok szén-dioxidra és vízre bomlanak mikroorganizmusok hatására.

2. A székhely. Fenolikus anyagok: A fenolikus vegyületeket gyakran használják szennyező anyagként a szennyvízben egyes ipari folyamatokban. Ezek súlyos hatással lehetnek a vízkörnyezetre és növelik a COD-tartalmat.

3. A szülői család. Alkoholtartalmú anyagok: Az alkoholtartalmú vegyületek, mint például az etanol és a metanol, szintén gyakori forrásai a COD-nak egyes ipari szennyvízben.

4. A székhely Cukoranyagok: A cukorvegyületek, mint például a glükóz, a fruktóz stb. gyakoriak az egyes élelmiszer-feldolgozó és a biofarmásziás iparágak szennyvízében, és ezek növelik a COD-tartalmát is.

5. A következő. Zsírt és zsírt: Az ipari termelés során kibocsátott zsírt és zsírt tartalmazó szennyvíz szintén növeli a szén-dioxid-koncentrációt.

6. A székhely. Ammónium-nitrogén: Bár az ammónium-nitrogén nem befolyásolja közvetlenül a COD meghatározását, az ammónium-nitrogén oxidációja a szennyvíztisztítási folyamat során oxigént is fogyaszt, ami közvetetten befolyásolja a COD értéket.

Ezenkívül meg kell jegyezni, hogy a szén-dioxid nem csak a vízben lévő szerves anyagokra reagál, hanem a vízben lévő szervetlen anyagokat is, amelyek redukáló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a kéntartalmú anyagok, a vas-ionok, a nátrium-szulfit stb. A szennyví

A szerves anyag a fő COD forrása. Ezek közé tartoznak a szennyvízben található különböző szerves anyagok, függő anyagok és nehéz lebomló anyagok. A szennyvízben lévő magas COD-tartalom nagy veszélyt jelent a vízkörnyezetre. A szennyezés megelőzésének és ellenőrzésének egyik fontos eszköze a szennyezés kezelése és ellenőrzése. Ezért a COD meghatározása a szennyvízkezelésben és a környezeti monitoringban a leggyakrabban használt vizsgálati módszerek egyike.

A COD meghatározása könnyű kezelhető eljárás, magas analitikai érzékenységgel. A COD meghatározása a kémiai reagens titrálása után a minta színváltozásának, illetve a áram vagy más jelek közvetlen megfigyelésével valósítható meg oxidációs termékek előállításához. Ha a COD értéke meghaladja a szabványt, a környezetszennyezés elkerülése érdekében megfelelő kezelést kell végezni. Röviden: a COD jelentésének megértése létfontosságú szerepet játszik a vízkörnyezet védelmében és a szennyezés elleni küzdelemben.

3. A szülői család. A magas COD hatása.

‌ A COD (kémiai oxigénigény) fontos mutató a víztestek szerves szennyeződésének mértékének mérésére. A túlzott tartalom súlyos hatással lesz a folyóvízminőségére. ‌

A COD mérése az oxidatív anyagok (főleg szerves anyagok) oxidációja és bomlása során fogyasztott oxidatív mennyiség alapján történik 1 liter vízben bizonyos körülmények között. Ezek a redukáló anyagok a bomlási folyamat során nagy mennyiségű oldott oxigént fogyasztanak, ami a vízi élőlények oxigénhiányát okozza, ami viszont befolyásolja normális növekedésüket és túlélésüket, és súlyos esetekben nagy számú halálesetet okozhat. Ezenkívül a feloldott oxigén csökkentése felgyorsítja a vízminőség romlását, elősegíti a szerves anyagok romlását és bomlását, és mérgezőbb és károsabb anyagokat termel, mint például az ammónia nitrogént, ami nagyobb károkat okoz a vízi szervezetek és a vízminőség számára. A magas koncentrációjú szerves anyagot tartalmazó szennyvíz hosszú távú expozíciója súlyos károkat okozhat az emberi egészségre, például gyomor-bélbetegségeket, bőrbetegségeket stb. okozhat. Ezért a túlzott COD nemcsak a vízi élőlények számára jelent veszélyt, hanem az emberi egészségre is

A vízkörnyezet és az emberi egészség védelme érdekében hatékony intézkedéseket kell hozni a túlzott COD megelőzésére és ellenőrzésére. Ez magában foglalja az ipari és mezőgazdasági tevékenységekben keletkező szerves anyag kibocsátásának csökkentését, valamint a szennyvízkezelés és a felügyelet megerősítését annak biztosítása érdekében, hogy a kibocsátott víz minősége megfeleljen a szabványoknak, ezáltal fenntartva a jó vízökológiai környezetet.

A COD a víz szervesanyag-tartalmának mutatója. Minél magasabb a COD, annál súlyosabb a szerves anyagokkal való szennyezés a víztestben. Amikor mérgező szerves anyag kerül a víztestbe, nem csak károsítja a víztestben lévő szervezeteket, mint például a halakat, hanem gazdagodhat az élelmiszerláncban és beléphet az emberi testbe, ami krónikus mérgezést okozhat..

A COD nagy hatással van a vízminőségre és az ökológiai környezetre. Ha a magas COD-tartalomú szerves szennyező anyagok egyszer belépnek folyókba, tavakba és víztárolókba, és nem kezelték őket időben, sok szerves anyagot az a talaj felszínén adszorpálhat, és sok éven át felhalmozódik. Ezek a szervezetek károsítják a vízben lévő különböző szervezeteket, és több évig is mérgezőek lehetnek. Ennek a mérgező hatásnak két hatása van:

Egyrészt a vízi élőlények nagy számú halála, a víztest ökológiai egyensúlyának megsemmisítése, sőt az egész folyó ökoszisztémájának közvetlen megsemmisítése.

Másrészt a mérgek lassan felhalmozódnak a vízi élőlényekben, mint például a halakban és a rákokban. Ha az emberek egyszer fogyasztják ezeket a mérgező vízi élőlényeket, a méregek bejutnak az emberi testbe, és sok évig felhalmozódnak, ami előre nem látható súlyos következményekkel jár, mint például rák, deformációk és génmutációk. Ugyanez a helyzet, ha az emberek szennyezett vizet használnak öntözéshez, akkor a termés is károsodik, és az emberek nagy mennyiségű káros anyagot szívnak be az étkezés során.

Ha a COD nagyon magas, a természetes vízminőség romlását okozza. Ennek oka az, hogy a víz öntisztításához a szerves anyagok lebomlását kell elvégezni. A szén-dioxid-kibocsátás lebontása szükségszerűen oxigénfogyasztást igényel, és a víz reoxigénképessége nem felel meg a követelményeknek. A DO egyenesen 0-ra csökken, és anaerob lesz. Az anaerob állapotban tovább bomlik (a mikroorganizmusok anaerob kezelése), és a víz fekete és büdös lesz (az anaerob mikroorganizmusok nagyon feketének tűnnek, és hidrogén-szulfid gázt tartalmaznak).

4. A székhely A COD kezelésének módszerei

Az első pont

Fizikai módszer: Fizikai hatást alkalmaz a szennyezővízben lévő szuszpendált anyag vagy zavarosság elválasztására, amely eltávolíthatja a szennyezővízben lévő szén-dioxidot. A szokásos módszerek közé tartozik a szennyvíz előkezelése üledéktartályok, szűrőhálózatok, szűrők, zsírcsapdákkal, olaj-víz szétválasztókkal stb. segítségével, hogy egyszerűen eltávolítsák a szennyvízben lévő részecskékből álló szén-dioxid

Második pont

Kémiai módszer: kémiai reakciókat használ a szennyvízben lévő oldott vagy kolloid anyagok eltávolítására, és eltávolíthatja a szennyvízben lévő COD-t. A szokásos módszerek közé tartozik a semlegesítés, a csapadékolás, az oxidáció-redukció, a katalitikus oxidáció, a fotokatalizációs oxidáció, a mikro-elektrolizis, az elektrolitikus flokkuláció, a elégetés stb.

Harmadik pont

Fizikai és kémiai módszer: Fizikai és kémiai reakciókat használ a szennyvízben lévő oldott vagy kolloid anyagok eltávolítására. Eltávolíthatja a COD-t a szennyvízből. A szokásos módszerek közé tartozik a rács, szűrés, centrifugáció, tisztítás, szűrés, olajválasztás stb.

Negyedik pont

Biológiai kezelési módszer: A mikroorganizmusok metabolizmusát használja a szennyvízben lévő szerves szennyezőanyagok és szervetlen mikroorganizmus tápanyagok stabil és ártalmatlan anyagoknak való átalakítására. A szokásos módszerek közé tartozik az aktív iszap módszer, a biofilm módszer, az anaerob biológiai emésztési módszer, a stabilizációs tó és a vizes területek kezelése stb.

5. A következő. A COD elemzési módszertan.

Dikromát módszer

A vegyi oxigénigény meghatározásának szabványos módszere a kínai GB 11914 szabvány "A vízminőség vegyi oxigénigényének meghatározása dikromát módszerrel" és az ISO6060 nemzetközi szabvány "A vízminőség vegyi oxigénigényének meghatározása". Ez a módszer magas oxidációs sebességgel, jó reprodukálhatóságkal, pontossággal és megbízhatósággal rendelkezik, és a nemzetközi közösség által általánosan elismert klasszikus szabványos módszerré vált.

A meghatározási elv a következő: a kénsavsavsav-médiumban a kálium-dikromátot oxidatént, az ezüst-szulfátot katalizátorként, a higanyszulfátot klorid-ionok maszkáló szerként használják. A szétválasztási reakciós folyadék kéntartalma 9 mol/l. A szétválasztási reakciós folyadékot forrásra melegítik, és a 148°C ± 2°C forráspont hőmérséklete a szétválasztási hőmérséklet. A reakciót vízzel hűtjük le, és 2 órán át visszacsapunk. A szétesés folyadékát természetes módon lehűtöttük, majd körülbelül 140 ml-re hígítjuk vízzel. A vizsgálati módszerek során a vizsgálati módszerek a vizsgálati módszerek és a vizsgálati módszerek alkalmazásának módját vizsgálják. A vízmintában a COD értéket az ammónium-vas-szulfát oldat fogyasztása alapján kell kiszámítani. A felhasznált oxidató kálium-dikromát, az oxidató anyag pedig hatértékű króm, ezért a dikromát módszernek nevezik.

A klasszikus szabványos módszernek azonban még mindig vannak hiányosságai: a visszacsapásgép nagy kísérleti helyet foglal el, sok vizet és villamos energiát fogyaszt, nagy mennyiségű reagenset használ, kényelmetlen a működtetése, és nehéz nagy mennyiségben gyorsan mérni.

Kálíum-permanganát módszer

A COD-t oxidálóként kálium-permanganátot használva mérik, és a mért eredményt kálium-permanganát-indexnek nevezik.

Sztéptrofotometria

A klasszikus szabványos módszer alapján a kálium-dikromát oxidációja szerves anyagokat, a hatértékű króm pedig háromértékű krómot termel. A vízmintában a COD értéket a hat vagy háromértékű króm felszívódási értéke és a vízmintában a COD értéke közötti kapcsolat megállapításával kell meghatározni. A fenti alapelv alkalmazásával a legreprezentatívabb módszerek a külföldön az EPA.Méthód 0410.4 "Automatikus kézi színmérés", ASTM: D1252-2000 "B módszer a vízzel elzárott emésztési spektrophotometria kémiai oxigénigényének meghatározására

Gyors emésztési módszer

A klasszikus szabvány módszer a 2 órás reflux módszer. Az elemzés sebességének növelése érdekében különböző gyors elemzési módszereket javasoltak. Két fő módszer létezik: az egyik az oxidató koncentrációjának növelése az emésztési reakció rendszerben, a kénsav savtartalmának növelése, a reakció hőmérsékletének növelése és a katalizátor növelése a reakció sebességének növelése érdekében. A hazai módszer a GB/T14420-1993 "A kazánvíz és a hűtővíz kémiai oxigénigényének meghatározására szolgáló kálium-dikromát gyors módszer" és az Állami Környezetvédelmi Igazgatóság által ajánlott egységes módszerek "Coulometric Method" és "Rapid Closed A külföldi módszer a német szabványos módszer DIN38049 T.43 "A víz kémiai oxigénigényének gyors meghatározására szolgáló módszer" által képviseltetik.

A klasszikus szabványos módszerhez képest a fenti módszer növeli a megemésztési rendszer kénsavsavsav-savtartalmát 9,0 mg/l-ről 10,2 mg/l-re, a reakció hőmérsékletét 150°C-ról 165°C-re, és az emésztési időt 2óráról 10min~15 A második a hagyományos emésztési módszer megváltoztatása hősugárzással történő fűtéssel, és a mikrohullámú emésztési technológia használata az emésztési reakció sebességének javítása érdekében. A mikrohullámú sütők és a különböző teljesítmények széles választékának köszönhetően nehéz az egységes teljesítmény és idő tesztelése a legjobb emésztési hatás elérése érdekében. A mikrohullámú sütők ára is nagyon magas, és nehéz egységes szabványos módszert kidolgozni.

A Lianhua Technology 1982-ben kifejlesztett egy gyors emésztési spektrophotometrikus módszert a kémiai oxigénigény (COD) meghatározására, amely a szennyvízben lévő COD gyors meghatározását a "10 perces emésztés, 20 perces érték" módszerrel valósította meg. 1992-ben ezt a kutatási és fejlesztési eredményt az amerikai "CHEMICAL ABSTRACTS" című kiadványba vették fel, mint egy új hozzájárulást a világ kémiai területéhez. Ez a módszer 2007-ben a Kínai Népköztársaság környezetvédelmi iparágának vizsgálati szabványává vált (HJ/T399-2007). Ez a módszer 20 perc alatt sikeresen elérte a pontos COD értéket. Egyszerű, kényelmes és gyors a működtetése, kevés reagensre van szükség, jelentősen csökkenti a kísérlet során keletkező szennyeződést és a különböző költségeket. A módszer elve az, hogy a Lianhua Technology COD reagensével 165 fokos hőmérsékleten, 10 percig 420 vagy 610 nm hullámhosszon megemésztjük a hozzáadott vízmintát, majd 2 percig hűtjük, majd hozzáadunk 2,5 ml desztillált vizet. A COD-eredményt a Lianhua Technology COD gyors meghatározási eszköze segítségével lehet elérni.