conoscenza della domanda di ossigeno chimico

conoscenza della domanda di ossigeno chimico

1. il numero di Definizione di COD.

Il COD (Chemical Oxygen Demand) è la quantità di ossidante consumata quando un campione d'acqua viene trattato con un determinato ossidante forte in determinate condizioni. È un indicatore della quantità di sostanze riducenti nell'acqua. Le sostanze riducenti nell'acqua comprendono varie sostanze organiche, nitriti, solfuri, sali ferrosi, ecc., ma le principali sono le sostanze organiche. Pertanto, la domanda di ossigeno chimico (COD) è spesso utilizzata come indicatore per misurare la quantità di sostanze organiche nell'acqua. Più grande è la domanda di ossigeno chimico, più grave è l'inquinamento dell'acqua da sostanze organiche. La determinazione della domanda di ossigeno chimico (COD) varia in funzione della determinazione delle sostanze riducenti nei campioni d'acqua e del metodo di determinazione. I metodi più comunemente utilizzati sono il metodo di ossidazione del permanganato di potassio acido (KMnO4) e il metodo di ossidazione del dicromato di potassio (K2Cr2O7). Il metodo di ossidazione del permanganato di potassio ha un basso tasso di ossidazione, ma è relativamente semplice e può essere utilizzato per determinare il valore di confronto relativo del contenuto organico nei campioni d'acqua. Il metodo di ossidazione del dicromat di potassio ha un elevato tasso di ossidazione e una buona riproducibilità ed è adatto per determinare la quantità totale di materia organica nei campioni d'acqua. La materia organica è molto dannosa per i sistemi idrici industriali. In senso stretto, la domanda di ossigeno chimico comprende anche sostanze riducenti inorganiche nell'acqua. Di solito, poiché la quantità di materia organica nelle acque reflue è molto maggiore della quantità di materia inorganica, la domanda di ossigeno chimico è generalmente utilizzata per rappresentare la quantità totale di materia organica nelle acque reflue. Nelle condizioni di misurazione, la materia organica senza azoto in acqua è facilmente ossidata dal permanganato di potassio, mentre la materia organica contenente azoto è più difficile da decomporre. Pertanto, la domanda di ossigeno è adatta per determinare l'acqua naturale o le acque reflue generali contenenti materia organica facilmente ossidata, mentre le acque reflue industriali organiche con componenti più complessi sono spesso misurate per la domanda di ossigeno chimico.

L'acqua contenente una grande quantità di materia organica contaminerà le resine di scambio ionico durante il passaggio attraverso il sistema di desalinizzazione, in particolare le resine di scambio anionico, riducendo la capacità di scambio della resina. La materia organica può essere ridotta di circa il 50% dopo il pretrattamento (coagulazione, chiarificazione e filtrazione), ma non può essere rimossa nel sistema di desalinizzazione, quindi viene spesso introdotta nella caldaia attraverso l'acqua di alimentazione per ridurre il valore del pH dell'acqua della caldaia. A volte la materia organica può anche essere introdotta nel sistema di vapore e condensarsi, causando una diminuzione del pH e la corrosione del sistema. L'elevato contenuto di sostanze organiche nel sistema idrico circolante favorirà la riproduzione microbica. Pertanto, per la desalinizzazione, per l'acqua da caldaia o per il sistema di acqua circolante, più basso è il COD, meglio è, ma non esiste un indice limite unificato. Quando la COD (metodo KMnO4) è superiore a 5 mg/l nel sistema di acqua di raffreddamento circolante, la qualità dell'acqua ha iniziato a deteriorarsi.

Nella norma dell'acqua potabile, il fabbisogno di ossigeno chimico (COD) dell'acqua di classe I e di classe II è ≤15mg/L, il fabbisogno di ossigeno chimico (COD) dell'acqua di classe III è ≤20mg/L, il fabbisogno di ossigeno chim

2. La sua vita. Come si produce la DCO?

La COD (demanda di ossigeno chimico) è principalmente derivata da sostanze presenti nel campione d'acqua che possono essere ossidate da forti ossidanti, in particolare da sostanze organiche. Queste sostanze organiche sono ampiamente presenti nelle acque reflue e nelle acque inquinate, inclusi, a titolo esemplificativo, zuccheri, oli e grassi, azoto di ammoniaca, ecc. L'ossidazione di queste sostanze consuma l'ossigeno disciolto nell'acqua, aumentando così la domanda di os In particolare:

1. il numero di Sostanze zuccherose: come il glucosio, il fruttosio, ecc., si trovano comunemente nelle acque reflue dell'industria alimentare e della biofarmaceutica e aumenteranno il contenuto di COD.

2. La sua vita. Olio e grassi: anche le acque reflue contenenti oli e grassi scaricate durante la produzione industriale causeranno un aumento della concentrazione di COD.

3. La sua vita. Azoto di ammoniaca: sebbene non influisca direttamente sulla determinazione della DCO, l'ossidazione dell'azoto di ammoniaca consuma anche ossigeno durante il trattamento delle acque reflue, influenzando indirettamente il valore della DCO.

Inoltre, ci sono molti tipi di sostanze che possono produrre COD nelle acque reflue, tra cui la materia organica biodegradabile, gli inquinanti organici industriali, le sostanze inorganiche riducenti, alcune sostanze organiche difficili da biodegradare e i metaboliti microbici. L'ossidazione di queste sostanze consuma l'ossigeno disciolto nell'acqua, con conseguente generazione di COD. Pertanto, la domanda di ossigeno chimico è un indicatore importante per misurare il grado di inquinamento della materia organica e la riduzione della materia inorganica nell'acqua. Essa riflette la quantità totale di sostanze nell'acqua che possono essere ossidate e decomposte da ossidanti (di solito dicromato di potassio o permanganato di potassio) in determinate condizioni, cioè il grado in cui queste sostanze consumano ossigeno.

1. il numero di Materia organica: la materia organica è una delle principali fonti di COD nelle acque reflue, compresa la materia organica biodegradabile come proteine, carboidrati e grassi. Queste sostanze organiche possono essere decomposte in anidride carbonica e acqua sotto l'azione di microrganismi.

2. La sua vita. Sostanze fenoliche: i composti fenolici sono spesso utilizzati come inquinanti nelle acque reflue in alcuni processi industriali. Possono avere un grave impatto sull'ambiente idrico e aumentare il contenuto di COD.

3. La sua vita. Sostanze alcoliche: anche i composti alcolici, come l'etanolo e il metanolo, sono comuni fonti di COD in alcune acque reflue industriali.

4. La sua vita. Sostanze zuccherose: i composti zuccherosi, come glucosio, fruttosio, ecc., sono componenti comuni delle acque reflue di alcune industrie alimentari e biofarmaceutiche e aumenteranno anche il contenuto di COD.

- 5°. Grasso e grassi: anche le acque reflue contenenti grassi e grassi scaricate durante la produzione industriale porteranno ad un aumento della concentrazione di COD.

- Sei. Azoto di ammoniaca: sebbene l'azoto di ammoniaca non influisca direttamente sulla determinazione della DCO, l'ossidazione dell'azoto di ammoniaca consuma anche ossigeno durante il processo di trattamento delle acque reflue, influenzando indirettamente il valore della DCO.

Inoltre, vale la pena notare che il COD non reagisce solo alla materia organica presente nell'acqua, ma rappresenta anche sostanze inorganiche con proprietà riducenti nell'acqua, come solfuro, ioni ferrosi, solfito di sodio, ecc. Pertanto, durante il trattamento delle acque reflue, è necessario considerare in

La materia organica è la principale fonte di COD. Tra queste vi sono varie sostanze organiche, sostanze sospese e sostanze difficili da decomporre nelle acque reflue. L'elevato contenuto di COD nelle acque reflue costituirà una grande minaccia per l'ambiente acquatico. Il trattamento e il monitoraggio delle COD costituiscono una delle misure importanti per prevenire e controllare l'inquinamento. Pertanto, la determinazione della COD è uno dei metodi di prova più utilizzati nel trattamento delle acque reflue e nel monitoraggio ambientale.

La determinazione della COD è un processo facile da eseguire con elevata sensibilità analitica. La determinazione della COD può essere completata osservando direttamente il cambiamento di colore del campione o la corrente o altri segnali dopo che il reagente chimico è titolato per generare prodotti di ossidazione. Quando il valore di COD supera lo standard, è necessario effettuare un trattamento corrispondente per evitare l'inquinamento ambientale. In breve, la comprensione di cosa significhi COD svolge un ruolo vitale nella protezione dell'ambiente acquatico e nella lotta all'inquinamento.

3. La sua vita. L'impatto di una alta COD.

‌La COD (demanda di ossigeno chimico) è un importante indicatore per misurare il grado di inquinamento organico nei corpi idrici. Un contenuto eccessivo avrà un grave impatto sulla qualità delle acque fluviali.‌

La misurazione della COD si basa sulla quantità di ossidante consumata quando sostanze riducenti (principalmente sostanze organiche) vengono ossidate e decomposte in 1 litro di acqua in determinate condizioni. Queste sostanze riducenti consumano una grande quantità di ossigeno disciolto durante il processo di decomposizione, causando una carenza di ossigeno negli organismi acquatici, che a sua volta influisce sulla loro normale crescita e sopravvivenza e può causare un gran numero di morti nei casi gravi. Inoltre, la riduzione dell'ossigeno disciolto accelererà il deterioramento della qualità dell'acqua, favorirà la corruzione e la decomposizione della materia organica e produrrà sostanze più tossiche e nocive, come l'azoto ammoniacale, che causeranno maggiori danni agli organismi acquatici e alla qualità L'esposizione a lungo termine alle acque reflue contenenti elevate concentrazioni di sostanze organiche può anche causare gravi danni alla salute umana, come causare malattie gastrointestinali, malattie della pelle, ecc. Pertanto, l'eccessiva COD non solo rappresenta una minaccia per gli organismi acquatici, ma rappresenta anche un

Per tutelare l'ambiente acquatico e la salute umana, occorre adottare misure efficaci per prevenire e controllare l'eccessiva COD. Ciò include la riduzione degli scarichi di materia organica nelle attività industriali e agricole, nonché il rafforzamento del trattamento e del monitoraggio delle acque reflue per garantire che la qualità delle acque scaricate soddisfi le norme, mantenendo così un buon ambiente ecologico delle acque.

La COD è un indicatore del contenuto di materia organica nell'acqua. Più elevata è la COD, più gravemente il corpo idrico è inquinato da sostanze organiche. Quando le sostanze organiche tossiche entrano nel corpo acqueo, non solo danneggiano gli organismi presenti nel corpo acqueo come i pesci, ma possono anche arricchirsi nella catena alimentare e entrare nel corpo umano, causando avvelenamento cronico.

La COD ha un grande impatto sulla qualità dell'acqua e sull'ambiente ecologico. Una volta che gli inquinanti organici con un elevato contenuto di COD entrano nei fiumi, nei laghi e nei serbatoi, se non vengono trattati in tempo utile, molte sostanze organiche possono essere assorbite dal suolo sul fondo dell'acqua e accumularsi per molti anni. Questi organismi causano danni a vari organismi dell'acqua e possono continuare ad essere tossici per diversi anni. Questo effetto tossico ha due effetti:

Da un lato, causerà la morte di un gran numero di organismi acquatici, distruggerà l'equilibrio ecologico del corpo idrico e persino distruggerà direttamente l'intero ecosistema fluviale.

D'altra parte, le tossine si accumulano lentamente negli organismi acquatici come pesci e gamberetti. Una volta che gli esseri umani consumano questi organismi acquatici tossici, le tossine entrano nel corpo umano e si accumulano per molti anni, portando a conseguenze gravi imprevedibili come cancro, deformità e mutazioni genetiche. Allo stesso modo, se le persone usano acqua inquinata per l'irrigazione, anche i raccolti saranno colpiti e le persone inalaranno anche una grande quantità di sostanze nocive nel processo di alimentazione.

Quando la COD è molto elevata, provoca il deterioramento della qualità naturale dell'acqua. La ragione è che l'auto-purificazione dell'acqua richiede la degradazione di queste sostanze organiche. La degradazione della COD richiede necessariamente un consumo di ossigeno e la capacità di reossigenazione dell'acqua non soddisfa i requisiti. La DO scenderà direttamente a 0 e diventerà anaerobica. Nello stato anaerobico, continuerà a decomporsi (trattamento anaerobico dei microrganismi) e l'acqua diventerà nera e puzzolente (i microrganismi anaerobi sembrano molto neri e contengono gas solfuro di idrogeno).

4. La sua vita. Metodi di trattamento della DCO

Il primo punto

Metodo fisico: utilizza un'azione fisica per separare la sostanza sospesa o la turbidità nelle acque reflue, che può rimuovere la COD nelle acque reflue. I metodi più comuni comprendono il pretrattamento delle acque reflue attraverso serbatoi di sedimentazione, reti di filtraggio, filtri, trappole per grassi, separatori olio-acqua, ecc., per rimuovere semplicemente la COD di particolato nelle acque reflue.

Secondo punto

Metodo chimico: utilizza reazioni chimiche per rimuovere sostanze disciolte o colloidali nelle acque reflue e può rimuovere la COD nelle acque reflue. I metodi comuni sono la neutralizzazione, la precipitazione, l'ossidazione-riduzione, l'ossidazione catalitica, l'ossidazione fotocatalitica, la micro-elettroliesi, la flocculazione elettrolitica, l'incenerimento, ecc.

Terzo punto

Metodo fisico-chimico: utilizza reazioni fisiche e chimiche per rimuovere sostanze disciolte o colloidali nelle acque reflue. Può rimuovere la COD nelle acque reflue. I metodi comuni sono la griglia, la filtrazione, la centrifugazione, la chiarificazione, la filtrazione, la separazione dell'olio, ecc.

Quarto punto

Metodo di trattamento biologico: utilizza il metabolismo microbico per convertire in sostanze stabili e innocue gli inquinanti organici e i nutrienti microbici inorganici presenti nelle acque reflue. I metodi più comuni sono il metodo dei fanghi attivi, il metodo dei biofilm, il metodo di digestione biologica anaerobica, lo stagno di stabilizzazione e il trattamento delle zone umide, ecc.

- 5°. Metodo di analisi della COD.

Metodo di dicromato

Il metodo standard per determinare la domanda di ossigeno chimico è rappresentato dallo standard cinese GB 11914 "Determinazione della domanda di ossigeno chimico della qualità dell'acqua con metodo di dicromato" e dallo standard internazionale ISO6060 "Determinazione della domanda di ossigeno chimico della qualità dell'acqua". Questo metodo ha un elevato tasso di ossidazione, una buona riproducibilità, precisione e affidabilità, ed è diventato un metodo standard classico generalmente riconosciuto dalla comunità internazionale.

Il principio di determinazione è: nel mezzo acido solforico, il dicromato di potassio è usato come ossidante, il solfato d'argento come catalizzatore e il solfato di mercurio come mascherante per gli ioni cloruro. L'acidità dell'acido solforico del liquido di reazione di digestione è di 9 mol/L. Il liquido di reazione di digestione viene riscaldato fino a bollire e la temperatura di punto di ebollizione di 148°C±2°C è la temperatura di digestione. La reazione viene raffreddata con acqua e riflussa per 2 ore. Dopo aver raffreddato il liquido di digestione in modo naturale, viene diluito a circa 140 ml con acqua. Il ferrocloruro è utilizzato come indicatore e il rimanente dicromato di potassio è titolato con una soluzione di solfato ferroso di ammonio. Il valore di COD del campione d'acqua è calcolato in base al consumo di soluzione di solfato ferroso di ammonio. L'ossidante utilizzato è il dicromato di potassio e l'agente ossidante è il cromo esavalente, quindi si chiama metodo di dicromato.

Tuttavia, questo metodo standard classico presenta ancora dei difetti: il dispositivo di reflusso occupa un grande spazio sperimentale, consuma molta acqua ed elettricità, utilizza una grande quantità di reagenti, è scomodo da usare e è difficile da misurare rapidamente in grandi quantità.

Metodo del permanganato di potassio

La COD è misurata utilizzando il permanganato di potassio come ossidante e il risultato misurato è chiamato indice di permanganato di potassio.

Spettrofotometria

Sulla base del metodo standard classico, il dicromato di potassio ossida la materia organica e il cromo esavalente genera cromo trivalente. Il valore di COD del campione d'acqua è determinato stabilendo una relazione tra il valore di assorbimento del cromo esavalente o trivalente e il valore di COD del campione d'acqua. Utilizzando il principio sopra riportato, i metodi più rappresentativi all'estero sono EPA.Metodo 0410.4 "Colorimetria automatica manuale", ASTM: D1252-2000 "Metodo B per la determinazione del fabbisogno di ossigeno chimico della spettrophotometria di digestione sigil

Metodo di digestione rapida

Il metodo classico standard è il metodo di reflusso a 2 ore. Per aumentare la velocità di analisi, sono stati proposti vari metodi di analisi rapida. Esistono due metodi principali: uno è quello di aumentare la concentrazione dell'ossidante nel sistema di reazione di digestione, aumentare l'acidità dell'acido solforico, aumentare la temperatura di reazione e aumentare il catalizzatore per aumentare la velocità di reazione. Il metodo nazionale è rappresentato da GB/T14420-1993 "Analisi dell'acqua di caldaia e dell'acqua di raffreddamento con metodo rapido di determinazione della domanda di ossigeno chimica con dicromato di potassio" e dai metodi unificati raccomandati dalla State Environmental Protection Administration "Metodo col Il metodo estero è rappresentato dal metodo standard tedesco DIN38049 T.43 "Metodo rapido per la determinazione della domanda di ossigeno chimico dell'acqua".

Rispetto al metodo classico standard, il metodo sopra indicato aumenta l'acidità dell'acido solforico del sistema di digestione da 9,0 mg/l a 10,2 mg/l, la temperatura di reazione da 150°C a 165°C e il tempo di digestione da 2h a 10min~15min. Il secondo è quello di cambiare il metodo tradizionale di digestione riscaldando con radiazioni termiche e utilizzare la tecnologia di digestione a microonde per migliorare la velocità di reazione di digestione. A causa della grande varietà di forni a microonde e delle diverse potenze, è difficile testare la potenza e il tempo unificati per ottenere il miglior effetto di digestione. Il prezzo dei forni a microonde è anche molto elevato e è difficile formulare un metodo standard unificato.

La tecnologia Lianhua ha sviluppato un metodo spettrophotometrico di digestione rapida per la domanda di ossigeno chimico (COD) nel 1982, che ha raggiunto la determinazione rapida di COD nelle acque reflue con il metodo di "10 minuti di digestione, 20 minuti di valore". Nel 1992 questo risultato di ricerca e sviluppo è stato incluso nell'American "CHEMICAL ABSTRACTS" come nuovo contributo al campo chimico mondiale. Questo metodo è diventato lo standard di prova dell'industria della protezione ambientale della Repubblica popolare cinese nel 2007 (HJ/T399-2007). Questo metodo ha ottenuto con successo un valore accurato di COD in 20 minuti. È semplice da usare, conveniente e veloce, richiede una piccola quantità di reagenti, riduce notevolmente l'inquinamento generato nell'esperimento e riduce vari costi. Il principio di questo metodo consiste nel digerire il campione di acqua aggiunto con il reagente COD di Lianhua Technology a 165 gradi per 10 minuti a una lunghezza d'onda di 420 o 610 nm, quindi raffreddarlo per 2 minuti e quindi aggiungere 2,5 ml di acqua distillata. Il risultato della COD può essere ottenuto utilizzando lo strumento di determinazione rapida della COD di Lianhua Technology.