Kennis van de chemische zuurstofvraag

Kennis van de chemische zuurstofvraag

1. definitie van kabeljauw.

COD (chemical oxygen demand) is de hoeveelheid oxidant die wordt verbruikt wanneer een watermonster onder bepaalde omstandigheden met een bepaald sterk oxidant wordt behandeld. Het is een indicator van de hoeveelheid reducerende stoffen in water. De reducerende stoffen in water omvatten verschillende organische stoffen, nitrieten, sulfiden, ijzerzalen, enz., maar de belangrijkste zijn organische stoffen. Daarom wordt de chemische zuurstofvraag (COD) vaak gebruikt als indicator voor het meten van de hoeveelheid organische stoffen in water. Hoe groter de chemische zuurstofbehoefte, hoe ernstiger de vervuiling van het water door organische stoffen. De bepaling van de chemische zuurstofbehoefte (COD) varieert met de bepaling van reducerende stoffen in watermonsters en de bepalingstechniek. De meest gebruikte methoden zijn de zuurkaliumpermanganaat (KMnO4) oxidatiemethode en kaliumdichroom (K2Cr2O7) oxidatiemethode. De kaliumpermanganaat-oxidatiemethode heeft een lage oxidatierate, maar is relatief eenvoudig en kan worden gebruikt bij het bepalen van de relatieve vergelijkingswaarde van het organische gehalte in watermonsters. De kaliumdichromat-oxidatiemethode heeft een hoge oxidatierate en een goede reproduceerbaarheid en is geschikt voor het bepalen van de totale hoeveelheid organische stof in watermonsters. Organische stoffen zijn zeer schadelijk voor industriële watersystemen. Strikt genomen omvat de chemische zuurstofbehoefte ook anorganische reducerende stoffen in water. Meestal wordt, omdat de hoeveelheid organische stof in afvalwater veel groter is dan de hoeveelheid anorganische stof, chemische zuurstofvraag gebruikt om de totale hoeveelheid organische stof in afvalwater weer te geven. Onder de meetomstandigheden wordt organische stof zonder stikstof in water gemakkelijk geoxideerd door kaliumpermanganaat, terwijl organische stof die stikstof bevat moeilijker te ontbinden is. Daarom is de zuurstofvraag geschikt voor het bepalen van natuurlijk water of algemeen afvalwater dat organische stoffen bevat die gemakkelijk worden geoxideerd, terwijl organisch industrieel afvalwater met complexere componenten vaak wordt gemeten voor chemische zuurstofvraag.

Water dat een grote hoeveelheid organische stof bevat, zal bij het passeren door het ontziltingssysteem de ionenwisselharsen, met name anionenwisselharsen, verontreinigen, waardoor het wisselvermogen van het hars vermindert. Organische stoffen kunnen na voorbehandeling (stolling, clarificatie en filtratie) met ongeveer 50% worden verminderd, maar kunnen niet worden verwijderd in het ontziltingssysteem, zodat ze vaak via het toevoerswater in de ketel worden gebracht om de pH-waarde van het ketelwater te verlagen. Soms kan ook organisch materiaal in het stoomstelsel worden gebracht en condenseren, waardoor de pH daalt en corrosie van het systeem ontstaat. Een hoog gehalte aan organische stoffen in het circulerende waterstelsel bevordert de reproductie van microben. Daarom is het voor ontzilting, water in ketels of circulerend water systeem des te beter hoe lager de COD is, maar er bestaat geen uniforme grensindex. Wanneer de COD (KMnO4-methode) groter is dan 5 mg/l in het circulerende koelwaterstelsel, is de waterkwaliteit begonnen te verslechteren.

In de drinkwaternorm is de chemische zuurstofbehoefte (CHB) van water van klasse I en klasse II ≤15 mg/l, de chemische zuurstofbehoefte (CHB) van water van klasse III ≤20 mg/l, de chemische zuurstofbehoefte (CHB) van water van klasse IV

2. Het is een onmogelijke zaak. Hoe wordt COD geproduceerd?

De COD (chemische zuurstofvraag) is voornamelijk afgeleid van stoffen in het watermonster die kunnen worden geoxideerd door sterke oxidanten, met name organische stoffen. Deze organische stoffen zijn veel voorkomend in afvalwater en vervuild water, waaronder, maar niet beperkt tot, suikers, oliën en vetten, ammoniak stikstof, enz. De oxidatie van deze stoffen verbruikt de opgeloste zuurstof in het water, waardoor de chemische zuurstofvraag toeneemt - In het bijzonder:

1. de Suikerstoffen: zoals glucose, fructose, enz. komen vaak voor in afvalwater van de voedselverwerkende industrie en de biofarmaceutische industrie en zullen het COD-gehalte verhogen.

2. Het is een onmogelijke zaak. Olie en vetten: afvalwater dat olie en vetten bevat en dat tijdens de industriële productie wordt afgevoerd, zal ook leiden tot een toename van de COD-concentratie.

3. Het is een onmogelijke zaak. Ammoniak stikstof: Hoewel het de bepaling van de COD niet rechtstreeks beïnvloedt, zal de oxidatie van ammoniak stikstof ook zuurstof verbruiken tijdens de afvalwaterzuivering, waardoor de COD-waarde indirect wordt beïnvloed.

Bovendien zijn er veel soorten stoffen die COD in afvalwater kunnen veroorzaken, waaronder biologisch afbreekbare organische stoffen, industriële organische verontreinigende stoffen, reducerende anorganische stoffen, sommige organische stoffen die moeilijk biologisch afbreekbaar zijn en microbiële metabolieten. De oxidatie van deze stoffen verbruikt de opgeloste zuurstof in het water, wat leidt tot de opwekking van COD. Daarom is de chemische zuurstofbehoefte een belangrijke indicator om de mate van verontreiniging van organische stoffen en de vermindering van anorganische stoffen in water te meten. Het geeft de totale hoeveelheid stoffen in water weer die onder bepaalde omstandigheden kunnen worden geoxideerd en ontbonden door oxidanten (meestal kaliumdichroomaat of kaliumpermanganaat), dat wil zeggen de mate waarin deze stoffen zuurstof verbruiken.

1. de Organische stoffen: Organische stoffen zijn een van de belangrijkste bronnen van COD in afvalwater, met inbegrip van biologisch afbreekbare organische stoffen zoals eiwitten, koolhydraten en vetten. Deze organische stoffen kunnen onder invloed van micro-organismen worden ontbonden tot kooldioxide en water.

2. Het is een onmogelijke zaak. Fenolische stoffen: fenolische verbindingen worden vaak gebruikt als verontreinigende stoffen in afvalwater in sommige industriële processen. Ze kunnen een ernstige invloed hebben op het watermilieu en het COD-gehalte verhogen.

3. Het is een onmogelijke zaak. Alcoholische stoffen: Alcoholische verbindingen, zoals ethanol en methanol, zijn ook veel voorkomende bronnen van COD in sommige industriële afvalwater.

4. Het is een zaak van de Suikerstoffen: Suikerverbindingen zoals glucose, fructose, enz. zijn veel voorkomende bestanddelen in afvalwater van sommige voedselverwerkende industrieën en biofarmaceutische industrieën en zullen ook het COD-gehalte verhogen.

5. De Vet en vet: Vet en vethoudend afvalwater dat tijdens de industriële productie wordt afgevoerd, zal ook leiden tot een toename van de COD-concentratie.

6. Het is een schande. Ammoniak stikstof: Hoewel ammoniak stikstof de bepaling van de COD niet rechtstreeks beïnvloedt, zal de oxidatie van ammoniak stikstof tijdens het afvalwaterbehandelingsproces ook zuurstof verbruiken, waardoor de COD-waarde indirect wordt beïnvloed.

Bovendien is het opmerkelijk dat COD niet alleen reageert op organische stoffen in water, maar ook anorganische stoffen met reductieve eigenschappen in water vertegenwoordigt, zoals sulfide, ijzerionen, natriumsulfiet, enz. Bij de behandeling van afvalwater moet daarom de bijdrage van verschillende verontreinig

Organische materie is de belangrijkste bron van COD. Dit zijn onder meer diverse organische stoffen, ophangende stoffen en moeilijk te ontbinden stoffen in rioolwater. Het hoge COD-gehalte in afvalwater vormt een grote bedreiging voor het watermilieu. De behandeling en monitoring van COD is een van de belangrijke maatregelen om verontreiniging te voorkomen en te beheersen. Daarom is de bepaling van COD een van de meest gebruikte testmethoden bij de zuivering van afvalwater en milieubewaking.

De bepaling van de COD is een eenvoudig te bedienen proces met een hoge analytische gevoeligheid. De bepaling van de COD kan worden voltooid door rechtstreeks de kleurverandering van het monster of de stroom of andere signalen na titratie van het chemische reagens te observeren om oxidatieproducten te genereren. Wanneer de COD-waarde de norm overschrijdt, moet de desbetreffende behandeling worden uitgevoerd om milieuverontreiniging te voorkomen. Kortom, het begrijpen van wat COD betekent, speelt een essentiële rol bij de bescherming van het watermilieu en de bestrijding van vervuiling.

3. Het is een onmogelijke zaak. De impact van een hoge COD.

‌ De COD (chemische zuurstofvraag) is een belangrijke indicator voor het meten van de mate van organische verontreiniging in waterlichamen. Een te hoog gehalte zal een ernstige invloed hebben op de rivierwaterkwaliteit. ‌

De COD wordt gemeten op basis van de hoeveelheid oxidant die wordt verbruikt wanneer reducerende stoffen (voornamelijk organische stoffen) onder bepaalde omstandigheden in 1 liter water worden geoxideerd en ontbonden. Deze reducerende stoffen zullen tijdens het ontbindingsproces een grote hoeveelheid opgeloste zuurstof verbruiken, waardoor waterorganismen zuurstofgebrek krijgen, wat op zijn beurt hun normale groei en overleving beïnvloedt en in ernstige gevallen een groot aantal sterfgevallen kan veroorzaken. Bovendien zal de vermindering van opgeloste zuurstof de verslechtering van de waterkwaliteit versnellen, de corruptie en afbraak van organische stoffen bevorderen en meer giftige en schadelijke stoffen produceren, zoals ammoniakzuurstof, wat meer schade zal veroorzaken voor waterorganismen en de waterkwaliteit Langdurige blootstelling aan afvalwater met hoge concentraties organische stoffen kan ook ernstige schade aan de menselijke gezondheid veroorzaken, zoals maag-darmziekten, huidziekten, enz. Daarom vormt de overmatige COD niet alleen een bedreiging voor waterorganismen, maar vormt deze ook een potentieel risico voor de menselijke gezondheid.

Om het watermilieu en de menselijke gezondheid te beschermen, moeten doeltreffende maatregelen worden genomen om de overmatige COD te voorkomen en te beheersen. Dit omvat het verminderen van het lozen van organische stoffen in industriële en landbouwbedrijven, alsmede het versterken van de afvalwaterzuivering en het toezicht op de kwaliteit van het lozen water, zodat de norm wordt nageleefd en zo een goed water-ecologisch milieu wordt gehandhaafd.

De COD is een indicator van het gehalte aan organische stoffen in water. Hoe hoger de COD, hoe ernstiger de verontreiniging van het watermassa door organische stoffen. Wanneer giftige organische stoffen het water inkomen, schaden ze niet alleen organismen in het water, zoals vissen, maar kunnen ze ook verrijkt worden in de voedselketen en het menselijk lichaam binnendringen, waardoor chronische vergiftiging ontstaat.

De COD heeft een grote invloed op de waterkwaliteit en het ecologische milieu. Wanneer organische verontreinigende stoffen met een hoog COD-gehalte in rivieren, meren en reservoirs terechtkomen en niet tijdig worden behandeld, kan veel organische stof op de bodem van het water worden geadsorbeerd en zich jarenlang ophopen. Deze organismen zullen schade aan verschillende organismen in het water veroorzaken en kunnen nog enkele jaren giftig blijven. Dit giftige effect heeft twee gevolgen:

Aan de ene kant zal het de dood van een groot aantal waterorganismen veroorzaken, het ecologische evenwicht van het watergebied vernietigen en zelfs het hele rivier-ecosysteem rechtstreeks vernietigen.

Aan de andere kant zullen zich giftige stoffen langzaam ophopen in waterorganismen zoals vissen en garnalen. Zodra mensen deze giftige waterorganismen eten, komen de gifstoffen in het menselijk lichaam terecht en verzamelen zich vele jaren lang, wat leidt tot onvoorspelbare ernstige gevolgen zoals kanker, misvormingen en genmutaties. Op dezelfde manier zullen gewassen ook worden aangetast als men vervuild water gebruikt voor irrigatie en zullen mensen ook tijdens het eten een grote hoeveelheid schadelijke stoffen inademen.

Wanneer de COD zeer hoog is, zal dit de natuurlijke waterkwaliteit verslechteren. De reden hiervoor is dat de zelfzuivering van water de afbraak van deze organische stoffen vereist. De afbraak van COD vereist noodzakelijkerwijs zuurstofverbruik en de reoxygenatiecapaciteit in het water voldoet niet aan de vereisten. De DO zal direct dalen tot 0 en anaërobe worden. In de anaërobe toestand zal het water verder ontbinden (anaërobe behandeling van micro-organismen) en zal het zwart en stinkend worden (anaërobe micro-organismen zien er erg zwart uit en bevatten waterstofsulfidegas).

4. Het is een zaak van de Methoden voor de behandeling van COD

Het eerste punt

Fysieke methode: het gebruikt fysieke werking om opgeschort materiaal of troebelheid in afvalwater te scheiden, waardoor COD in afvalwater kan worden verwijderd. De gebruikelijke methoden zijn onder meer de voorbehandeling van afvalwater door middel van sedimentatietankjes, filternetwerken, filters, vetvangers, olie-waterseparatoren, enz., om eenvoudig COD van deeltjes in afvalwater te verwijderen.

Tweede punt

Chemische methode: chemische reacties worden gebruikt om opgeloste stoffen of colloïdale stoffen in afvalwater te verwijderen en kan COD in afvalwater verwijderen. Gewone methoden zijn onder meer neutralisatie, neerslag, oxidatie-reductie, katalytische oxidatie, fotokatalysatie, micro-electrolyse, elektrolytische flocculatie, verbranding, enz.

Derde punt

Fysiek-chemische methode: Het gebruik van fysische en chemische reacties om opgeloste stoffen of colloïdale stoffen in afvalwater te verwijderen. Het kan COD in afvalwater verwijderen. De gebruikelijke methoden zijn rooster, filtratie, centrifugatie, clarificatie, filtratie, olie-separatie, enz.

Vierde punt

Biologische behandeling: het gebruikt microbiële stofwisseling om organische verontreinigende stoffen en anorganische microbiële voedingsstoffen in afvalwater om te zetten in stabiele en onschadelijke stoffen. De meest voorkomende methoden zijn de methode van het actieve slib, de biofilmmethode, de anaërobe biologische verteringsmethode, de stabilisatiepoel en de behandeling van wetlands, enz.

5. De De COD-analysemethode.

Methode met dichroom

De standaardmethode voor het bepalen van de chemische zuurstofvraag wordt vertegenwoordigd door de Chinese norm GB 11914 "Beslissing van de chemische zuurstofvraag van de waterkwaliteit door dichroommethode" en de internationale norm ISO6060 "Beslissing van de chemische zuurstofvra Deze methode heeft een hoge oxidatiesnelheid, een goede reproduceerbaarheid, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid en is een klassieke standaardmethode geworden die algemeen door de internationale gemeenschap wordt erkend.

Het bepalingsprincipe is: in zwavelzuurzuurmedium wordt kaliumdichroomaat gebruikt als oxidant, zilversulfaat als katalysator en kwiksulfaat als maskeringsmiddel voor chloride-ionen. De zwavelzuurzuurzuurgraad van de verteringseffectvloeistof is 9 mol/l. De verteringseffectvloeistof wordt verwarmd tot koken en de kookpunttemperatuur van 148 °C±2 °C is de verteringstemperatuur. De reactie wordt gekoeld met water en gedurende 2 uur teruggevlogen. Nadat de vertering vloeistof op natuurlijke wijze is afgekoeld, wordt deze tot ongeveer 140 ml met water verdund. Als indicator wordt ferrochloor gebruikt en het resterende kaliumdichroomaat wordt getitreerd met ammoniumferrosulfaatoplossing. De COD-waarde van het watermonster wordt berekend op basis van het verbruik van ammoniumferrosulfaatoplossing. Het gebruikte oxidatiemiddel is kaliumdichroomaat en het oxidatiemiddel is zeswaardig chroom, dus het wordt de dichroomaatmethode genoemd.

Deze klassieke standaardmethode heeft echter nog steeds tekortkomingen: het refluxapparaat neemt een grote experimentele ruimte in beslag, verbruikt veel water en elektriciteit, gebruikt een grote hoeveelheid reagentia, is ongemakkelijk te bedienen en is moeilijk snel in grote hoeveelheden te meten.

Kaliumpermanganaatmethode

De COD wordt gemeten met kaliumpermanganaat als oxidant en het gemeten resultaat wordt kaliumpermanganaatindex genoemd.

Spectrophotometrie

Op basis van de klassieke standaardmethode oxideert kaliumdichroom organische stoffen en genereren zeswaardige chroom driewaardige chroom. De COD-waarde van het watermonster wordt bepaald door een relatie te stellen tussen de absorptiewaarde van zes- of driewaardechroom en de COD-waarde van het watermonster. Met behulp van het bovenstaande principe zijn de meest representatieve methoden in het buitenland EPA.Methode 0410.4 "Automatische handmatige kleurmetrie", ASTM: D1252-2000 "Methode B voor de bepaling van de chemische zuurstofvraag van waterverzegelde spijsverteringsspectr

De methode van snelle vertering

De klassieke standaardmethode is de 2 uur refluxmethode. Om de snelheid van de analyse te verhogen, zijn verschillende snelle analysemethoden voorgesteld. Er zijn twee hoofdmethoden: de ene is om de concentratie van het oxidant in het verteringsproces te verhogen, de zuurgraad van zwavelzuur te verhogen, de reactietemperatuur te verhogen en de katalysator te verhogen om de reactiesnelheid te verhogen. De binnenlandse methode is vertegenwoordigd door GB/T14420-1993 "Analyse van ketelwater en koelwater chemische zuurstofvraag bepaling Kaliumdichroom Rapid Method" en de door de State Environmental Protection Administration aanbevolen uniforme methoden "Coulometric Method" en "Rapid Closed Cataly De buitenlandse methode wordt vertegenwoordigd door de Duitse standaardmethode DIN38049 T.43 "Snelmetode voor het bepalen van de chemische zuurstofvraag van water".

Vergeleken met de klassieke standaardmethode verhoogt bovenstaande methode de zwavelzuurzuurgraad van het verteringssysteem van 9,0 mg/l tot 10,2 mg/l, de reactietemperatuur van 150°C tot 165°C en de verteringstijd van 2 uur tot 10 min~15 min. De tweede is de traditionele vertering door verwarming met thermische straling te veranderen en de microgolvende verteringstechnologie te gebruiken om de verteringssnelheid te verbeteren. Vanwege de grote verscheidenheid aan magnetronen en de verschillende vermogens is het moeilijk om de gelijke vermogens en tijd te testen om het beste verteringseffect te bereiken. De prijs van de magnetron is eveneens zeer hoog en het is moeilijk een uniforme standaardmethode te formuleren.

Lianhua Technology ontwikkelde in 1982 een spectrophotometrische methode voor snelle vertering van chemische zuurstofvraag (COD), die de snelle bepaling van COD in rioolwater bereikt met de methode van "10 minuten vertering, 20 minuten waarde". In 1992 werd dit onderzoek en ontwikkelingsuitslag opgenomen in de Amerikaanse "CHEMICAL ABSTRACTS" als een nieuwe bijdrage aan het chemische veld ter wereld. Deze methode werd in 2007 de teststandaard van de milieubeschermingsindustrie van de Volksrepubliek China (HJ/T399-2007). Met deze methode is binnen 20 minuten een nauwkeurige COD-waarde bereikt. Het is eenvoudig te bedienen, handig en snel, vereist een kleine hoeveelheid reagentia, vermindert de verontreiniging die in het experiment wordt gegenereerd en vermindert verschillende kosten. Het principe van deze methode is om het watermonster dat met het COD-reagens van Lianhua Technology is toegevoegd, gedurende 10 minuten bij 165 graden bij een golflengte van 420 of 610 nm te verteren, het vervolgens 2 minuten af te koelen en vervolgens 2,5 ml gedistilleerd water toe te voegen. Het COD-resultaat kan worden verkregen met behulp van het instrument voor snelle bepaling van de COD van Lianhua Technology.