cunoștințe despre cererea de oxigen chimic

cunoștințe despre cererea de oxigen chimic

1. să se Definiția C.O.D.

COD (Demandă de oxigen chimic) este cantitatea de oxidant consumată atunci când o probă de apă este tratată cu un anumit oxidant puternic în anumite condiții. Este un indicator al cantității de substanțe reducătoare din apă. Substanțele reducătoare din apă includ diverse substanțe organice, nitriți, sulfuri, săruri ferosice etc., dar cele principale sunt substanțele organice. Prin urmare, cererea de oxigen chimic (COD) este adesea utilizată ca indicator pentru a măsura cantitatea de substanțe organice din apă. Cu cât cererea de oxigen chimic este mai mare, cu atât poluarea apei cu substanţe organice este mai gravă. Determinarea cererii de oxigen chimic (COD) variază în funcție de determinarea substanțelor reducătoare din eșantioanele de apă și de metoda de determinare. Cele mai frecvent utilizate metode sunt metoda de oxidare a acidului permanganat de potasiu (KMnO4) și metoda de oxidare a dichromatului de potasiu (K2Cr2O7). Metoda de oxidare a permanganatului de potasiu are o rată scăzută de oxidare, dar este relativ simplă și poate fi utilizată pentru determinarea valorii relative de comparație a conținutului organic din eșantioanele de apă. Metoda de oxidare a dicromatului de potasiu are o rată ridicată de oxidare și o bună reproductibilitate și este adecvată pentru determinarea cantității totale de materie organică din eșantioanele de apă. Materia organică este foarte dăunătoare pentru sistemele industriale de apă. În mod strict, cererea de oxigen chimic include și substanțele de reducere anorganice din apă. De obicei, deoarece cantitatea de materie organică din apele uzate este mult mai mare decât cantitatea de materie anorganică, cererea de oxigen chimic este utilizată în general pentru a reprezenta cantitatea totală de materie organică din apele uzate. În condițiile de măsurare, materia organică fără azot în apă este ușor oxidată de permanganatul de potasiu, în timp ce materia organică care conține azot este mai dificil de descompus. Prin urmare, cererea de oxigen este adecvată pentru determinarea apei naturale sau a apelor uzate generale care conțin materie organică care se oxidează ușor, în timp ce apele uzate industriale organice cu componente mai complexe sunt adesea măsurate pentru cererea de oxigen chimic.

Apa care conține o cantitate mare de materie organică va contamina rășinile de schimb ionic atunci când trece prin sistemul de desalinizare, în special rășinile de schimb anionic, ceea ce va reduce capacitatea de schimb a rășinii. Materia organică poate fi redusă cu aproximativ 50% după prelucrarea prealabilă (coagulare, clarificare și filtrare), dar nu poate fi eliminată în sistemul de desalinizare, astfel încât este adesea adusă în cazan prin apa de alimentare pentru a reduce valoarea pH-ului apei de cazan. Uneori, materia organică poate fi adăugată în sistemul de abur și poate condensa, determinând scăderea pH-ului și coroziunea sistemului. Conținutul ridicat de materie organică din sistemul de apă circulantă va promova reproducerea microbiană. Prin urmare, indiferent dacă este vorba de desalinizare, apă de la cazan sau sistem de apă de circulație, cu cât este mai scăzut COD, cu atât mai bine, dar nu există un indice de limită unificat. În cazul în care COD (metoda KMnO4) este mai mare de 5 mg/l în sistemul de apă de răcire în circulație, calitatea apei a început să se deterioreze.

În standardul apei potabile, cererea de oxigen chimic (COD) a apei de clasa I și a apei de clasa II este de ≤15mg/L, cererea de oxigen chimic (COD) a apei de clasa III este de ≤20mg/L, cererea de oxigen chimic (COD

2. În cazul în care Cum se produce COD?

COD (cererea de oxigen chimic) este derivată în principal din substanțele din proba de apă care pot fi oxidate de oxidanți puternici, în special de materia organică. Aceste substanțe organice sunt pe scară largă prezente în apele uzate și în apele poluate, inclusiv, dar fără a se limita la zahăr, uleiuri și grăsimi, azot de amoniac etc. Oxidarea acestor substanțe consumă oxigenul dizolvat în apă, crescând astfel cererea de Mai exact:

1. să se Substanțele zaharoase: glucoza, fructoza etc. sunt frecvent găsite în apele reziduale din industria de prelucrare a alimentelor și din industria biofarmaceutică și vor crește conținutul de COD.

2. În cazul în care Uleiuri și grăsimi: apele uzate care conțin uleiuri și grăsimi, evacuate în timpul producției industriale, vor duce, de asemenea, la o creștere a concentrației de COD.

3. Înveţi să te gândeşti. Azot de amoniac: deși nu afectează direct determinarea DCO, oxidarea azotului de amoniac va consuma, de asemenea, oxigen în timpul tratării apelor uzate, afectând indirect valoarea DCO.

În plus, există multe tipuri de substanțe care pot produce COD în apele uzate, inclusiv substanțe organice biodegradabile, poluanți organici industriali, substanțe anorganice reducătoare, unele substanțe organice care sunt dificil de biodegradat și metaboliți microbieni. Oxidarea acestor substanțe consumă oxigenul dizolvat în apă, generând COD. Prin urmare, cererea de oxigen chimic este un indicator important pentru măsurarea gradului de poluare a materiei organice și pentru reducerea materiei anorganice din apă. Aceasta reflectă cantitatea totală de substanțe din apă care pot fi oxidate și descompunse de oxidanți (de obicei dicromat de potasiu sau permanganat de potasiu) în anumite condiții, adică gradul în care aceste substanțe consumă oxigen.

1. să se Materia organică: materia organică este una dintre principalele surse de COD din apele uzate, inclusiv materia organică biodegradabilă, cum ar fi proteinele, carbohidrații și grăsimile. Aceste substanţe organice pot fi descompunute în dioxid de carbon şi apă sub acţiunea microorganismelor.

2. În cazul în care Substanțe fenolice: compușii fenolici sunt adesea utilizați ca poluanți în apele uzate în unele procese industriale. Acestea pot avea un impact grav asupra mediului acvatic și pot crește conținutul de COD.

3. Înveţi să te gândeşti. Substanţe alcoolice: Compuşii alcoolici, cum ar fi etanolul şi metanolul, sunt, de asemenea, surse comune de COD în unele ape uzate industriale.

4. În cazul în care Substanțe zaharoase: Compușii zaharoși, cum ar fi glucoza, fructoza etc., sunt componente comune în apele reziduale din unele industrii de prelucrare a alimentelor și din industria biofarmaceutică și vor crește, de asemenea, conținutul de COD.

5. În regulă. Grăsime și grăsime: apele uzate care conțin grăsime și grăsime, evacuate în timpul producției industriale, vor duce, de asemenea, la o creștere a concentrației de COD.

6. În regulă. Azot de amoniac: deși azotul de amoniac nu afectează direct determinarea DCO, oxidarea azotului de amoniac va consuma, de asemenea, oxigen în timpul procesului de tratare a apelor uzate, afectând indirect valoarea DCO.

În plus, este de remarcat faptul că COD nu reacționează numai la materia organică din apă, ci reprezintă și substanțe anorganice cu proprietăți reducătoare în apă, cum ar fi sulfurile, ionii feroși, sulfitul de sodiu etc. Prin urmare, atunci când se tratează apele uzate, este neces

Materia organică este principala sursă de COD. Acestea includ diverse substanţe organice, substanţe suspendate şi substanţe greu de descompus din apa de scurgere. Conținutul ridicat de COD din apele uzate va reprezenta o amenințare majoră pentru mediul acvatic. Tratamentul și monitorizarea COD reprezintă una dintre măsurile importante de prevenire și control al poluării. Prin urmare, determinarea DCO este una dintre metodele de testare utilizate în mod obișnuit în tratarea apelor uzate și monitorizarea mediului.

Determinarea DCO este un proces ușor de operat, cu o sensibilitate analitică ridicată. Determinarea COD poate fi completată prin observarea directă a schimbării culorii eșantionului sau a curentului sau a altor semnale după ce reagentul chimic este titrat pentru a genera produse de oxidare. În cazul în care valoarea DCO depășește standardul, este necesar să se efectueze tratamentul corespunzător pentru a evita poluarea mediului. Pe scurt, înțelegerea a ceea ce înseamnă COD joacă un rol vital în protejarea mediului acvatic și în controlul poluării.

3. Înveţi să te gândeşti. Impactul unei C.O.D. ridicate.

‌COD (demanda de oxigen chimic) este un indicator important pentru măsurarea gradului de poluare organică în corpurile de apă. Conținutul excesiv va avea un impact grav asupra calității apei fluviale.‌

Măsurarea COD se bazează pe cantitatea de oxidant consumată atunci când substanțele reducătoare (în principal materia organică) sunt oxidate și descompunse în 1 litru de apă în anumite condiții. Aceste substanțe reducătoare vor consuma o cantitate mare de oxigen dizolvat în timpul procesului de descompunere, determinând organismele acvatice să nu aibă oxigen, ceea ce, la rândul său, afectează creșterea și supraviețuirea lor normală și poate provoca un număr mare de decese în caz În plus, reducerea oxigenului dizolvat va accelera deteriorarea calității apei, va promova corupția și descompunerea materiei organice și va produce substanțe mai toxice și dăunătoare, cum ar fi azotul de amoniac, care va provoca un prejudiciu mai mare organismelor acvatice și cali Expunerea pe termen lung la apele uzate care conțin concentrații mari de materie organică poate provoca, de asemenea, daune grave pentru sănătatea umană, cum ar fi apariția bolilor gastrointestinale, a bolilor de piele etc. Prin urmare, COD excesivă nu reprezintă doar o amenințare pentru organismele

Pentru a proteja mediul acvatic și sănătatea umană, trebuie luate măsuri eficace de prevenire și control al COD excesiv. Acest lucru include reducerea deversărilor de materie organică în activitățile industriale și agricole, precum și consolidarea tratamentului și monitorizării apelor uzate pentru a se asigura că calitatea apei evacuate îndeplinește standardele, menținând astfel un mediu ecologic bun al apei.

COD este un indicator al conținutului de materie organică din apă. Cu cât COD este mai mare, cu atât corpul de apă este mai grav poluat de substanțe organice. Când materia organică toxică intră în corpurile de apă, ea nu numai că dăunează organismelor din corpurile de apă, cum ar fi peștii, dar poate fi, de asemenea, îmbogățită în lanțul alimentar și poate intra în corpul uman, provocând otrăvire cronică.

DCO are un impact important asupra calității apei și asupra mediului ecologic. Odată ce poluanții organici cu conținut ridicat de COD intră în râuri, lacuri și rezervoare, dacă nu sunt tratați la timp, multe substanțe organice pot fi adsorbite de sol pe fundul apei și se pot acumula timp de mulți ani. Aceste organisme vor provoca daune diferitelor organisme din apă și pot continua să fie toxice timp de câțiva ani. Acest efect toxic are două efecte:

Pe de o parte, va provoca moartea unui număr mare de organisme acvatice, va distruge echilibrul ecologic al corpului de apă și chiar va distruge direct întregul ecosistem fluvial.

Pe de altă parte, toxinele se vor acumula încet în organismele acvatice, cum ar fi peștii și creveții. Odată ce oamenii consumă aceste organisme acvatice toxice, toxinele vor intra în corpul uman şi se vor acumula timp de mulţi ani, ducând la consecinţe grave imprevizibile, cum ar fi cancerul, deformările şi mutaţiile genetice. În mod similar, dacă oamenii folosesc apă poluată pentru irigare, culturile vor fi afectate, iar oamenii vor inhala, de asemenea, o cantitate mare de substanţe dăunătoare în procesul de alimentaţie.

Atunci când DCO este foarte mare, aceasta va provoca deteriorarea calității naturale a apei. Motivul este că auto-purificarea apei necesită degradarea acestor substanţe organice. Degradarea COD necesită în mod necesar consumul de oxigen, iar capacitatea de reoxigenare a apei nu îndeplinește cerințele. DO va scădea direct la 0 şi va deveni anaerob. În starea anaerobică, ea va continua să se descompună (tratamentul anaerobic al microorganismelor) și apa va deveni neagră și mirositoare (microorganismele anaerobe arată foarte negre și conțin hidrogen sulfurat).

4. În cazul în care Metode de tratare a DCO

Primul punct

Metoda fizică: se utilizează acțiuni fizice pentru separarea substanței suspendate sau a turbidității din apele uzate, care pot elimina COD din apele uzate. Metodele comune includ pretratarea apelor reziduale prin tancuri de sedimentare, rețele de filtre, filtre, capcane de grăsime, separatoare de ulei și apă etc., pentru a elimina pur și simplu COD de particule particulare din apele reziduale.

Al doilea punct

Metoda chimică: se utilizează reacții chimice pentru a elimina substanțele dizolvate sau substanțele coloidale din apele uzate și poate elimina COD din apele uzate. Metodele comune includ neutralizarea, precipitarea, oxidarea-reducerea, oxidarea catalitică, oxidarea fotocatalitică, microelectroliza, flocularea electrolitică, incinerarea etc.

Al treilea punct

Metoda fizică și chimică: se utilizează reacții fizice și chimice pentru a elimina substanțele dizolvate sau substanțele coloidale din apele uzate. Poate elimina COD din apa reziduala. Metodele comune includ grila, filtrarea, centrifugarea, clarificarea, filtrarea, separarea uleiului etc.

Al patrulea punct

Metoda de tratare biologică: se folosește de metabolismul microbian pentru a transforma poluanții organici și substanțele nutritive microbiene anorganice din apele uzate în substanțe stabile și inofensive. Metodele comune includ metoda nămolului activat, metoda biofilmului, metoda de digestie biologică anaerobă, staționarea iazului și tratarea zonelor umede etc.

5. În regulă. Metoda de analiză a COD.

Metoda cu dichromat

Metoda standard pentru determinarea cererii de oxigen chimic este reprezentată de standardul chinez GB 11914 "Determinarea cererii de oxigen chimic a calității apei prin metoda dichromat" și standardul internațional ISO6060 "Determinarea cererii de oxigen chimic a calității apei". Această metodă are o rată ridicată de oxidare, o bună reproductibilitate, acuratețe și fiabilitate și a devenit o metodă standard clasică recunoscută în general de comunitatea internațională.

Principiul de determinare este următorul: în mediul acid sulfuric, dichromatul de potasiu este utilizat ca oxidant, sulfatul de argint este utilizat ca catalizator, iar sulfatul de mercur este utilizat ca agent de mascare pentru ionii clorurici. Aciditatea acidului sulfuric a lichidului de digestie este de 9 mol/l. Lichidul de digestie este încălzit până la fierbere, iar temperatura punctului de fierbere de 148 °C ± 2 °C este temperatura de digestie. Reacția este răcită cu apă și refluxată timp de 2 ore. După ce lichidul de digestie se răcește în mod natural, acesta este diluat cu apă la aproximativ 140 ml. Se utilizează clor ferroclor ca indicator, iar dichromatul de potasiu rămas este titrat cu soluție de sulfat feros de amoniu. Valorile COD ale eșantionului de apă se calculează pe baza consumului de soluție de sulfat feros de amoniu. Oxidanții utilizați sunt dichromatul de potasiu, iar agenții oxidanti sunt cromul hexavalent, așa că se numește metoda dichromatului.

Cu toate acestea, această metodă standard clasică are încă deficiențe: dispozitivul de reflux ocupă un spațiu experimental mare, consumă multă apă și energie electrică, utilizează o cantitate mare de reactivi, este inconvenient de operat și este dificil de măsurat rapid în cantități mari.

Metoda permanganat de potasiu

COD este măsurată folosind permanganatul de potasiu ca oxidant, iar rezultatul măsurat se numește indice de permanganat de potasiu.

Spectrophotometrie

Pe baza metodei clasice standard, dichromatul de potasiu oxidează materia organică, iar cromul hexavalent generează crom trivalent. Valoarea COD a eșantionului de apă se determină prin stabilirea unei relații între valoarea absorbției cromului hexavalent sau a cromului trivalent și valoarea COD a eșantionului de apă. Folosind principiul de mai sus, cele mai reprezentative metode din străinătate sunt EPA.Metoda 0410.4 "Colorimetrie automată manuală", ASTM: D1252-2000 "Metoda B pentru determinarea cererii de oxigen chimic a spectrophotometriei digestive sigilate cu apă" și ISO

Metoda de digestie rapidă

Metoda clasică standard este metoda de reflux de 2 ore. Pentru a creşte viteza analizei, oamenii au propus diferite metode de analiză rapidă. Există două metode principale: una este creșterea concentrației oxidantului în sistemul de reacție de digestie, creșterea acidității acidului sulfuric, creșterea temperaturii reacției și creșterea catalizatorului pentru a crește viteza de reacție. Metoda internă este reprezentată de GB/T14420-1993 "Metoda rapidă de determinare a cererii de oxigen din apa de cazan și apa de răcire cu potasiu dichromat" și de metodele unificate recomandate de Administrația de Stat pentru Protecția Mediului "Metoda coulomet Metoda străină este reprezentată de metoda standard germană DIN38049 T.43 "Metoda rapidă de determinare a cererii de oxigen chimic în apă".

În comparație cu metoda standard clasică, metoda de mai sus crește aciditatea acidului sulfuric a sistemului de digestie de la 9,0 mg/l la 10,2 mg/l, temperatura de reacție de la 150°C la 165°C, iar timpul de digestie de la 2h la 10min~15min. Al doilea este să se schimbe metoda tradițională de digestie prin încălzire cu radiații termice și să se utilizeze tehnologia de digestie cu microunde pentru a îmbunătăți viteza reacției de digestie. Din cauza varietății mari de cuptoare cu microunde și a puterii diferite, este dificil să se testeze puterea și timpul unificate pentru a obține cel mai bun efect de digestie. Preţul cuptoarelor cu microunde este, de asemenea, foarte ridicat, iar formularea unei metode standard unificate este dificilă.

Lianhua Technology a dezvoltat o metodă spectrophotometrică de digestie rapidă pentru cererea de oxigen chimic (COD) în 1982, care a obținut determinarea rapidă a COD în apele uzate cu metoda "10 minute de digestie, valoare de 20 de minute". În 1992, acest rezultat de cercetare şi dezvoltare a fost inclus în "CHEMICAL ABSTRACTS" american ca o nouă contribuţie la domeniul chimic mondial. Această metodă a devenit standardul de testare al industriei de protecție a mediului din Republica Populară Chineză în 2007 (HJ/T399-2007). Această metodă a obținut cu succes o valoare exactă a DCO în 20 de minute. Este simplu de operat, convenabil și rapid, necesită o cantitate mică de reactivi, reduce în mare măsură poluarea generată în experiment și reduce costurile diferite. Principiul acestei metode este de a digera proba de apă adăugată cu reagentul COD al Lianhua Technology la 165 de grade timp de 10 minute la o lungime de undă de 420 sau 610 nm, apoi de a o răci timp de 2 minute și apoi de a adăuga 2,5 ml de apă distilată. Rezultatul COD poate fi obținut utilizând instrumentul de determinare rapidă a COD de la Lianhua Technology.