Poznanie chemickej dopytu po kyslíku

Poznanie chemickej dopytu po kyslíku

1. Definícia príčiny smrti.

COD (chemická dopytnosť po kyslíku) je množstvo oxidátu spotrebované pri ošetrení vzorky vody určitým silným oxidátom za určitých podmienok. Je to ukazovateľ množstva redukčných látok vo vode. Redukujúce látky vo vode zahŕňajú rôzne organické látky, dusitiny, sírky, železné soli atď., ale hlavnými sú organické látky. Preto sa chemická dopytosť po kyslíku (COD) často používa ako ukazovateľ na meranie množstva organických látok vo vode. Čím je chemická potreba kyslíka väčšia, tým závažnejšie je znečistenie vody organickými látkami. Určenie chemickej kyslíkovej potreby (COD) sa líši v závislosti od stanovenia redukčných látok vo vzorkách vody a metódy stanovenia. Najčastejšie používané metódy sú oxidácia kyselého permanganátu draselného (KMnO4) a oxidácia dichromátu draselného (K2Cr2O7). Metóda oxidácie permanganát draselný má nízku rýchlosť oxidácie, ale je relatívne jednoduchá a môže sa použiť pri určovaní relatívnej porovnávacej hodnoty organického obsahu vo vzorkách vody. Metóda oxidácie dichromátu draselného má vysokú rýchlosť oxidácie a dobrú reprodukovateľnosť a je vhodná na stanovenie celkového množstva organickej hmoty vo vzorkách vody. Organické látky sú veľmi škodlivé pre priemyselné vodné systémy. V striktnom zmysle chemická dopyt po kyslíku zahŕňa aj anorganické redukčné látky vo vode. Zvyčajne, pretože množstvo organickej hmoty v odpadových vodách je oveľa väčšie ako množstvo anorganickej hmoty, chemická dopyt po kyslíku sa zvyčajne používa na reprezentáciu celkového množstva organickej hmoty v odpadových vodách. V podmienkach merania sa organická hmota bez dusíka vo vode ľahko oxiduje permanganátom draselného, zatiaľ čo organická hmota obsahujúca dusík sa ťažšie rozkladá. Preto je dopyt po kyslíku vhodný na určenie prírodnej vody alebo všeobecnej odpadovej vody obsahujúcej organickú hmotu, ktorá sa ľahko oxiduje, zatiaľ čo organické priemyselné odpadové vody s zložitejšími zložkami sa často merajú na chemickú dopyt po kyslíku.

Voda obsahujúca veľké množstvo organickej hmoty kontaminuje živice na výmenu iónov pri prechode cez odsolovací systém, najmä živice na výmenu aniónov, čo zníži kapacitu výmeny živice. Organická hmota sa môže po predbežnom spracovaní (koagulácia, vyjasňovanie a filtrácia) znížiť o približne 50%, ale v odsoľovacom systéme sa nemôže odstrániť, a preto sa často prenáša do kotla prostredníctvom prívodnej vody, aby sa znížila hodnota pH kotlovnej vody. Niekedy sa do parného systému môže dostať organická hmota a kondenzovať, čo spôsobuje zníženie pH a spôsobuje koróziu systému. Vysoký obsah organických látok v obehovom systéme vody podporí reprodukciu mikrobií. Preto, či už ide o odsolenie, kotlovú vodu alebo systém cirkulujúcej vody, čím nižšia je COD, tým lepšie, ale neexistuje jednotný limitný index. Ak je COD (metóda KMnO4) väčšia ako 5 mg/l v systéme cirkulujúcej chladiacej vody, kvalita vody sa začala zhoršovať.

V norme pitnej vody je chemická dopytka po kyslíku (COD) vody triedy I a triedy II ≤15mg/l, chemická dopytka po kyslíku (COD) vody triedy III je ≤20mg/l, chemická dopytka po kyslíku (COD) vody triedy IV je ≤30mg

2. Vráť sa. Ako sa vyrába COD?

COD (chemická dopytosť po kyslíku) je v zásade odvodená z látok vo vzorke vody, ktoré môžu byť oxidované silnými oxidačnými látkami, najmä organickými látkami. Tieto organické látky sú široko prítomné v odpadových vodách a znečistených vodách, vrátane, ale nie výlučne, cukrov, olejov a tukov, dusíka z amoniaku atď. Oxidácia týchto látok spotrebuje rozpustený kyslík vo vode, čím sa zvyšuje chemická dopyt po kyslíku. Konkrétne:

1. Substancie cukru: ako je glukóza, fruktóza atď. sa bežne nachádzajú v odpadových vodách z potravinárskeho priemyslu a biopharmaceutickej výroby a zvýši obsah COD.

2. Vráť sa. Olej a tuky: Odpadné vody obsahujúce oleje a tuky vypúšťané počas priemyselnej výroby tiež povedú k zvýšeniu koncentrácie COD.

3. Vráť sa. Amoniakový dusík: Hoci nemá priamy vplyv na stanovenie COD, oxidácia amoniakového dusíka bude počas čistenia odpadových vôd tiež spotrebovať kyslík, čo nepriamo ovplyvňuje hodnotu COD.

Okrem toho existuje mnoho druhov látok, ktoré môžu v odpadových vodách produkovať COD, vrátane biologicky rozložiteľnej organickej látky, priemyselných organických znečisťujúcich látok, redukčných anorganických látok, niektorých organických látok, ktoré sa ťažko biologicky rozkladajú, a mikrobiálnych metabolitov. Oxidácia týchto látok spotrebuje kyslík rozpustený vo vode, čo vedie k vzniku COD. Preto je chemická dopytnosť po kyslíku dôležitým ukazovateľom na meranie stupňa znečistenia organických látok a zníženia neorganických látok vo vode. Odráža celkový objem látok vo vode, ktoré môžu byť za určitých podmienok oxidované a rozložené oxidantmi (zvyčajne dichromátom draselným alebo permanganátom draselným), t. j. stupeň, v akom tieto látky spotrebúvajú kyslík.

1. Organická hmota: Organická hmota je jedným z hlavných zdrojov COD v odpadových vodách vrátane biologicky rozložiteľnej organickej hmota, ako sú bielkoviny, uhľohydráty a tuky. Tieto organické látky sa môžu rozložiť na oxid uhličitý a vodu pod pôsobením mikroorganizmov.

2. Vráť sa. Fenolové látky: Fenolové zlúčeniny sa často používajú ako znečisťujúce látky v odpadových vodách v niektorých priemyselných procesoch. Môžu mať závažný vplyv na vodné prostredie a zvýšiť obsah COD.

3. Vráť sa. Alkoholové látky: Alkoholové zlúčeniny, ako je etanol a metanol, sú tiež bežným zdrojom COD v niektorých priemyselných odpadových vodách.

4. Vráť sa. Cukrové látky: Zlúčeniny cukru, ako je glukóza, fruktóza atď., sú bežnými zložkami odpadových vôd z niektorých potravinárskych priemyselných odvetví a biopharmaceutickej výroby a tiež zvýšia obsah COD.

5. - Čo? Tuk a tuk: Tuk a tuk obsahujúce odpadové vody vypúšťané počas priemyselnej výroby tiež povedú k zvýšeniu koncentrácie COD.

6. Amoniakový dusík: Hoci amoniakový dusík nemá priamy vplyv na stanovenie COD, oxidácia amoniakového dusíka bude počas procesu čistenia odpadových vôd tiež spotrebovať kyslík, čo nepriamo ovplyvňuje hodnotu COD.

Okrem toho je potrebné poznamenať, že COD nereaguje iba na organickú hmotu vo vode, ale predstavuje aj anorganické látky s redukčnými vlastnosťami vo vode, ako sú sír, železné ióny, sír sodný atď. Preto pri čistení odpadových vôd je potrebné komplexne zvážiť prínos rôznych zneč

Organická hmota je hlavným zdrojom COD. Patria medzi ne rôzne organické látky, suspendované látky a zložky, ktoré sa ťažko rozkladajú v odpadových vodách. Vysoký obsah COD v odpadových vodách bude predstavovať veľkú hrozbu pre vodné prostredie. Ošetrenie a monitorovanie COD je jedným z dôležitých opatrení na prevenciu a kontrolu znečisťovania. Preto je stanovenie COD jednou z bežne používaných skúšobných metód pri čistení odpadových vôd a monitorovaní životného prostredia.

Stanovenie COD je jednoduchý postup s vysokou analytickou citlivosťou. Stanovenie COD sa môže dokončiť priamym pozorovaním zmeny farby vzorky alebo prúdu alebo iných signálov po titrovaní chemického činidla na vytvorenie oxidačných produktov. Ak hodnota COD prekročí normálnu hodnotu, je potrebné vykonať zodpovedajúce ošetrenie, aby sa zabránilo znečisťovaniu životného prostredia. Stručne povedané, pochopenie toho, čo znamená COD, zohráva zásadnú úlohu pri ochrane vodného prostredia a riadení znečistenia.

3. Vráť sa. Účinok vysokého COD.

‌ COD (chemická dopytnosť po kyslíku) je dôležitým ukazovateľom na meranie stupňa organického znečistenia vodných útvarov. Nadmerný obsah bude mať závažný vplyv na kvalitu riek. ‌

Meranie COD je založené na množstve oxidačného činidla spotrebovaného pri oxidácii a rozpade redukčných látok (hlavne organických látok) v 1 litri vody za určitých podmienok. Tieto redukčné látky počas procesu rozkladu spotrebujú veľké množstvo rozpusteného kyslíka, čo spôsobuje nedostatok kyslíka vo vodných organizmoch, čo zase ovplyvňuje ich normálny rast a prežitie a v závažných prípadoch môže spôsobiť veľký počet úmrtí. Okrem toho zníženie rozpusteného kyslíka urýchli zhoršenie kvality vody, podporí skazenosť a rozklad organickej hmoty a vytvorí viac toxických a škodlivých látok, ako je napríklad dusík z amoniaku, čo spôsobí väčšie poškodenie vodných organizmov a kvality vody. Dlhodobé vystavenie odpadovej vode s vysokou koncentráciou organických látok môže tiež spôsobiť vážne poškodenie ľudského zdravia, ako je spôsobenie ochorení gastrointestinálnych ciest, kožných ochorení atď. Preto nadmerné COD nepredstavuje len hrozbu pre vodné organizmy, ale predstavuje aj potenciálne riziko pre ľudské

S cieľom chrániť vodné prostredie a zdravie ľudí je potrebné prijať účinné opatrenia na prevenciu a kontrolu nadmerného COD. To zahŕňa zníženie vypúšťania organických látok v priemyselných a poľnohospodárskych činnostiach, ako aj posilnenie čistenia a monitorovania odpadových vôd s cieľom zabezpečiť, aby kvalita vypúšťanej vody spĺňala normy, čím sa zachová dobré vodné ekologické prostredie.

COD je ukazovateľom obsahu organickej hmoty vo vode. Čím je COD vyššia, tým je vodné telo znečistené organickými látkami závažnejšie. Keď toxické organické látky vstupujú do vodného útvaru, neškodia len organizmom vo vodnom útvare, ako sú ryby, ale môžu sa tiež obohacovať v potravinovom reťazci a vstúpiť do ľudského tela, čo spôsobuje chronickú otravy..

V dôsledku toho sa môže stať, že sa v dôsledku výskytu COD bude mať veľký vplyv na kvalitu vody a ekologické prostredie. Ak sa organické znečisťujúce látky s zvýšeným obsahom COD dostanú do riek, jazier a nádrží, ak sa včas neukojí, veľa organických látok môže byť absorbovaných pôdou na dne vody a hromadiť sa po mnoho rokov. Tieto organizmy spôsobia škody rôznym organizmom vo vode a môžu byť toxické niekoľko rokov. Tento toxický účinok má dva účinky:

Na jednej strane spôsobí smrť veľkého počtu vodných organizmov, zničí ekologickú rovnováhu vodného útvaru a dokonca priamo zničí celý ekosystém rieky.

Na druhej strane sa toxíny pomaly hromadia vo vodných organizmoch, ako sú ryby a krevety. Keď ľudia jedia tieto toxické vodné organizmy, toxíny sa dostanú do ľudského tela a hromadia sa po mnoho rokov, čo vedie k nepredvídateľným vážnym následkom, ako sú rakovina, deformácie a genové mutácie. Podobne, ak ľudia používajú znečistenú vodu na zavlažovanie, ovplyvnia sa aj plodiny a ľudia pri procese jedenia vdychujú veľké množstvo škodlivých látok.

Ak je COD veľmi vysoká, spôsobí to zhoršenie prirodzeného stavu vody. Dôvodom je, že samočistenie vody si vyžaduje rozklad týchto organických látok. Rozklad COD nevyhnutne vyžaduje spotrebu kyslíka a kapacita reoxygenácie vo vode nespĺňa požiadavky. DO klesne priamo na 0 a stane sa anaeróbnou. V anaerobnom stave bude pokračovať v rozpade (anaeróbna úprava mikroorganizmov) a voda sa stane čierna a smradlavá (anaeróbne mikroorganizmy vyzerajú veľmi čierne a obsahujú sírovodík).

4. Vráť sa. Metódy liečby CHOD

Prvý bod

Fyzická metóda: Používa fyzické pôsobenie na oddelenie suspendovaných látok alebo zakalenosti v odpadových vodách, ktoré môžu odstrániť COD v odpadových vodách. Medzi bežné metódy patrí predbežné ošetrenie odpadových vôd prostredníctvom sedimentačných nádrží, filterových sietí, filtrov, mastných pascí, separátorov oleja a vody atď., aby sa jednoducho odstránili COD častíc v odpadových vodách.

Druhá vec

Chemická metóda: Používa chemické reakcie na odstránenie rozpustených látok alebo koloidných látok v odpadových vodách a môže odstrániť COD v odpadových vodách. Bežné metódy zahŕňajú neutralizáciu, zrážanie, oxidačné-redukčné, katalytické oxidovanie, fotokatalytické oxidovanie, mikroelektrolizáciu, elektrolytickú flokkuláciu, spaľovanie atď.

Tretí bod

Fyzikálne a chemické metódy: Používa fyzikálne a chemické reakcie na odstránenie rozpustených látok alebo koloidných látok z odpadových vôd. Môže odstrániť COD v odpadových vodách. Medzi bežné metódy patria sieť, filtrácia, odstredenie, vyjasňovanie, filtrácia, oddelenie oleja atď.

Štvrtý bod

Metóda biologickej úpravy: Používa mikrobiálny metabolizmus na premenu organických znečisťujúcich látok a anorganických mikrobiálnych živín v odpadových vodách na stabilné a neškodné látky. Medzi bežné metódy patria metóda aktívneho kalu, metóda biofilmu, metóda anaeróbnej biologickej trávenia, stabilizačný rybník a úprava mokradí atď.

5. - Čo? Metóda analýzy CHOD.

Metóda dichromátu

Štandardnou metódou na stanovenie chemickej dopytu po kyslíku je čínsky štandard GB 11914 "Určenie chemickej dopytu po kyslíku v kvalite vody pomocou dichromátovej metódy" a medzinárodná norma ISO6060 "Určenie chemickej dopytu po kyslíku v kvalite vody". Táto metóda má vysokú rýchlosť oxidácie, dobrú reprodukovateľnosť, presnosť a spoľahlivosť a stala sa klasickou štandardnou metódou všeobecne uznávanou medzinárodným spoločenstvom.

V prípade, že sa v prípade použitia na testovanie použitia na testovanie na použitie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na testovanie na test Kyselina kyseliny sírovej v reakčnej kvapaline na trávenie je 9 mol/l. Reakčná kvapalina na trávenie sa zahrieva na varu a teplota bodu varu 148 °C ± 2 °C je teplota trávenia. Reakcia sa ochladí vodou a 2 hodiny sa odplúča. Po prirodzenom ochladnutí sa rozpúšťajú na približne 140 ml vody. Ako indikátor sa používa ferchlorín a zvyšný dichromát draselný sa titruje roztokom síranu železného amónneho. Hodnota COD vzorky vody sa vypočíta na základe spotreby roztoku síranu železitého amónneho. Použitý oxidant je dichromát draselný a oxidujúci činiteľ je šesťhodnotný chróm, preto sa nazýva dichromátová metóda.

Táto klasická štandardná metóda však stále má nedostatky: refluxné zariadenie zaberá veľký experimentálny priestor, spotrebuje veľa vody a elektrickej energie, používa veľké množstvo činidiel, je nepríjemné na prevádzku a je ťažké rýchlo merať vo veľkých množstvách.

Metóda permanganátu draselného

COD sa meria pomocou permanganátu draselného ako oxidantu a nameraný výsledok sa nazýva index permanganátu draselného.

Spektrophotometria

Na základe klasickej štandardnej metódy dichromát draselný oxiduje organickú hmotu a šesťhodnotný chróm vytvára trojhodnotný chróm. Hodnota COD vzorky vody sa určí stanovením vzťahu medzi hodnotou absorbancie šesťvalentného alebo trojvalentného chrómu a hodnotou COD vzorky vody. Použitím vyššie uvedeného princípu sú najreprezentatívnejšie metódy v zahraničí EPA.Metoda 0410.4 "Automatická ručná kolorimetria", ASTM: D1252-2000 "Metoda B na stanovenie chemickej dopytu kyslíka pri spectrophotometrii strávenia v uzavretom vode" a ISO

Metóda rýchleho trávenia

Klasickou štandardnou metódou je 2hodinová refluxná metóda. Aby sa zvýšila rýchlosť analýzy, ľudia navrhli rôzne metódy rýchlej analýzy. Existujú dve hlavné metódy: jedna je zvýšiť koncentráciu oxidačného činidla v systéme reakcie trávenia, zvýšiť kyslosť kyseliny sírovej, zvýšiť teplotu reakcie a zvýšiť katalyzátor na zvýšenie rýchlosti reakcie. Domáca metóda je reprezentovaná GB/T14420-1993 "Rýchla metóda analýzy kyslíkového dopytu po kotlovom vode a chladiacej vode z draselného dichromátu" a jednotnými metódami odporúčanými štátnou správou ochrany životného prostredia "Coulometric Method" a "Rapid Closed Cat Cudzia metóda je reprezentovaná nemeckou štandardnou metódou DIN38049 T.43 "Rýchla metóda na stanovenie chemickej kyslíkovej spotreby vody".

V porovnaní s klasickou štandardnou metódou sa vyššie uvedenou metódou zvyšuje kyslosť kyseliny sírovej v trávicom systéme z 9,0 mg/l na 10,2 mg/l, teplota reakcie z 150°C na 165°C a čas trávenia z 2h na 10min~15min. Druhou je zmeniť tradičnú metódu trávenia ohrievaním tepelným žiarením a použiť mikrovlnnú technológiu trávenia na zlepšenie rýchlosti reakcie trávenia. Vzhľadom na širokú škálu mikrovlnných rúr a rôzne výkony je ťažké otestovať jednotnú výkonnosť a čas, aby sa dosiahol najlepší efekt trávenia. Ceny mikrovlnných rúr sú tiež veľmi vysoké a je ťažké formulovať jednotnú štandardnú metódu.

Lianhua Technology vyvinula rýchlu spektrophotometrickú metódu trávenia chemickej dopytu po kyslíku (COD) v roku 1982, ktorá dosiahla rýchle stanovenie COD v odpadových vodách metódou "10 minút trávenia, 20 minút hodnoty". V roku 1992 bol tento výsledok výskumu a vývoja zaradený do americkej "CHEMICAL ABSTRACTS" ako nový príspevok do svetovej chemickej oblasti. Táto metóda sa stala v roku 2007 štandardom skúšok v odvetví ochrany životného prostredia Čínskej ľudovej republiky (HJ/T399-2007). Táto metóda úspešne dosiahla presnú hodnotu COD do 20 minút. Je jednoduchý v obsluhe, pohodlný a rýchly, vyžaduje malé množstvo činidiel, výrazne znižuje znečistenie spôsobené v experimente a znižuje rôzne náklady. Základom tejto metódy je stráviť vzorku vody pridanú reagentom Lianhua Technology na COD pri 165 stupňoch počas 10 minút pri vlnovej dĺžke 420 alebo 610 nm, potom ju ochladiť 2 minúty a potom pridať 2,5 ml destilovanej vody. Výsledok COD možno získať pomocou nástroja Lianhua Technology na rýchle stanovenie COD.