Ujuzi juu ya Oxygen Demand ya Kimiotari

Ujuzi juu ya Oxygen Demand ya Kimiotari

1. Ufafanuzi wa COD.

COD (Chemical Oxygen Demand) ni kiasi cha chanzo cha kupunguza marafiki kunayopong'za sampuli ya maji kwa kutumia chanzo cha ngumu zinazotengenezwa kwa masharti yoyote. Ni alama ya kiasi cha bidhaa za kuondoa marafiki katika maji. Bidhaa za kuondoa marafiki katika maji hufikia vitu mbalimbali vilivyofaa, nitriti, sufidi, vifaa vya ferusi na wengine, lakini muhimu ni bidhaa za kiorganiko. Kwa hiyo, jukumu la oxygen demand ya kimia (COD) ni kupendeza kama alama ya kiasi cha bidhaa za kiorganiko katika maji. Mkubwa wa oxygen demand ya kimia inamaanisha uchunguzi wa kibaya zaidi kwa bidhaa za kiorganiko katika maji. Uhakiki wa oxygen demand ya kimia (COD) unapunguza kulingana na uhakiki wa bidhaa za kuondoa marafiki katika sampuli ya maji na mbinu wa uhakiki. Mbinu yanayotumika zaidi ni mbinu wa usinzishaji wa asidi potassium permanganate (KMnO4) na mbinu wa usinzishaji wa potassium dichromate (K2Cr2O7). Mbinu wa usinzishaji wa potassium permanganate una nguvu ndogo ya usinzishaji, lakini ni rahisi sana na inaweza kutumika wakati wa uhakiki wa thamani ya usambazaji wa kifupi cha kiorganiko katika sampuli ya maji. Mbinu wa usinzishaji wa potassium dichromate ina nguvu juu ya usinzishaji na uzito wa upya mzuri, na inapatikana kwa uhakiki wa jumla ya bidhaa za kiorganiko katika sampuli ya maji. Bidhaa za kiorganiko ni dhaifu sana kwa mfumo wa maji ya kazi. Kwa makini, oxygen demand ya kimia pia inajumuisha bidhaa za kiorganiko za kusinzisha katika maji. Asilimia, kwa sababu kiasi cha bidhaa za kiorganiko katika maji ya kisarafu ni zaidi kuliko kiasi cha bidhaa za si-kiorganiko, oxygen demand ya kimia inatumika kwa ujumla kwa kuchagua jumla ya bidhaa za kiorganiko katika maji ya kisarafu. Tundu za maumbile, bidhaa za kiorganiko bila ya nitrogeni katika maji ni rahisi za kusinzishwa na potassium permanganate, wakati ambapo bidhaa za kiorganiko zinazo na nitrogeni ni zinapunguza kupungua. Kwa hiyo, oxygen demand ni rahisi kwa uhakiki wa maji ya asili au maji ya kisarafu ya kawaida inayo bidhaa za kiorganiko rahisi za kusinzishwa, wakati ambapo maji ya kisarafu ya kiorganiko ya kazi inahakikishwa kwa oxygen demand ya kimia.

Maji yanayopanga mengi ya mambo ya organiki italeta uchafuzi wa resin za kubadilisha ioni wakipigwa kwa mbinu ya uzalishaji wa upole, hasa resin za kubadilisha anioni, ambapo hii itatoa nguvu ya kubadilisha ya resin. Mambo ya organiki inaweza kupungua kwa chaguo la 50% baada ya upambaji (kupakia, kuhusisha na kutimiza), lakini haiwezi kutooa katika mbinu wa uzalishaji wa upole, hivyo mara nyingi ni inapongezeka ndani ya jiko kwa mujibu wa maji ya kupakia ili kupunguza thamani ya pH ya maji ya jiko. Marekani wa organiki pia inaweza kupongezeka ndani ya mfumo wa ushoto na maji ya kukondoo, inapowekwa thamani ya pH kuondoka na kuuza uchafuzi wa mfumo. Urefu wa mambo ya organiki katika mfumo wa maji ya kikapu inaweza kuboresha uzifunguzi wa mikroba. Kwa hiyo, hapa kwa uzalishaji wa upole, maji ya jiko au mfumo wa maji ya kikapu, zitakalo COD zipo chini zinaweza kuwa zinazofaa, lakini hakuna alama ya hadi ya moja kwa ajili ya kila sehemu. Ikiwa COD (mtihani wa KMnO4) ni juu ya 5mg/L katika mfumo wa maji ya kumaliza na kulengeleza, thamani ya maji imeanza kuangulia.

Kwenye mfumo wa maji ya kunywa, usio wa kisawekano kima (COD) kwa maji ya Taba I na Taba II ni ≤15mg/L, usio wa kisawekano kima (COD) kwa maji ya Taba III ni ≤20mg/L, usio wa kisawekano kima (COD) kwa maji ya Taba IV ni ≤30mg/L, na usio wa kisawekano kima (COD) kwa maji ya Taba V ni ≤40mg/L. Mkubwa zaidi COD ndio ni uchunguzi mwingi wa uchafuzi wa mwakazi.

2. Jinsi COD inapong'aa?

COD (usio wa kisawekano kima) inatokana kwa vitu vya sampuli ya maji ambavyo vinaweza kuongezwa na maua makali, hasa mambo ya ushindi. Mambo haya ya ushindi yanapatikana pande zote za uzito na maji iliyochafuka, husika lakini si tu karibu na asukari, mafuta na chakula, nitrojeni ya amoni, na kadhalika. Uongezaji huu wa mambo haya yumepunguza oksijeni lililo lengo la maji, hivyo inapanda usio wa kisawekano kima. Maoni ya kipengele:

1. Matumizi ya sukari: kama vile glukozi, fruktozi, na wengine, zinapopatikana mara nyingi katika maji yoyote kutoka kifaa cha ufacisha chakula na kifaa cha biopharmasi, na zinaongeza kiwango cha COD.

2. Mafuta na nyusi: Maji yoyote inayochukuliwa yanapokuja na mafuta au nyusi waliosha katika usanidi wa kifaa itakuwa pia inaweza kuongeza kiwango cha uzito wa COD.

3. Nitrojeni ya ammonia: Hata haukuwa inapigia mchanganyiko wa kuthibitisha COD, upya wa nitrojeni ya ammonia pia inahusisha kununua oksijeni wakati wa utaratibu wa maji yoyote, unavyoweza kuhusuwa kiwango cha COD kwa njia ndogo.

Kwa mujibu huo, kuna aina nyingi za vitu ambazo zinaweza kuzidisha COD katika maji ya uchafu, wakati huo ni matumizi ya bio ya jambo laji, matumizi ya jambo laji ya kifanyikiano, mambo asasi ya kiwango cha chini, baadhi ya jambo laji ambazo haipatikani kwa bio, na matokeo ya mikroba. Uhamiazi wa mambo haya inaharibu oksijeni lililo ndani ya maji, inachukua mwisho kuongeza COD. Kwa hiyo, utamaduni wa oksijeni wa kimia ni alama muhimu kwa kuchomu daraja ya kuharibiwa na jambo laji na mambo asasi ya kiwango cha chini yanayopatikana katika maji. Inaonyesha jumla ya mambo yanavyokuwa ndani ya maji ambayo zinaweza kuzindwa na kubadilika kwa kutumia viongozi (karne ya dichromate au karne ya permanganate) kwa masharti maalum, hii ni, idadi ya oksijeni ambayo mambo haya yanasimama.

1. Mapumavu: Mapumavu ni moja ya vifaa vilivyopatikana kwa ukinga wa COD katika maji ya kusafisha, hasa mapumavu yanayoweza kupunguza kwa ajili ya uzalishaji kama vile viatu, visuaga na mafata. Mapumavu hawa yanaweza kuharibika kwa usambazaji wa mbegu na maji kwa usimamizi wa mikroba.

2. Vyombo vya phenol: Vyombo vya phenol vinavyotumika kama machafu katika maji ya kusafisha katika baadhi ya miongozo ya kazi za industri. Vyombo hivyo vinaweza kuleta athari mrubuku kwenye mazingira ya maji na kuongeza upatikanaji wa COD.

3. Vyombo vya alkoholi: Vyombo vya alkoholi kama vile ethanol na methanol pia ni makusanyiko ya kawaida ya COD katika maji ya kusafisha ya baadhi ya industri.

4. Vyombo vya sukari: Vyombo vya sukari kama vile glucose na fructose ni sehemu za kawaida katika maji ya kusafisha kutoka kwa baadhi ya industri za utuzi wa chakula na biopharmaceutical, na pia zinaweza kuongeza upatikanaji wa COD.

5. Mafuta na nyuchi: Maji ya kusafisha yanayochapishwa na mafuta au yanayopanga nyuchi katika uzalishaji wa kazi za industri pia inaweza kuchaguliwa na kuongeza upatikanaji wa COD.

6. Nitrojeni ya ammonia: Hata haki nitrojeni ya ammonia hauna uhusiano mwingine na kuhakikisha thamani ya COD, usambazaji wa nitrojeni ya ammonia pia itapunguza oksijeni ndani ya muda wa upatikanaji wa maji mbadala, unafanya kifani kwa thamani ya COD.

Pia, ni muhimu kujihusisha kuwa COD haiwasiliana tu na bidhaa ya maorganic ndani ya maji, bali pia inahakikisha kuanzia vitu vya kawaida ambavyo vinajulikana kama adhabu katika maji, kama vile sufidi, ioni za ferusi, natri salfati, na kadhalika. Kwa hiyo, wakati unapongeza uzalishaji wa usafishaji, lita lazima ujue kuboresha wa matumizi ya manunuzi machache kwa kutetea kwa ajili ya kupunguza thamani ya COD.

Maua ya kiorganiki ni makua makuu ya COD. Wao hufanana na maua mbalimbali ya kiorganiki, vitu vilivyopigwa juu, na vitu vilivyowekwa kusimamisha katika maji yakioza. Uzoefu mwingi wa COD katika maji yakioza italeta uharibifu mkubwa kwa mazingira ya maji. Usambazaji na uangalizi wa COD ni moja ya michango yasiyo ya kuboresha kwa kuchunguza na kuhakikisha usimamizi wa uchafuzi. Kwa hiyo, uchaguzi wa COD ni moja ya mitindo yoyote yanayotumika sana katika usambazaji wa maji yakioza na uangalizi wa mazingira.

Uchaguzi wa COD ni mwendo uliofanana na kuendesha na upatikanaji wa usimamizi wa kiwango kikubwa. Uchaguzi wa COD inaweza kupita kwa kutazama rangi ya mifumo au ndege au vyaumbo mengine baada ya rejeenti cha kimia kukanyaga ili kutoa mapenzi la kusimamisha. Ikiwa thamani ya COD inapitishia kiwango, litaenda kuwa na uchaguzi wa muhimu ili kufugia uchafuzi wa mazingira. Jumla ya jamii, kuelekea maana ya COD ina faida kubwa katika kuhifadhi mazingira ya maji na kuchukua jaribio la kuchafua uchafuzi.

3. Athari ya COD ya juu.

‌ COD (kuboresha kisiko cha oksijeni) ni alama muhimu kwa kuchukua uzio wa uchafuzi wa yaujumbe katika majini. Kifani kikubwa itakuwa na athari mrubuku kwa ubora wa maji ya mto. ‌

Usimamizi wa COD inapongopongwa kwa idadi ya msimu umekubaliwa wakati wa kuhifadhi vitu vya mbegu (kama vile bidhaa za maumbile) zinazotengenezwa na zinazotanguliwa katika litri la maji moja kwa malinganyiko makubwa. Vitu vya mbegu hivi vitakuwa vinachukua idadi nyingi ya oksijeni uliofunguliwa walipokuwa ndani ya usimamizi, unaweza kuleta uchunguzi wa samaki kutokana na upole wa oksijeni ambapo hii itakuwa inatetea uzalishaji na kuishi kwa si barabara, na pia inaweza kuleta upepo mkubwa wa kifo kwa ajili ya mahusiano ya kibaya. Pia, kupunguza oksijeni uliofunguliwa utakuwa unaweza kuboresha matumizi ya maji, kuhakikisha ubarufu na kuhifadhi bidhaa za maumbile, na kuanza kutoa bidhaa zinazoletwa na zinazuia afya, kama vile amonia, ambazo zitatoa hatari zaidi kwa samaki na uzalishaji wa maji. Kupendekeza kwa muda mrefu katika maji yanayoung'anya bidhaa za maumbile ya idadi nyingi inaweza pia kuchaguliwa kwa ugonjwa mwingi kwa afya ya binadamu, kama vile kuuza magonjwa ya mezi ya kiti, magonjwa ya ngozi, na kadhalika. Hivyo, COD ya juu sana hauna faida tu kwa samaki basi, lakini pia inaweza kuleta hatari ya chini ya kiongozi kwa afya ya binadamu.

Ili kuhifadhi mazingira ya maji na afya ya binadamu, vitendo vya faida vinafafanua kufanya kwa upole na kudhibiti COD isiyo kutosha. Hii inajumuisha kurekebisha uzalishaji wa bidhaa ya ya juu ya kiindustri na kiakabili, pamoja na kuwafuatilia na kujitegemea utulivu wa maji kwa makini ili usimamizi wa maji ambayo unapopigwa iwe sawa na mradi, hivyo kuruhusu mazingira ya uhai wa maji.

COD ni alama ya idadi ya bidhaa ya ya juu ndani ya maji. Mkubwa zaidi COD, zaidi maji yanasababisha tatizo kwa sababu ya bidhaa ya ya juu. Wakati bidhaa ya ya juu yanavyojaa katika maji, haya si tu hukumu marufuku katika maji kama samaki, bali pia inaweza kupong'aa katika mchanga wa chakula na kuingia mwili wa mtu, inasababisha usio wa muda mrefu. .

COD inana Athari kubwa zinazotokana na utalii wa maji na mazingira ya kiuchumi. Ikiwa vituvi vya usio na uzalishaji juu ya kiwango cha COD kinapokuja ndani ya mto, ziwa au vibakia, ikiwa haitathiriwi mwaka, mengi ya bidhaa hayo yawezi kuhifadhiwa na ardhi katika sehemu ya chini ya maji na kujitupa kwa miaka mingi. Bidhaa hizi za uhai wataleta uharibifu kwa uwanja mwingi wa uhai wa maji, na wanaweza kuendesha kutoka kwa miaka mingi. Athari hizi za kusomwa na mbegu ni mbili:

Kwa upande moja, italeta kifo cha uwanja mwingi wa bidhaa ya maji, kuharibu ujasiriamali wa kiuchumi cha maji, hata kama ni kwa mujibu umembelezea eco-system ya mto.

Kwa upande mwingine, visabuni vitapong'aa mbali mbali ndani ya mapambano ya maji kama ndio samaki na papa. Tena wakijikita wanadamu wanaotembea visabuni hivi za mapambano ya maji, visabuni vitapitia mwili wa binadamu na kupong'aa kwa miaka mingi, inayowasilia matokeo makubwa yanayofaa kama kansa, mikondoo na mabadiliko ya jeni. Haya pia, kama watu wakipatia maji yaliyochechawa kwa kusafisha, kifua kipya pia itakuwa imepangwa, na wanadamu pia watakuwa wakiongea idadi nyingi ya mambo ambayo ni dhaifu katika jaribio la kunywa.

Ikiwa COD ni juu sana, italeta mabovu ya ubora wa maji halisi. Sababu huo ni kwamba uzilemewano wazi wa maji linahitaji kuhakikisha uchuzi wa mambo ya organiki hizi. Uchuzi wa COD linahitaji kupitia kutumia oksijeni, na uwezo wa kuongeza tena oksijeni ndani ya maji haipati miundo. DO itapunguza mara moja hadi 0 na kufanya mahali yako anaokuwa bila oksijeni. Katika hali ya kubadilika bila oksijeni, itapendekeza upya (uchuzi wa kubadilika bila oksijeni kwa mikroba), na maji yatapanda kuwa nyekundu na kuuna mbwa (mikroba za kubadilika bila oksijeni wanavyoniona nyekundu sana na wanapita hasa gasi la hidrojeni sufidi).

4. Mitindo ya kugawana COD

Sio la kwanza

Usimamizi wa Hisa: Inatumia usimamizi wa hisa ili kugawana mambo yanayotengenezwa au kuvunjika katika maji yakipepea, ambayo inaweza kugawana COD katika maji yakipepea. Mitindo yoyote milioleli ni kuanzisha kugawana maji kupitia vifaa vya kukusanya, mito ya kusafisha, filter, makapu ya chuma, separator za chuma-maji, na zaidi, ili kugawana kwa faida ya kushuka COD ya mambo ya jinasi katika maji yakipepea.

Sio la pili

Usilio wa kimia: Inapong'aa reakisheni za kimia ili uondoe vitu vilivyopatikana au viwili vya usio na wastusi, na inaweza kuondoa COD katika wastusi. Vifaa vya kawaida vinajumuisha upatikanaji, kupanda juu, uharibifu-wa-nyuma-na-mbele, uharibifu wa katalisi, uharibifu wa katalisi kwa mwanga, mikilifi ya ndege, mikilifi ya elektroliti, kupunguza, na kadhalika.

Nukuu la tatu

Usilio wa fisikali na kimia: Inapong'aa reakisheni za fisikali na kimia ili uondoe vitu vilivyopatikana au viwili vya usio na wastusi. Inaweza kuondoa COD katika wastusi. Vifaa vya kawaida vinajumuisha mito, kutahiri, kurusha, kuhusisha, kutahiri, kuganda na mafuta, na kadhalika.

Nukuu la nne

Usilio wa biolojia: Inapong'aa tabasamu ya bakteria ili kubadilisha polutanzi ya ya kawaida na misaada ya mikroba katika wastusi kwa vitu vidogo na si mbaya. Vifaa vya kawaida vinajumuisha usilio wa sludge aktifa, usilio wa biofilm, usilio wa anaerobiki, mashambani ya usimamizi na utendaji wa ziwa, na kadhalika.

5. Usilio wa analizi ya COD.

Usilio wa dichromate

Usimamizi wa kifupi kwa kubainiana na oxygeni ya kimia linahusishwa na kifumo cha China GB 11914 "Kubainiana na Oxygeni ya Kimia ya Uhusiano wa Majani kwa Usimamizi wa Dichromate" na kifumo cha nchini nchi ISO6060 "Kubainiana na Oxygeni ya Kimia ya Uhusiano wa Majani". Usimamizi huu lina usambazaji wa juu, inapendekeza vizuri, ina ujinga na udogo, na limekuwa usimamizi wa kifupi kikundi kilichojulikana na jamii la nchi zote.

Usimamizi wa kifupi ni: katika usafu wa asidi sulfuric, potassium dichromate inapakuliwa kama ajentio la kuharibu, silver sulfate inapakuliwa kama catalyst, na mercuric sulfate inapakuliwa kama ajentio la kupigia maskini la chloride ions. Usafu wa asidi sulfuric wa mchanganyiko wa uharibifu ni 9 mol/L. Mchanganyiko wa uharibifu unahotwa hadi kuhima, na joto la kihima cha 148℃±2℃ ni joto la uharibifu. Mchanganyiko unatokana na maji na unavutwa upya kwa miaka mbili. Baada ya mchanganyiko wa uharibifu umekivutwa kwa ardhi, unapong'aa kwa maji hadi umbali wa karibu 140ml. Ferrochlorine inapatikana kama alama, na potassium dichromate iliyobaki inatitiwa kwa sululi ya ammonium ferrous sulfate. Thamani ya COD ya sampuli ya maji inahesabiwa kulingana na uzito wa sululi ya ammonium ferrous sulfate. Ajentio la kuharibu uliotumika ni potassium dichromate, na ajentio la kuondoa ni hexavalent chromium, hivyo inaitwa tariqa ya dichromate.

Hata hivyo, usimamizi huu wa kifupi pia ina uhamiaji: mifumo ya kurefluksi inapunguza nafasi kubwa ya masomo, inatumia maji na nguvu sana, inatumia miundo mingi ya reagenti, haipatikani kutumika, na ni hatari kusimamia haraka katika idadi nyingi.

Usimamizi wa Potassium Permanganate

COD inamelezwa kwa kutumia potassium permanganate kama mtumwa wa kuharibu, na matokeo uliochomwa unaitwa indeksi ya potassium permanganate.

Spectrophotometry

Kulingana na usimamizi wa kifupi, potassium dichromate inapunguza usubstrati wenye upepo, na chromium hexavalent inatoa chromium trivalent. Thamani ya COD ya sampuli ya maji hutakikwa kwa kujadili usambazaji kati ya thamani ya absorbance ya chromium hexavalent au chromium trivalent na thamani ya COD ya sampuli ya maji. Kwa kutumia nguzo hizi, usimamizi mwingine nchini zingine ni EPA.Method 0410.4 "Automatic Manual Colorimetry", ASTM: D1252-2000 "Method B for the determination of chemical oxygen demand of water-sealed digestion spectrophotometry" na ISO15705-2002 "Small Sealed Tube Method for the Determination of Chemical Oxygen Demand (COD) of Water Quality". Usimamizi wa moja kwa moja yetu ni "Rapid Sealed Catalytic Digestion Method (Including Spectrophotometry)" kutoka kwa Serikali ya Elimu za Mazingira.

Usimamizi wa Haraka

Usimamizi wa kifupi cha kawaida ni usimamizi wa kurudi ya 2saa. Ili kuongeza rate ya usanidi, watu wameleta mbali na mitaaraji mingine za usanidi wa kifupi. Kuna mbili tu ya mitaaraji: moja ni kuongeza uzito wa chanzo katika mfumo wa reakisheni wa kupunguza, kuongeza usio wa asidi ya sufuri, kuongeza joto la reakisheni, na kuongeza msaidizi ili kuongeza rate ya reakisheni. Usimamizi wa ndani ya nchi inaitwa na GB/T14420-1993 "Usanidi wa Maji ya Kibobo na Maji ya Kuharibu Kimia Kukubaliana Na Umesha Kukubalika na Tarehe Potassium Dichromate Rapid Method" na mitaaraji ya pamoja iliyorekebwa na Serikali ya Maafisa ya Mazingira "Coulometric Method" na "Rapid Closed Catalytic Digestion Method (Inakuwa na Photometric Method)". Usimamizi wa nje inaitwa na mbinu ya kiujiano cha Ujerumani DIN38049 T.43 "Rapid Method for Determination of Chemical Oxygen Demand of Water".

Kupunguza na usimamizi wa kifundisho, usambazaji wakijicharuzwa juu ya mwendo huu unapong'aa usio wa asidi ya sufuri katika mfumo wa kupunguza kutoka 9.0 mg/L hadi 10.2 mg/L, joto la reakia kutoka 150℃ hadi 165℃, na muda wa kupunguza kutoka 2 saa hadi 10 dakika ~ 15 dakika. Pili ni kubadilisha usimamizi wa kipima cha uzito kwa upigaji wa joto, na kutumia teknolojia ya kupunguza kwa mikroniki ili kuboresha rate ya reakia ya kupunguza. Kwa sababu ya pua za mbalimbali za mikroniki na nguvu zao tofauti, ni rahisi sana kutafuta nguvu na muda moja kwa ajili ya kupata muhalifu bora wa kupunguza. Bei ya mikroniki pia ni sio rahisi, na ni rahisi sana kutengeneza usimamizi wa kifundisho moja.

Lianhua Technology aliandika usimamizi wa mwanga wa kifaa kwa kutumia usimamizi wa muda mfupi wa uvunaji wa ngapoya ya kimia (COD) muo 1982, ambayo ilitoa matokeo ya uvunaji wa COD katika maji yakipepea kwa njia ya "uvunaji wa dakika 10, thamani ya dakika 20". Muo 1992, matokeo ya utafiti huu yalipaswa katika "CHEMICAL ABSTRACTS" ya Marekani kama jukwaa la mpya katika sehemu ya kimia duniani. Njia hii iliendesha kuwa standard ya uchambuzi wa sektor ya kibini cha jamii ya Jamhuri ya Cha PRC muo 2007 (HJ/T399-2007). Njia hii ilionyesha thamani ya COD ndio ndani ya dakika 20. Ni rahisi kufanya operesheni, rahisi na kwa haraka, inahitajika chanzo ndogo sana, inapunguza uchafuzi ulioongezeka katika eksperimenti na kupunguza masululu yoyote. Usimamizi wa njia hii ni uvunaji wa sampuli ya maji iliyopong'aa chanzo cha COD ya Lianhua Technology kwa joto la 165 daraja kwa dakika 10 kwa upana la 420 au 610nm, kisha kulipukisika kwa dakika 2, na baada ya hayo kuongeza maji ya kivuli 2.5ml. Thamani ya COD inaweza kupatikana kwa kutumia alatini ya kusimamia COD ya kiakubali cha Lianhua Technology.