碳源對應的COD當量計算公示
發(fā)布時(shí)間:2024-01-02 16:05:35來(lái)源:管理員
濕式氧化利用氧氣氧化水中有機物,其原理性的化學(xué)方程式分為兩種,一種是完全氧化型,產(chǎn)物就是CO2、H2O、NH3等小分子無(wú)機物;一種是不完全氧化型,產(chǎn)物是比原有機物分子量更小的中間有機物和CO2、H2O、NH3等小分子無(wú)機物。
咱們要說(shuō)的是其中之一,也就是完全氧化型!
濕式氧化的完全氧化型是利用氧分子把水中的有機物徹底分解成小分子無(wú)機物,和COD的定義原理基本一致(雖然COD測試的氧化劑是K2Cr2O7,但最終折算的卻是[O]的質(zhì)量),咱們完全可以把它借鑒在碳源折算COD當量問(wèn)題上,其化學(xué)反應方程通式如下所示:
CaHbOcNd+(a+0.25b-0.5c-0.75d)O2→aCO2+(0.5b-1.5d)H2O+dNH3
其中CaHbOcNd為有機物的分子通式,abcd為相對應的原子數量,例如葡萄糖的分子式是C6H12O6,那么對應上述化學(xué)方程式中a=6,b=12,c=6,d=0。
帶入上述化學(xué)反應方程通式可得具體的葡萄糖完全氧化型的方程式:
C6H12O6+(6+0.25×12-0.5×6)O2→6CO2+(0.5×12)H2O
計算后可得:
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
而根據COD的定義可知,COD的數值對應的是氧原子的當量摩爾質(zhì)量,也就是8,此時(shí)假設1kg的葡萄糖參與反應,則消耗的[O]=8×1÷7.5=1.06kg,也即1kg葡萄糖對應1.06kg的COD。
所以說(shuō)你只要記住了最上面那個(gè)有機物被氧分子完全氧化的化學(xué)反應通式,不論給你什么樣的有機物(前提是能被微生物利用的),你都可以計算出它對應的COD當量!
不信你可以按照我的思路,自己去計算下甲醇、乙醇的COD當量折算系數,然后再去查查度娘,看看對不對?
當然我上面那個(gè)化學(xué)通式僅僅適用于含有碳氫氧氮的有機物,像乙酸鈉就不行了,因為它多了一個(gè)Na原子。
實(shí)際上乙酸鈉被氧分子完全氧化的化學(xué)反應是:
C2H3O2Na+2O2+HCl→2CO2+2H2O+NaCl
按照上述化學(xué)反應方程式折算下來(lái)1kg乙酸鈉對應的COD當量就是0.78kg。
我給小王大致講完后,小王也基本明白了這個(gè)知識點(diǎn)的原理,雖然沒(méi)多少卵用吧(畢竟能用作碳源的有機物就那幾種,記住就好了),但多學(xué)點(diǎn)就比少學(xué)點(diǎn)強,您各位說(shuō)是不是這個(gè)理兒?
當然這里面還涉及到一個(gè)點(diǎn),那就是在計算C/N時(shí),到底是按照COD還是BOD進(jìn)行碳源的投加量計算呢?
嚴格來(lái)說(shuō),應該是BOD,畢竟只有能被微生物利用的有機物,才能稱(chēng)之為“碳源”,否則萬(wàn)一你整了個(gè)有毒的有機物進(jìn)入(例如POPs),不但不能增加碳源的目的,反而還把一池子微生物都給弄死了......
但是為嘛在現實(shí)中人們還是更多的采用COD作為碳源的投加量依據呢?原因就是傳統碳源對于微生物來(lái)說(shuō)都是大補,例如葡萄糖、甲醇什么的,這些玩意兒基本上COD就等于BOD了,只要加進(jìn)去,微生物都能給你吃個(gè)盆干碗凈。
還有一點(diǎn),就是COD測試比BOD方便多了......
所以萬(wàn)一你遇到個(gè)項目,人家甲方就不讓你用傳統碳源,就想讓你用他們提供的成分不明的有機物作為碳源,那你還是老老實(shí)實(shí)的測測它的BOD5值,或者通過(guò)實(shí)驗室小試,試試其效果,然后再去折算投加量吧。