在水處理過程中,特別是在汙水處理過程中,為了確定處理後的水質是否符合排放標準,需要通過各種檢測裝置對水質進行檢測,其中最常見的兩個指標是COD(化學需氧量)和BOD(生化需氧量)。
在汙水處理過程中,有機物的種類很多,這與無機鹽離子的單一分析不同,有機物的逐一分析既費時又耗藥。 經過研究發現,所有有機物都有兩個共同點,一是它們是由碳氫化合物組成的,二是大多數有機物都可以被微生物化學氧化或氧化,它們的碳和氫分別與氧氣形成無毒無害的二氧化碳和水。 汙水中的有機物在化學氧化過程和生物氧化過程中都消耗氧氣,廢水中有機物越多,消耗的氧氣就越多,兩者之間的關係是成正比的。 因此,汙水用化學藥劑氧化所消耗的氧氣量稱為COD(化學需氧量),汙水中微生物氧化所消耗的氧氣量稱為BOD(生化需氧量)。
COD和BOD的基本概念和測量方法
COD(化學需氧量)。:在一定條件下使用某種強氧化劑處理水樣時消耗的氧化劑量。 COD 是表徵還原性物質(尤其是有機物)量的指標,以毫克公升為單位。
COD測定法:COD的測定方法分為重鉻酸鉀法和高錳酸鉀法。 前者一般稱為鉻CODCR,不帶備註的COD指標預設為CODCR。 高錳酸鉀法,簡稱錳法,專業上稱為高錳酸鉀指數(CODMN或LM)。 高錳酸鹽指數細分為酸性和鹼性兩種,前者在氯離子含量低時使用,後者在氯離子含量高時使用(如海水、鹽湖水等)。
鉻和錳的主要區別:
氧化能力不同:重鉻酸鉀比高錳酸鉀氧化性更強,在銀鹽存在下能氧化大部分有機物。
氧化速率不同:重鉻酸鉀在銀鹽存在下的氧化率在80%以上,而高錳酸鉀只有50%左右。
應用範圍不同:很難找到CODCR與CODMN之間明顯的相關性模式。
相對而言,CODCR方法應用廣泛,適用於各類廢水,特別是水質相對複雜的工業廢水。 CODMN法僅適用於地表水、飲用水和生活汙水的測定。 不適用於印染、電鍍、石油化工等有機物含量高(含芳香族化合物、苯環、雜環、雜多環等)的水。 因此,廢水排放標準基於CODCR結果,地表水水質評價基於CODMN結果。
BOD(生化需氧量)。:指好氧條件下水中有機物微生物分解生化過程中所需的溶解氧質量濃度。 為了使BOD檢測值具有可比性,一般規定在一定溫度、一定時間段,測定水中的溶解氧消耗量,一般採用五天的時間,稱為五天生化需氧量,記錄為BOD5,常採用五天生化需氧量。 BOD 是一種指標,用於表徵水中微生物降解的有機物量,以毫克公升為單位。
BOD測定方法:通過孵育前後溶解氧質量濃度之差來測量孵育前後水樣中溶解氧的質量濃度,根據孵育前後溶解氧的質量濃度之差計算每公升樣品消耗的溶解氧量, 表示為BOD5。
COD 和 BOD 之間的區別
COD不僅在水中反應有機物,而且代表在水中具有還原性的無機物,如硫化物、亞鐵離子、亞硫酸鈉等。 例如,如果中和池中沒有完全去除汙水中的亞鐵離子,生化處理廢水中就存在亞鐵離子,出水中的COD可能超標。
汙水中的有機物有的可以生物氧化(如葡萄糖和乙醇),有的只能部分生物氧化降解(如甲醇),有的有機物不能生物氧化降解,還有一定的毒性(有的表面活性劑)。 這樣,汙水中的有機物可以分為兩部分,可生物降解的有機物和不可生物降解的有機物。
傳統上,COD(化學需氧量)基本上代表了汙水中的所有有機物,而BOD(生化需氧量)是汙水中可生物降解有機物含量的體現,因此COD和BOD的區別可以代表汙水中不可生物降解的有機物。
COD與BOD的關係
COD和BOD都是表徵廢水中有機汙染物濃度的指標。 COD基本上反映了水中所有有機汙染物的濃度。 BOD反應是水中易降解有機汙染物的濃度,BOD COD的比例可以反映汙水的生物降解性。 BOD5 COD值越大,汙水的生物降解性越高,相應的值可作為傳統汙水生物降解性的指標,表示為:
bod5/cod=(1-α)k/v)
CODNB與COD的比例在生化上難以降解; K 是 BOD5 與最終生化需氧量 (BOD) 的比值。 BOD5的COD值隨其增加而降低,因此該比值可以反映廢水生物降解性的功能。
b/c>0.58 完全可生物降解;
b/c=0.45-0.58.生物降解性好;
b/c=0.30-0.45 可生物降解;
b/c=0.10-0.30.耐生物降解;
b/c<0.1.不可生物降解。
在常規廢水處理中,通常採用BOD5 COD=03是汙水生化降解的下限。
有人(**: 環境工程師的日常生活一些非生化廢水中的有機物是乙個視覺類比,其中COD是整個花生(總有機物濃度),BOD是花生(可食用部分是生化部分),花生殼是非生化COD(即COD-BOD)。 非生化COD也是可變的,例如,如果停留時間較長(或微生物種群的豐度和濃度增加),COD的非生化部分可以被微生物進一步降解(花生殼不可食用,但可以進一步粉化製備,但消化時間較長)。
附件:通用水質標準對COD和BOD的要求
I-IV類地表水水質標準要求
根據《中華人民共和國地表水環境質量標準》,根據地表水的環境功能和保護目標,我國水質按功能等級分為五類:
第一類主要適用於水源地和國家級自然保護區。
II.類主要適用於生活飲用水地表水集中水源、珍稀水生生物棲息地、魚蝦產卵場、幼魚覓食場等一級保護區。
III.類主要適用於生活飲用水地表水集中水源二級保護區、魚蝦越冬地、洄游通道、養殖區等漁業水域和游泳區。
IV類主要適用於與人體不直接接觸的一般工業用水區和娛樂用水區。
第一類主要適用於農業用水區和具有一般景觀要求的水域。
其中,I.類水質良好,地下水只需消毒,地表水經過簡單的淨化處理(如過濾)和消毒後即可用於生活飲用。
II類水汙染較輕,經常規淨化(如絮凝、沉澱、過濾、消毒等)後,可供家庭飲用。
III類水經處理後也可用於家庭飲用。
IV級及以下水質較差,不能作為飲用水源。
汙水處理廠符合排放水質標準要求
根據排放水域的環境功能和保護目標,以及處理工藝的不同,基本控制項的常規汙染物標準值分為一級標準、二級標準和一級標準。 具體標準如下:
一級標準分為A標準和B標準
汙水處理廠出水引入城市景觀水和一般回用水稀釋能力小的江湖時,執行一級標準的A標準;
排入GB3838地表水功能水域(指定飲用水源保護區和游泳區除外)和GB3097海水II.類功能水域時,按一級標準B標準執行。
二級標準:排入GB3838地表水、功能用水或GB3097海水時。
III.類、IV.類功能海域,執行二級標準。
標準:非重點控制流域、非水源保護區本鎮汙水處理廠根據當地經濟條件和水汙染治理要求,實施一級強化處理工藝。
注:當具體地方標準高於國家標準時,將執行高標準要求。