城市污水bod與cod關(guān)系的探討

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1、城市污水BOD與COD關(guān)系的探討-噪聲固廢環(huán)評(píng)監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)介：從BOD與COD的構(gòu)成及降解動(dòng)力學(xué)出發(fā)，探討了BOD與COD的相關(guān)關(guān)系，得到了BOD5與COD的相關(guān)模型。應(yīng)用某城市污水的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)模型進(jìn)行了檢驗(yàn)，表明該模型具有適用性。提出并討論了當(dāng)量耗氧系數(shù)和城市污水最大BOD5/COD之值。關(guān)鍵字：城市污水BODCOD化學(xué)需氧量生化需氧量　　1前言　　化學(xué)需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)是用來表明廢水特性，評(píng)價(jià)廢水處理構(gòu)筑物效率的重要指標(biāo)。COD是在酸性條件下用強(qiáng)氧化劑，將水中有機(jī)物氧化為簡(jiǎn)單穩(wěn)定的無機(jī)物所消耗的氧量，其測(cè)定歷時(shí)短，不受毒物限

2、制，測(cè)定設(shè)備簡(jiǎn)單易于普及。BOD表示水中有機(jī)物在有氧條件下，被微生物分解代謝所消耗掉的溶氧量，它間接地表示了水中可生化有機(jī)物的量。盡管BOD作為評(píng)價(jià)有機(jī)污染和生物處理構(gòu)筑物性能的綜合指標(biāo)已被廣泛采用，但是它測(cè)定所需歷時(shí)長(zhǎng)(一般用5日計(jì)為BOD5)，不能及時(shí)迅速地反映生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行情況，測(cè)定條件又要求嚴(yán)格，且易受到水中毒物、營(yíng)養(yǎng)條件以及菌種的干擾，因此不易操作分析。近年來，諸多環(huán)境學(xué)工作者在快速測(cè)定BOD方面做了許多工作。如以30℃BOD代替BOD5[1]，用固定化微生物傳感器測(cè)定BOD[2]等；另一方面試圖尋求廢水中BOD5與COD之間的相互關(guān)系[3

3、]～[5]]，以期能根據(jù)測(cè)得的COD值和其相關(guān)方程預(yù)報(bào)出BOD5的值。本文擬從BOD與COD構(gòu)成和降解動(dòng)力學(xué)出發(fā)，對(duì)BOD與COD的關(guān)系進(jìn)行分析，以求得城市污水BOD5與COD的關(guān)系模型。　　2BOD、COD特點(diǎn)的分析　　2.1COD組成分析　　在大多數(shù)情況下，污水中許多能被重鉻酸鉀氧化的有機(jī)化合物，不一定能被生物化學(xué)作用氧化，某些無機(jī)離子如硫化物、硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽、亞鐵離子等可被重鉻酸鉀氧化，卻不能被BOD實(shí)驗(yàn)測(cè)定出含量來。因化COD值主要包括兩部分；即不能被微生物降解的物質(zhì)(CODNB)和能被微生物降解的有機(jī)物質(zhì)(CODB)，表示成關(guān)系式為:　　C

4、OD=CODB十CODNB(1)　　2.2CODNB與COD分析　　以往對(duì)BOD5和COD相關(guān)性的研討中，大多是假設(shè)COD中的CODNB為常數(shù)。這一假設(shè)顯然不符合實(shí)際，從普遍意義上講CODNB不可能是常數(shù)，而是一個(gè)時(shí)間序列的隨機(jī)變量。對(duì)于同一種廢水、在同一斷面取樣，取樣的時(shí)刻、取樣時(shí)的外部條件、測(cè)定中的誤差以及測(cè)試反應(yīng)進(jìn)行的程度等會(huì)使COD值具有隨機(jī)性，從而使CODNB也具有隨機(jī)特性，但并不意味著兩個(gè)值完全不具有確定性。如前述，CODNB無非是由兩類物質(zhì)造成，即不可被生物降解的有機(jī)物和不能被生物所利用的還原性無機(jī)鹽。就工業(yè)污水而言，如果生產(chǎn)工藝流程固定，生

5、產(chǎn)的產(chǎn)品、原料和生產(chǎn)條件相同，那么污水中COD的相對(duì)組成應(yīng)該是穩(wěn)定的，即CODNB/COD的比值應(yīng)保持不變。對(duì)于某一地區(qū)的生活污水而言，由于生活習(xí)慣、生活條件、食物結(jié)構(gòu)變化不大或基本相同，那么排出的生活污水中的各種有機(jī)和無機(jī)物的相對(duì)組成應(yīng)該是穩(wěn)定的，即是CODNB/COD的比值也應(yīng)保持為常數(shù)。按照這一原則，假定:　　CODNB=kCOD(2)　　2.3BOD與COD的分析　　BOD與COD的關(guān)系，可根據(jù)微生物對(duì)有機(jī)物降解生物化學(xué)過程加以分析，如圖1。作為微生物營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)、可被微生物降解的有機(jī)物(COD)，一部分通過微生物的呼吸代謝(異化作用)被氧化分解為無機(jī)

6、物；另一部分通過合成代謝(同化作用)成為細(xì)胞物質(zhì)，即表現(xiàn)為合成細(xì)菌體Ma，而Ma一部分通過內(nèi)源呼吸而無機(jī)化，另一部分則表現(xiàn)為菌體的增殖。因此實(shí)際上BODU≠CODB，而應(yīng)　　　　圖1有機(jī)物降解模式　　BODU=A·CODB+BC·CODB=(A+BC)·CODB(3)　　式中BODU——總生化需氧量　　CODB——可被微生物降解的化學(xué)需氧量　　A——呼吸代謝氧化有機(jī)物的比例系數(shù)　　B——合成代謝氧化有機(jī)物的比例系數(shù)　　C——內(nèi)源呼吸氧化細(xì)胞物質(zhì)的比例系數(shù)　　3COD與BOD5的相關(guān)關(guān)系　　3.1相關(guān)方程　　有實(shí)驗(yàn)研究表明，城市污水基質(zhì)的降解過程可用一級(jí)動(dòng)力

7、學(xué)模式來描述，亦即有:dC=-KC·C(4)dtdL=-KL·L(5)dt　　式中C——CODB的濃度　　L——BOD的濃度　　t——時(shí)間　　在只要滿足有氧條件、有機(jī)物質(zhì)參與生化反應(yīng)這一概念下，反應(yīng)器內(nèi)剩余BOD和剩余COD量的降解，應(yīng)存在如下關(guān)系式:　　(6)　　式中α——有機(jī)物在生物降解時(shí)伴隨的耗氧當(dāng)量系數(shù)　　由式(6)得:　　(7)　　式中Lo、Co——生化反應(yīng)開始時(shí)CODB與BOD的濃度　　因此有，在反應(yīng)進(jìn)行得很徹底時(shí):　　(8)　　又因(9)　　由式(1)和(2)得:　　(10)　　將式(9)、(10)代入式(8)得:　　　　即(11)　　令則得

8、：　　(12)　　表1COD與BOD5測(cè)定值序號(hào)CODBOD5序號(hào)