BOD與COD的運(yùn)用資料

一．為什么需要BOD與COD無疑，污水中多數(shù)污染物是有機(jī)物。人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有機(jī)物有幾千萬種，未發(fā)現(xiàn)的不知有多少種。一一表達(dá)不現(xiàn)實，有必要用一個簡單易行的統(tǒng)一指標(biāo)。1.1目前污水最重要的處理方法是生化法特別是好氧法。用微生物在好氧條件下降解有機(jī)物的氧氣消耗來表達(dá)有機(jī)物濃度，可行且有很強(qiáng)的實戰(zhàn)意義。因此需要BOD。1.2無疑，BOD應(yīng)用無窮長時間來測定，即BODu。這也不現(xiàn)實。由于有實際意義的HRT不會太久，因此可以用幾十天的BOD來近似代替1.4為和社會工作周期吻合，歐洲習(xí)慣用7日BOD。1.55日BOD時間也不短，因此需要更快捷的方法。COD用激烈的化學(xué)氧化法，可以相對迅速獲得結(jié)果，彌補(bǔ)時間缺陷。1.6高錳酸鉀氧化性強(qiáng)，且自身顏色鮮明，可用作COD方法。高錳酸鉀顏色鮮明，特別適合在低濃度下準(zhǔn)確測定，因此在給水領(lǐng)域盛行。日本在污水領(lǐng)域也很流行。（所以日本廢水BOD經(jīng)常表達(dá)得比COD還1.7重鉻酸鉀在強(qiáng)酸條件下，加熱回流時氧化能力更粗暴，多數(shù)場合氧化充分。世界范圍內(nèi)流行。1.8在更暴力的反應(yīng)氛圍下，一把火燒掉有機(jī)物，測定氧消耗量或二氧化碳產(chǎn)量，測定更可靠。此即TOD與TOC。1.9明確知道污水中各主要污染物構(gòu)成與比例，可以根據(jù)分子式直接計算，即理論COD。不過實際過程中往往不易實現(xiàn)或沒有必要實現(xiàn)。一．BOD與COD方法、儀器的內(nèi)在缺陷2.1BOD方法、儀器內(nèi)在缺陷BOD測定方法決定了，實際使用水樣只能消耗一部分DO，對應(yīng)有機(jī)物濃度范圍大約是幾個mg/L。有些污染物在這一濃度范圍內(nèi)生化性不壞，但是實際廢水中因污染物濃度高，產(chǎn)生新的物理、化學(xué)、生化性表面活性劑效應(yīng)的物質(zhì)超過臨界濃度后影響傳質(zhì)）等。這類廢水啟動難，但只要反應(yīng)器內(nèi)不積累，很容易對付。方法缺陷，必須稀釋到幾個ppm水平才能測定，因此滲透壓問題被繞過去了。當(dāng)然不會有人直接排放這么高濃度的糖水，且即使蜜餞濃度高，進(jìn)入生化系統(tǒng)后只要糖可以在低濃度下降解，體系中始終不會出現(xiàn)積累滲透壓問題。例2：pH—檸檬酸可直接進(jìn)入三羧酸循環(huán)，生化性遠(yuǎn)超過葡萄糖。但到了一定濃度，廢水明顯為酸性，可以放幾個月都不臭。做過油脂工廠廢水的朋友們對酸性緩沖溶液型廢水一定有有印象。當(dāng)然用上一段所提解決方法也好用。例3：蛋白質(zhì)變性—甲醛。甲醛測定BOD奇高。但高濃度甲醛別名是福爾馬林，可泡標(biāo)本！例4：極少數(shù)有機(jī)物因‘鎖鑰效應(yīng)’，濃度越高，越不利于降解。大家有興趣不妨查閱專業(yè)生物化學(xué)。例5：界面性質(zhì)—洗滌劑。這與BOD測定方法的另外一項內(nèi)在缺陷有關(guān)。BOD測定水樣的DO變化不可以太小，否則測定缺乏重現(xiàn)性。如果真能準(zhǔn)確測定ppb級別的DO消耗值，其實直鏈型洗滌劑—LAS的生化性至少不是很差。問題是LAS濃度稍微高一點(diǎn)兒，就達(dá)到臨界濃度，改變界面性質(zhì)，嚴(yán)重影響實際生化。例6：咸菜也難直接生化。向糖水中加入大量鹽分，測定BOD很高，但持續(xù)進(jìn)入生化系統(tǒng)后，雖然糖可降解，鹽卻幾乎沒有變化，后果是高BOD廢水把微生物腌制成了咸菜。此類廢水特點(diǎn)是：廢水中有一些生化惰性物質(zhì)，低濃度下不影響生化甚至是微生物必不可少的物質(zhì)（例如氯離子、硫酸根離子等），一定濃度下影響廢水整體物理、化但測定B/C也可能很高。此類廢水算是一種特殊變例。例7：油脂。各位水友可注意過油脂的BOD？生物油脂的生化性至少是不差，做過屠宰廢水的都知道，可是油脂實際平均降解周期并不短，5日BOD并不高。然而屠宰廢水的處理一般有幾個小時就可以獲得滿意效果，且反應(yīng)器內(nèi)不嚴(yán)重積累。因為有些有機(jī)物可以被微生物先吸附，相當(dāng)于含在嘴里，雖然消化時間可能像吞吃了羚羊的蟒蛇一樣長，但是—出水沒有羚羊。這一例子對于BOD電極來說是個壞事：SS態(tài)2.2COD方法、儀器內(nèi)在缺陷。2.2.1物理缺陷：常規(guī)生化處理，水溫頂多三十度出頭。重鉻酸鉀法COD測定，加熱回流時，沸點(diǎn)70度以下的有機(jī)物會損失很多。現(xiàn)在開始流行的160度高溫降解，影響更大。2.2.2化學(xué)缺陷：銀鹽催化對直鏈脂肪烴效果還可以，對芳香烴效果例8：吡啶實際生化性很差，可是測定B/C>>1！例9：常見有機(jī)物：苯（注意取樣前充分震蕩、乳化）、甲醛、鹽酸與理論值都差很遠(yuǎn)，且缺少重現(xiàn)性，數(shù)據(jù)可以令人崩潰！2.2.3選擇性缺陷：重鉻酸鉀法的氧化性在一些場合不夠強(qiáng)，不能代表全部有機(jī)物；然而對無機(jī)物，有時也一鍋端氧化。例10：亞鐵。當(dāng)然可以被氧化，否則如何用亞鐵鹽滴定？可是這是一種常見無機(jī)物。例11：雙氧水。也是無機(jī)物，且理論上雙氧水的COD是負(fù)值。實際上會被重鉻酸鉀一鍋煮掉，而且是缺少重現(xiàn)性的正值。搞Fenton的水友有體會吧一．BOD與COD的運(yùn)用為所有污染物分別制訂標(biāo)準(zhǔn)不現(xiàn)實，為有共同特性的污染物制訂半經(jīng)驗標(biāo)準(zhǔn)成本更低。因此，政府將BOD、COD列入國標(biāo)，并成為最重要如何判斷不同廢水處理使用的反應(yīng)器或微生物性能？也需要一個統(tǒng)一指標(biāo)，一般也用BOD、COD。實際上對不同生化性廢水來說，該指標(biāo)沒有直接可對比性。同樣，科研設(shè)計用哪一個指標(biāo)也完全是習(xí)慣。對于已知生化性質(zhì)污水，當(dāng)然可以放心選用其中一個指標(biāo)。最典型的是生活污水。各地污水廠一般都是按照BOD負(fù)荷設(shè)計，沒什么。好比用公斤還是用磅，無所謂。但是對工業(yè)廢水來說，應(yīng)慎重。與生活廢水生化性質(zhì)接近的廢水，例如食品工業(yè)廢水，一般可以放心小試一般可以作出有效負(fù)荷，但很少能獲得風(fēng)量與剩余污泥量指標(biāo)。一般污泥處理設(shè)施余量比較充分，但風(fēng)量不足的話，修正難度可不小。此類場合還是用COD為原始參數(shù)更好。注意，我在3.2中默認(rèn)了COD測定不存在重大缺陷。如果存在重大缺陷，用COD也未必可靠。這類場合還是用TOC或TOD吧，再麻煩也勝過開工后再修改。3.3.1根據(jù)B/C，預(yù)估生化性能。對未知特性廢水，一般可以根據(jù)測定B/C來粗略估計生化性能，前提還是假定BOD、COD測定方法沒有缺陷。此外，還有一些預(yù)估生活性能的旁門左道功夫，我在回答飛飛強(qiáng)版主注意，不是一切場合都適用，否則就不是偏方了。一般分子量大不易降解。分子為環(huán)狀構(gòu)造的不易降解。分子上活性基團(tuán)少的不易降解。分子支鏈發(fā)達(dá)的不易降解。人不吃的不易降解。不易發(fā)臭、不易長毛的不易降解。注意有些廢水適當(dāng)稀釋后容易發(fā)臭或長毛，原始狀態(tài)不容易，例如糖蜜廢水。3.3.2根據(jù)BOD、COD變化趨勢，判斷相關(guān)問題。這里要詳細(xì)論述的話，可以寫一本書。例如對生化池入水、出水、沉淀上清液、混合液、污泥脫出水分等水樣分別測定后分析、推理，可以獲得很多信息。具體怎么分析、判斷，在下水平有限，時間有限，就不啰嗦了。不僅僅是生化池，其它處理節(jié)點(diǎn)、手段都可以運(yùn)用，而且也不僅僅是BOD、COD，其它指標(biāo)也要聯(lián)合考慮。這一節(jié)內(nèi)容，差不多全看個人修為，要有良好的內(nèi)功基礎(chǔ)，初級水友運(yùn)用要小心。但希望各位水友不要就本節(jié)具體問題在本貼中過多探討。本節(jié)具體問題太多太大，如果探討明白了，本壇專家組就可以歇菜一半了。COD、BOD與其它參數(shù)沒有必然聯(lián)系，但如果知道污染物構(gòu)成特性，可以根據(jù)COD估算一些參數(shù)，有些場合很方便。例12：MLVSS。污水廠一般有馬弗爐，可測定MLVSS，但常規(guī)中小污水工程一般只能測定MLSS。好些工業(yè)廢水含有細(xì)小SS，其生化池內(nèi)MLVSS/MLSS并非常數(shù)，且未必穩(wěn)定。既然活性污泥干重主要構(gòu)成為多糖與蛋白質(zhì)，理論COD當(dāng)量都在1—1.1間，完全可以用COD方法測定，結(jié)果近似等于MLVSS。（原則上應(yīng)扣除濾液COD，但實際上一般微孔濾膜抽濾裝置；對缺少驗證的廢水，光度法或濁度法不可靠。但如果知道SS大致化學(xué)構(gòu)成，且有足夠把握確定溶解態(tài)COD物質(zhì)不很高，就可以用COD法來測定。那么如何知道SS構(gòu)成？一般是向上游車間調(diào)查。例如天然纖維類粉末一般COD當(dāng)量為1.1，化纖類粉末一般為2—3，油類為3—3.5、肉末、毛發(fā)碎屑為1.1。如果SS是多種物質(zhì)構(gòu)成，只要比例大致不變，也可以用這一招。如果比例也多變，那就沒有辦法了。例14：TKN。TKN測定很麻煩，且往往第二天才能有數(shù)據(jù)。如果水中污染物化學(xué)構(gòu)成基本不變，完全可以用COD來換算TKN。實際上有些分析人員就是這么作的，即使不知道原理，沒有練過內(nèi)功，照樣可用3.3.4根據(jù)上游特點(diǎn)，估算COD、BOD根據(jù)分子式，可以推算理論COD。對規(guī)劃中又缺乏參照的工廠，上游生產(chǎn)使用的工藝、原料、輔料、中間產(chǎn)物，可以通過物質(zhì)守恒定律，計算下游水中污染物指標(biāo)。實際上多數(shù)工廠污染物尤其是惡性污染物最大來源一般是跑冒滴漏，因此實際廢水指標(biāo)可能要高得多。但至少可以判斷BOD、COD測定中是否會出現(xiàn)假陽性結(jié)果。一．初步結(jié)論1.1BOD是一個有先天缺陷的測定指標(biāo)。1.2BOD是一個半經(jīng)驗指標(biāo)。1.3BOD不代表可降解有機(jī)物（當(dāng)然更不代表不可降解有機(jī)物）。1.4COD也是一個有先天性缺陷的指標(biāo)，但比BOD可靠性好一些。1.5COD經(jīng)驗性色彩比BOD弱一些。1.6COD一般可以代表有機(jī)物總量。1.7BOD/COD判據(jù)在多數(shù)場合可用。（如果詢問具體哪些場合，我只能回答：先去練內(nèi)功）1.8BOD-COD作為經(jīng)驗判據(jù)很勉強(qiáng)，甚至不夠作判據(jù)，不可用場合比例太大。初級水友要小心。1.9生活污水、食品工業(yè)污水使用BOD作工程計算，也可以。化工廢八種廢水中各自的BOD5與CODcr(x)線性關(guān)系密切,其直線回歸方程分別為:1機(jī)械廢水:y=0.2732x+1.80;2冷卻廢水:y=0.1285x+0.11;3制藥廢水:y=0.3922x+131.21;4紡織印染廢水:y=0.4208x-2.49;5食品加工廢水:y=0.6126x+13.