污水处理中的COD和BOD及PH的关系

废水中有许多有机物质,含有十几种、几十种,甚至上百种有机物质的废水也是能经常遇到的,如果对废水中的有机物质一一进行定性定量的分析,既耗时间,又耗药品。那么能不能只用一个污染指标来表示废水中所有的有机物质及其它们的数量呢?

  • 发布时间:2024-01-02

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  • 作者:深圳市同奥科技有限公司

  • 来源:同奥宣传部

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1、废水分析中为什么经常使用COD和BOD这二个污染指标?

此前,同奥科技曾带大家了解过化学需氧量COD和生化需氧量BOD之间的区别和联系,有兴趣的朋友可移步《一文带你了解COD与BOD之间的区别和联系》一文查看。

废水中有许多有机物质,含有十几种、几十种,甚至上百种有机物质的废水也是能经常遇到的,如果对废水中的有机物质一一进行定性定量的分析,既耗时间,又耗药品。那么能不能只用一个污染指标来表示废水中所有的有机物质及其它们的数量呢?

环境科学工作者经过研究发现,所有的有机物质都有二个共性:一是它们至少都由碳氢组成;二是绝大多数的有机物质能够化学氧化或被微生物氧化,它们的碳和氢分别与氧形成无毒无害的二氧化碳和水。废水中的有机物质不论是在化学氧化过程中还是在生物氧化过程中都要消耗氧,废水中的有机物质愈多,则消耗的氧量也愈多,二者之间是呈正比例关系的。于是环境科学工作者们将废水用化学药剂氧化时所消耗的氧量称为化学需氧量,即COD;而将废水用微生物氧化所消耗的氧量称为生物需氧量,即BOD。

由于COD和BOD能够综合性地反映废水中所有有机物质的数量,且分析比较简单,因此被广泛地应用于废水分析和环境工程上。

实际上,COD并不是单单表示水中的有机物质的,它还能表示水中具有还原性质的无机物质,如:硫化物、亚铁离子、亚硫酸钠,甚至氯根离子等。譬如讲,如果铁炭池出水中的亚铁离子在中和池中没能完全被去除掉的话,则生化处理出水中由于有亚铁离子的存在,出水COD可能会超标。

2、什么叫COD(化学需氧量)?

化学需氧量(COD)是指废水中能被氧化的物质在被化学氧化剂氧化时,所需要的氧量,以氧的毫克/升作为单位。它是目前用来测定废水中有机物含量的一种最常用的手段。在HJ/T399-2007《水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法》标准中,指出COD是包含溶解的及悬浮物中的COD。

COD分析中常用的氧化剂有高锰酸钾(锰法CODMn)和重铬酸钾(铬法CODCr),现在常用重铬酸钾法。废水在强酸加热沸腾回流条件下对有机物实行氧化,用硫酸银作催化剂时可以使大多数的有机物的氧化率提高到85-95%。如果废水中含有较高浓度的氯根离子,应该用硫酸汞将氯离子屏蔽掉,以减少对COD的测定干扰。

3、什么叫BOD5(生化需氧量)?

生化需氧量也可以表征废水被有机物污染的程度,最常用的为5日生化需氧量,以BOD5表示,它表示废水在微生物存在下进行生化降解5日内所需要的氧的数量。今后我们将经常使用5日生化需氧量。

4、COD和BOD5之间有什么关系?

有的有机物是可以被生物氧化降解的(如葡萄糖和乙醇),有的有机物只能部分被生物氧化降解(如甲醇),而有的有机物是不能被生物氧化降解的而且还具有毒性(如银杏酚、银杏酸、某些表面活性剂)。因此,我们可以把水中的有机物分成2个部分,即可以生化降解的有机物和不可生化降解的有机物。

通常认为COD基本上可表示水中的所有的有机物。而BOD为水中可以生物降解的有机物,因此COD与BOD的差值可以表示废水中生物不可降解部分的有机物。

5、什么叫B/C?B/C表示什么意义?

B/C是BOD5与COD比值的缩写,该比值可以表示废水的可生化降解特性。如果CODNB表示COD中的不可生物降解部分,则废水中不可为微生物生物降解的有机物所占的比例可用CODNB/COD表示。

BOD5/COD与CODNB/COD之间有如下表所示的关系:

CODNB/COD0.10.20.30.40.50.60.70.8
BOD5/COD0.520.460.410.350.290.230.170.12

 

当BOD5/COD≥0.45时,不可生物降解的有机物仅仅占全部有机物的20%以下,而当BOD5/COD≤0.2时,不可生物降解的有机物已占全部有机物的60%以上。

因此,BOD5/COD值常常被作为有机物生物降解性的评价指标。

BOD5/COD0.5易生物降解
BOD5/COD0.3可生物降解
BOD5/COD0.3较难生物降解
BOD5/COD0.2较以难生物降解

 

B/C在环境工程上有着非常重要而实用的意义。

6、什么叫pH?

pH实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法。平时我们经常习惯于用百分浓度来表示水溶液的酸碱度,如1%的硫酸溶液或1%的碱溶液,但是当水溶液的酸碱度很小很小时,如果再用百分浓度来表示则太麻烦了,这时可用pH来表示。pH的应用范围在0-14之间,当pH=7时水呈中性;pH<7时水呈酸性,pH愈小,水的酸性愈大;当pH>7时水呈碱性,pH愈大,水的碱性愈大。

世界上所有的生物是离不开水的,但是适宜于生物生存的pH值的范围往往是非常狭小的,因此国家环保局将处理出水的pH值严格地规定在6-9之间。

水中pH值的检测经常使用pH试纸,也有用仪器测定的,如pH测定仪。

7、废水分析中为什么要经常使用毫克/升(mg/L)这个浓度单位?

一般来说,废水中的有机物质和无机物质的含量是很小很小的,如果用百分浓度或其他浓度来表示则太麻烦太不方便了,譬如一吨废水中往往只有几克、几十克、几百克甚至几千克污染物质,其单位即为克/吨(g/T),如将吨换算成升即为毫克/升(mg/L)。计算时可参考下表换算:

1毫克/升百万分之一
1000毫克/升千分之一
10000毫克/升百分之一


8、什么叫废水的预处理?预处理要达到哪几个目的?

生化处理前的处理一般都习惯地叫作预处理。由于生化法处理费用比较低、运行比较稳定,因此一般的工业废水都采用生化法处理,废水的治理也以生化法作为主要的处理手段。但废水中含有某些对微生物有抑制、有毒害的有机物质,因此废水在进入生化池之前必须进行必要的预处理,目的是将废水中对微生物有抑制、有毒害的物质尽可能地削减或去除,以保证生化池中的微生物能正常地运行。

预处理的目的有二个:一是将废水中对微生物有抑制有毒害、有抑制作用的物质尽可能地消减和去除或转化为对微生物无害或有利的物质,以保证生化池中的微生物能正常运行;其二是在预处理过程中削减COD负荷,以减轻生化池的运行负担。

预处理工艺是铁炭微电解与Fe2+/Fe3+还原氧化法,形成的无数个微小的铁炭原电池有利于氧化还原反应的进行,可将废水中的有毒有害物质破坏去除,在中和沉淀过程中还可以通过二价铁与三价铁在碱性条件所形成的活性絮体吸附废水中的有机物质以削减COD负荷,保证后续的生化处理系统能正常地运行。

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