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污水處理中有機物含量的綜合指標有兩類,一類是以與水中有機物量相當的需氧量(O2)表示的指標,如生化需氧量BOD、化學需氧量COD和總需氧量TOD等;另一類是以碳(c)表示的指標,如總(zong)有機碳TOC。對于同一種污水來講,這幾種指標的數值一般是不同的,按數值大小的排列順序為TOD>COD>BOD5>TOC。
總(zong)需(xu)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)TOD是指水(shui)中的(de)還原性物質在高溫下(xia)燃燒后變(bian)成穩定的(de)氧(yang)(yang)化物時(shi)所(suo)需(xu)要的(de)氧(yang)(yang)量(liang)(liang),結(jie)果(guo)以mg/L計。TOD值(zhi)可以反(fan)映出水(shui)中幾(ji)乎全部有(you)機物(包(bao)括碳C、氫H、氧(yang)(yang)O、氮N、磷(lin)P、硫S等(deng)成分)經燃燒后變(bian)成CO2、H2O、NOx、SO2等(deng)時(shi)所(suo)需(xu)要消耗的(de)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)。TOD比BOD、COD和(he)高(gao)錳酸鹽指數(shu)更接近于理(li)論需氧量值。但(dan)它們(men)之間也(ye)沒(mei)有(you)固定的(de)相關(guan)關(guan)系。有(you)的(de)研(yan)究指出,BOD5/TOD=0.1~0.6,COD/TOD=0.5~0.9,具體比值取決(jue)于廢水(shui)的(de)性質。
總需氧(yang)量TOD的(de)測(ce)定,是(shi)在特(te)殊的(de)燃燒器(qi)中(zhong),以(yi)鉑為催化劑,于(yu)900℃下(xia)將(jiang)有機(ji)物燃燒氧(yang)化所(suo)消耗氧(yang)的(de)量,該測(ce)定結果(guo)(guo)比COD更(geng)接近理論需氧(yang)量。TOD用儀器(qi)測(ce)定只需約3min可得(de)結果(guo)(guo),所(suo)以(yi),有分(fen)析速度快、方法簡便(bian),干擾小、精(jing)度高等優點,受到了人們(men)的(de)重視。如(ru)果(guo)(guo)TOD與(yu)BOD5間能(neng)確(que)定它們(men)的(de)相(xiang)關系數(shu),則以(yi)TOD指標指導(dao)生產有更(geng)好的(de)實(shi)用意義(yi)。總有機(ji)(ji)(ji)碳(tan)TOC是(shi)間接表(biao)示(shi)水(shui)中有機(ji)(ji)(ji)物含(han)量的(de)(de)(de)一種綜合指(zhi)標(biao),其(qi)顯(xian)示(shi)的(de)(de)(de)數據是(shi)污水(shui)中有機(ji)(ji)(ji)物的(de)(de)(de)總含(han)碳(tan)量,單位以碳(tan)(C)的(de)(de)(de)mg/L來表(biao)示(shi)。一般城市(shi)污水(shui)的(de)(de)(de)TOC可(ke)達200mg/L,工(gong)業污水(shui)的(de)(de)(de)TOC范圍較寬(kuan),*高的(de)(de)(de)可(ke)達幾萬(wan)mg/L,污水(shui)經過(guo)二級生物處理后的(de)(de)(de)TOC 一般<50mg/L。總有(you)(you)機碳TOC的測(ce)定(ding)(ding)類(lei)似于TOD的測(ce)定(ding)(ding),是在900℃高溫下,以鉑作催化劑(ji),使(shi)水樣氧化燃燒(shao),測(ce)定(ding)(ding)氣體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)CO2的增量(liang)(liang),從而確定(ding)(ding)水樣中(zhong)(zhong)總的含碳量(liang)(liang),表(biao)示水樣中(zhong)(zhong)有(you)(you)機物總量(liang)(liang)的綜合指標。由于TOC的測(ce)定(ding)(ding)采用高溫燃燒(shao),因此(ci)能將有(you)(you)機物全部氧化,它比BOD或COD 更能直接表(biao)示有(you)(you)機物的總量(liang)(liang)。因此(ci)常被用來評(ping)價水體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)有(you)(you)機物污(wu)染的程度。化(hua)學(xue)需氧量COD是指在(zai)一定(ding)條(tiao)件下(xia),水中有機物與強氧化(hua)劑(ji)(如(ru)重鉻酸鉀、高錳(meng)酸鉀等)作用所消(xiao)耗的氧化劑折合成氧的量,以氧的mg/L計(ji)。當用重鉻酸鉀作為氧化劑時,水中有機物幾乎可以全部(90%一95%)被氧化,此時所消耗的氧化劑折合成氧的量即是通常所稱的化學需氧量,常簡寫為CODcr。污水的CODcr值不*包含了水中的幾乎所有有機物被氧化的耗氧量,同時還包括了水中亞硝酸鹽、亞鐵(tie)鹽、硫化物等還原性無機物被氧化的耗氧量。用高錳酸鉀作為(wei)(wei)氧化(hua)劑(ji)測得的(de)化(hua)學需氧量(liang)被(bei)稱為(wei)(wei)高錳酸鉀指數(shu)或耗氧量,英文(wen)簡寫為CODMn或OC,單(dan)位為mg/L。
由(you)于(yu)高錳酸鉀的氧化能(neng)力比重鉻酸鉀要弱,同一(yi)水(shui)(shui)樣的高錳酸鉀指(zhi)數的具體(ti)(ti)值(zhi)CODMn一(yi)般都(dou)低于(yu)其(qi)CODCr值(zhi),即CODMn只能(neng)表示水(shui)(shui)中容易氧化的有(you)(you)機物(wu)(wu)或無機物(wu)(wu)的含量。因此,我國及歐美等(deng)許多國家都(dou)把CODCr作(zuo)為控(kong)制有(you)(you)機物(wu)(wu)污染的綜合性指(zhi)標,而只將高錳酸鉀指(zhi)數CODMn作(zuo)為評價監測(ce)海水(shui)(shui)、河(he)流、湖(hu)泊等(deng)地(di)表水(shui)(shui)體(ti)(ti)或飲用水(shui)(shui)有(you)(you)機物(wu)(wu)含量的一(yi)種指(zhi)標。由(you)于高錳酸鉀對苯、纖維素、有(you)機(ji)酸類(lei)和(he)氨基(ji)酸類(lei)等(deng)有(you)機(ji)物(wu)幾乎(hu)沒有(you)氧(yang)化作(zuo)用,而重(zhong)鉻酸鉀對這些(xie)有(you)機(ji)物(wu)差不(bu)多都能氧(yang)化,因此使用CODCr作(zuo)為(wei)(wei)表(biao)示(shi)(shi)廢水(shui)的(de)污(wu)染程度和(he)控制污(wu)水(shui)處理過(guo)程的(de)參(can)數更為(wei)(wei)合適。但由(you)于高錳酸鉀指數CODMn測定簡單、迅速,在對較清凈(jing)的(de)地表(biao)水(shui)進行水(shui)質(zhi)評(ping)價時仍(reng)使用CODMn來(lai)表(biao)示(shi)(shi)其受到的(de)污(wu)染程度,即其中(zhong)的(de)有(you)機(ji)物(wu)數量。生化需氧量全稱為生物化學需氧量,簡寫為BOD,它表示在溫度為20℃和有氧的條件下,好氧微生物分解水中有機物的生物化學氧化過程中消耗的溶解氧量,也就是水中可(ke)生物降解有機物穩定化所需要的氧量,單位為mg/L。BOD不*包括水中好氧微生物的增長繁殖或呼吸作用所消耗的氧量,還包括了硫化物、亞鐵等還原性無機物所耗用的氧量,但這一部分的所占比例通常很小。在20℃的(de)自然條件下,有機(ji)物(wu)氧(yang)化到硝化階(jie)段、即(ji)實現全部分解穩定(ding)所需(xu)時間在100d以上,但實際(ji)上常用(yong)(yong)20℃時20d的(de)生化需(xu)氧(yang)量BOD20近似地(di)*表完全生化需(xu)氧(yang)量。生產應用(yong)(yong)中(zhong)仍嫌20d的(de)時間太長,一般采用(yong)(yong)20℃時5d的(de)生化需(xu)氧(yang)量BOD5作為衡(heng)量污(wu)水中(zhong)有機(ji)物(wu)含(han)量的(de)指標。
BOD5不**是(shi)一(yi)個重要的水(shui)(shui)質指(zhi)標,更是(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)生物(wu)處(chu)(chu)現過(guo)程(cheng)中的一(yi)個極(ji)為重要的控制參數。但是(shi)由于測定時(shi)間較長(5d),不能及時(shi)反映和(he)指(zhi)導(dao)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理裝置的運行,只能用于工(gong)藝效果評價和(he)長周期的工(gong)藝調(diao)控。對于特定的污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠,可以(yi)建(jian)立BOD5和(he)COD的相關(guan)關(guan)系,用COD粗略估計BOD5值來指(zhi)導(dao)處(chu)(chu)理工(gong)藝的調(diao)整。有(you)(you)時(shi)會(hui)因為某些生產污(wu)(wu)水(shui)(shui)不具(ju)備微生物(wu)生長繁殖的條件(如存在有(you)(you)毒有(you)(you)機(ji)物(wu)),無法準確測定其BOD5值。化驗污水的化學需氧量COD值(zhi)可以較準確地測定水中有機物含量,但化學需氧量COD不能區別可生物降解有機物和不可生物降解的有機物。人們習慣于利用測定污水的BOD5/COD來判斷其可生化性,一般認為,污水的BOD5/COD大于0.3就可以利用生物降解法進行處理,如果污水的BOD5/COD低于0.2則只能考慮采用其他方法進行處理。化學需氧(yang)量(liang)(liang)COD值(zhi)一(yi)般(ban)高于(yu)生(sheng)化需氧(yang)量(liang)(liang)BOD5值(zhi),其間的(de)差值(zhi)能夠(gou)大(da)概反(fan)映污(wu)(wu)水(shui)中不(bu)能被微生(sheng)物降解的(de)有機物含(han)量(liang)(liang)。對于(yu)污(wu)(wu)染物成分(fen)相對固定的(de)污(wu)(wu)水(shui)來說,COD與(yu)BOD5之(zhi)間一(yi)般(ban)都有一(yi)定的(de)比(bi)例關系,可以互(hu)相推(tui)算。加上COD的(de)測定所用(yong)時間較(jiao)少,按回(hui)流2h的(de)國家標(biao)準方法來化驗,從取樣(yang)到出結果,只需要3~ 4h,而測定BOD5值(zhi)卻需要5d時間,因此在實際污(wu)(wu)水(shui)處理(li)運行管理(li)中,常利用(yong)COD作為(wei)控制指(zhi)標(biao)。