化學(xué)需氧量
化學(xué)需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)是以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量。廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中,能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)(一般為有機(jī)物)的氧當(dāng)量。在河流污染和工業(yè)廢水性質(zhì)的研究以及廢水處理廠的運(yùn)行管理中,它是一個(gè)重要的而且能較快測(cè)定的有機(jī)物污染參數(shù),常以符號(hào)COD表示。測(cè)定方法:重鉻酸鹽法、CODmn法、分光光度法、快速消解法、快速消解分光光度法符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)HJ-T399-2007水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定。
水樣在一定條件下,以氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量為指標(biāo),折算成每升水樣全部被氧化后,需要的氧的毫克數(shù),以mg/L表示。它反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。該指標(biāo)也作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)之一。
一般測(cè)量化學(xué)需氧量所用的氧化劑為CODmn或重鉻酸鉀,使用不同的氧化劑得出的數(shù)值也不同,因此需要注明檢測(cè)方法。為了統(tǒng)一具有可比性,各國(guó)都有一定的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)所加強(qiáng)氧化劑的不同,分別稱為重鉻酸鉀耗氧量(習(xí)慣上稱為化學(xué)需氧量,Chemical Oxygen Demand,簡(jiǎn)稱COD)和CODmn耗氧量(習(xí)慣上稱為耗氧量,Oxygen Consumption,簡(jiǎn)稱OC,也稱為高錳酸鹽指數(shù))。
化學(xué)需氧量還可與生化需氧量(BOD)比較,BOD/COD的比率反映出了污水的生物降解能力。生化需氧量分析花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng),一般在20天以上水中生物方能基本消耗完全,為便捷一般取五天時(shí)已耗氧約95%為環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),標(biāo)志為BOD5。
化學(xué)需氧量表示在強(qiáng)酸性條件下重鉻酸鉀氧化一升污水中有機(jī)物所需的氧量,可大致表示污水中的有機(jī)物量。COD是指標(biāo)水體有機(jī)污染的一項(xiàng)重要指標(biāo),能夠反應(yīng)出水體的污染程度。
所謂化學(xué)需氧量(COD),是在一定的條件下,采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí),所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等,但主要的是有機(jī)物。因此,化學(xué)需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)?;瘜W(xué)需氧量越大,說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。化學(xué)需氧量(COD)的測(cè)定,隨著測(cè)定水樣中還原性物質(zhì)以及測(cè)定方法的不同,其測(cè)定值也有不同。目前應(yīng)用最普遍的是酸性CODmn氧化法與重鉻酸鉀氧化法。CODmn(KMnO4)法,氧化率較低,但比較簡(jiǎn)便,在測(cè)定水樣中有機(jī)物含量的相對(duì)比較大時(shí),可以采用重鉻酸鉀(K2Cr2O7)法,氧化率高,再現(xiàn)性好,適用于測(cè)定水樣中有機(jī)物的總量。有機(jī)物對(duì)工業(yè)水系統(tǒng)的危害很大。嚴(yán)格的來說,化學(xué)需氧量也包括了水中存在的無機(jī)性還原物質(zhì)。通常,因廢水中有機(jī)物的數(shù)量大大多于無機(jī)物質(zhì)的量,因此,一般用化學(xué)需氧量來代表廢水中有機(jī)物質(zhì)的總量。在測(cè)定條件下水中不含氮的有機(jī)物質(zhì)易被CODmn氧化,而含氮的有機(jī)物質(zhì)就比較難分解。因此,耗氧量適用于測(cè)定天然水或含容易被氧化的有機(jī)物的一般廢水,而成分較復(fù)雜的有機(jī)工業(yè)廢水則常測(cè)定化學(xué)需氧量。
含有大量的有機(jī)物的水在通過除鹽系統(tǒng)時(shí)會(huì)污染離子交換樹脂,特別容易污染陰離子交換樹脂,使樹脂交換能力降低。有機(jī)物在經(jīng)過預(yù)處理時(shí)(混凝、澄清和過濾),約可減少50%,但在除鹽系統(tǒng)中無法除去,故常通過補(bǔ)給水帶入鍋爐,使?fàn)t水pH值降低。有時(shí)有機(jī)物還可能帶入蒸汽系統(tǒng)和凝結(jié)水中,使pH降低,造成系統(tǒng)腐蝕。在循環(huán)水系統(tǒng)中有機(jī)物含量高會(huì)促進(jìn)微生物繁殖。因此,不管對(duì)除鹽、爐水或循環(huán)水系統(tǒng),COD都是越低越好,但并沒有統(tǒng)一的限制指標(biāo)。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中COD(KMnO4法)>5mg/L時(shí),水質(zhì)已開始變差。
在飲用水的標(biāo)準(zhǔn)中Ⅰ類和Ⅱ類水化學(xué)需氧量(COD)≤15mg/L、Ⅲ類水化學(xué)需氧量(COD)≤20mg/L、Ⅳ類水化學(xué)需氧量(COD)≤30mg/L、Ⅴ類水化學(xué)需氧量(COD)≤40mg/L。COD的數(shù)值越大表明水體的污染情況越嚴(yán)重。
生態(tài)影響
化學(xué)需氧量高意味著水中含有大量還原性物質(zhì),其中主要是有機(jī)污染物?;瘜W(xué)需氧量越高,就表示江水的有機(jī)物污染越嚴(yán)重,這些有機(jī)物污染的來源可能是農(nóng)藥、化工廠、有機(jī)肥料等。如果不進(jìn)行處理,許多有機(jī)污染物可在江底被底泥吸附而沉積下來,在今后若干年內(nèi)對(duì)水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后,河中的生態(tài)系統(tǒng)即被摧毀。人若以水中的生物為食,則會(huì)大量吸收這些生物體內(nèi)的毒素,積累在體內(nèi),這些毒物常有致癌、致畸形、致突變的作用,對(duì)人極其危險(xiǎn)。另外,若以受污染的江水進(jìn)行灌溉,則植物、農(nóng)作物也會(huì)受到影響,容易生長(zhǎng)不良,而且人也不能取食這些作物。但化學(xué)需氧量高不一定就意味著有前述危害,具體判斷要做詳細(xì)分析,如分析有機(jī)物的種類,到底對(duì)水質(zhì)和生態(tài)有何影響。是否對(duì)人體有害等。如果不能進(jìn)行詳細(xì)分析,也可間隔幾天對(duì)水樣再做化學(xué)需氧量測(cè)定,如果對(duì)比前值下降很多,說明水中含有的還原性物質(zhì)主要是易降解的有機(jī)物,對(duì)人體和生物危害相對(duì)較輕。
去除方法
減排工程政策措施建議:1、把污水處理廠、污水管網(wǎng)、污泥處理、再生水利用作為污水處理工程不可或缺的組成部分,實(shí)施系統(tǒng)建設(shè)。2、將發(fā)揮污水處理廠運(yùn)營(yíng)實(shí)效作為優(yōu)先領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)從建設(shè)為主向運(yùn)行維護(hù)為主的轉(zhuǎn)變。
測(cè)定方法
重鉻酸鹽法
化學(xué)需氧量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法以我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB11914《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法》和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定》為代表,該方法氧化率高,再現(xiàn)性好,準(zhǔn)確可靠,成為國(guó)際社會(huì)普遍公認(rèn)的經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法。
其測(cè)定原理為:在硫酸酸性介質(zhì)中,以重鉻酸鉀為氧化劑,硫酸銀為催化劑,硫酸汞為氯離子的掩蔽劑,消解反應(yīng)液硫酸酸度為9mol/L,加熱使消解反應(yīng)液沸騰,148℃±2℃的沸點(diǎn)溫度為消解溫度。以水冷卻回流加熱反應(yīng)反應(yīng)2h,消解液自然冷卻后,以試亞鐵靈為指示劑,以硫酸亞鐵銨溶液滴定剩余的重鉻酸鉀,根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的消耗量計(jì)算水樣的COD值。所用氧化劑為重鉻酸鉀,而具有氧化性能的是六價(jià)鉻,故稱為重鉻酸鹽法。
然而這一經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法還是存在不足之處:回流裝置占的實(shí)驗(yàn)空間大,水、電消耗較大,試劑用量大,操作不便,難以大批量快速測(cè)定。
CODmn法
以CODmn作氧化劑測(cè)定COD,所測(cè)出來的稱為CODmn指數(shù)。
分光光度法
以經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法為基礎(chǔ),重鉻酸鉀氧化有機(jī)物物質(zhì),六價(jià)鉻生成三價(jià)鉻,通過六價(jià)鉻或三價(jià)鉻的吸光度值與水樣COD值建立的關(guān)系,來測(cè)定水樣COD 值。
快速消解法
經(jīng)典的標(biāo)準(zhǔn)方法是回流2h法,人們?yōu)樘岣叻治鏊俣?,提出各種快速分析方法。主要有兩種方法:一是提高消解反應(yīng)體系中氧化劑濃度,增加硫酸酸度,提高反應(yīng)溫度,增加助催化劑等條件來提高反應(yīng)速度的方法。國(guó)內(nèi)方法以GB/T14420—1993《鍋爐用水和冷卻用水分析方法化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鉀快速法》及國(guó)家環(huán)保總局推薦的統(tǒng)一方法《庫侖法》和《快速密閉催化消解法(含光度法)》為該方法的代表。國(guó)外以標(biāo)準(zhǔn)方法DIN38049 T.43 《水的化學(xué)需氧量的測(cè)定快速法》為代表。
上述方法同經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法相比,消解體系硫酸酸度由9.0mg/l 提高到10.2mg/l,反應(yīng)溫度由150℃提高到165℃,消解時(shí)間由2h減少到10min~15min。二是改變傳統(tǒng)的靠導(dǎo)熱輻射加熱消解的方式,而采用微波消解技術(shù)提高消解反應(yīng)速度的方法。由于微波爐種類繁多,功率不一,很難試驗(yàn)出統(tǒng)一功率和時(shí)間,以求達(dá)到最好的消解效果。微波爐的價(jià)格也很高,較難制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法。
快速消解分光光度法
化學(xué)需氧量(COD)測(cè)定方法無論是回流容量法、快速法還是光度法,都是以重鉻酸鉀為氧化劑,硫酸銀為催化劑,硫酸汞為氯離子的掩蔽劑,在硫酸酸性條件測(cè)定COD消解體系為基礎(chǔ)的測(cè)定方法。在此基礎(chǔ),人們?yōu)檫_(dá)到節(jié)省試劑減少能耗、操作簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確可靠為目的開展了大量研究工作??焖傧夥止夤舛确ňC合了上述各種方法的優(yōu)點(diǎn),是指采用密封管作為消解管,取小計(jì)量的水樣和試劑于密封管中,放入小型恒溫加熱皿中,恒溫加熱消解,并用分光光度法測(cè)定COD值;密封管規(guī)格為φ16mm長(zhǎng)度100mm~150mm壁厚度為1.0mm~1.2 mm的開口為螺旋口,并加有螺旋密封蓋。該密封管具有耐酸,耐高溫,抗壓防爆裂性能。一種密封管可作為消解用,稱為消解管。另一種型密封管即可作為消解用,還可作為比色管用于比色用,稱為消解比色管。小型加熱消解器以鋁塊為加熱體,加熱孔均勻分布??讖溅?6.1mm,孔深50mm~100mm,設(shè)定的加熱溫度為消解反應(yīng)溫度。同時(shí),由于密封管適宜的尺寸,消解反應(yīng)液占據(jù)密封管適宜的空間比例。盛有消解反應(yīng)液的密封管一部分插入加熱器加熱孔中,密封管底部恒定165℃溫度加熱;密封管上部高出加熱孔而暴露在空間,在空氣自然冷卻下使管口頂部降到85℃左右;溫度的差異確保了小型密封管中反應(yīng)液在該恒溫下處于微沸騰回流狀態(tài)。緊湊的COD反應(yīng)器可放置25只密封管。采用密封管消解反應(yīng)后,消解液轉(zhuǎn)入比色皿可在一般光度計(jì)上測(cè)定,用密封比色管消解后可直接用密封比色管在COD專用光度計(jì)上測(cè)定。在600nm波長(zhǎng)可測(cè)定COD值為100mg/L~1000mg/L的試樣,在440nm波長(zhǎng)處可測(cè)定COD值為15mg/L~250mg/L的試樣。該方法具有占用空間小,能耗小,試劑用量小,廢液減到最小程度,能耗小,操作簡(jiǎn)便,安全穩(wěn)定,準(zhǔn)確可靠,適宜大批量測(cè)定等特點(diǎn),彌補(bǔ)了經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法的不足。
生化需氧量
生物需氧量。常記為BOD,是指在一定期間內(nèi),微生物分解一定體積水中的某些可被氧化物質(zhì),特別是有機(jī)物質(zhì),所消耗的溶解氧的數(shù)量。以毫克/升或百分率、ppm表示。它是反映水中有機(jī)污染物含量的一個(gè)綜合指標(biāo)。如果進(jìn)行生物氧化的時(shí)間為五天就稱為五日生化需氧量(BOD5),相應(yīng)地還有BOD10、BOD20。
水中有機(jī)物質(zhì)的分解是分兩個(gè)階段進(jìn)行的。第一階段為碳氧化階段,第二階段為硝化階段,碳氧化階段所消耗的氧化量稱為碳化生化需氧量(BOD)
中文名:生物化學(xué)需氧量,外文名:Biochemical Oxygen Demand,簡(jiǎn)稱: 生化需氧量,常記為BOD
生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand,簡(jiǎn)寫為BOD),是水體中的好氧微生物在一定溫度下將水中有機(jī)物分解成無機(jī)質(zhì),這一特定時(shí)間內(nèi)的氧化過程中所需要的溶解氧量。
雖然生化需氧量并非一項(xiàng)精確定量的檢測(cè),但是由于其間接反映了水中有機(jī)物質(zhì)的相對(duì)含量,故而BOD長(zhǎng)期以來作為一項(xiàng)環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)被廣泛使用;在水環(huán)境模擬中,由于對(duì)水中每種化合物分別考慮也并不現(xiàn)實(shí),同樣使用BOD來模擬水中有機(jī)物的變化。
生化需氧量和化學(xué)需氧量(COD)的比值能說明水中的難以生化分解的有機(jī)物占比,微生物難以分解的有機(jī)污染物對(duì)環(huán)境造成的危害更大。通常認(rèn)為廢水中這一比值大于0.3時(shí)適合使用生化處理。
在BOD的測(cè)量中,通常規(guī)定使用20℃、5天的測(cè)試條件,并將結(jié)果以氧的mg/L表示,記為五日生化需氧量。
對(duì)于一般的生活污水有機(jī)廢水,硝化過程在5-7天以后才能顯著展開,因此不會(huì)影響有機(jī)物BOD5的測(cè)量;對(duì)于特殊的有機(jī)廢水,為了避免硝化過程耗氧所帶來的干擾,可以在樣本中添加抑制劑。地面水中的污染物,在以微生物為媒介的氧化過程中要消耗水中的溶解氧,其所消耗的溶解氧量稱作生化需氧量(或生物耗氧量,即BOD,以mg/L為單位),間接反映了水中可生物降解的有機(jī)物量。
生化需氧量又稱生化耗氧量,英文(biochemical oxygen demand)縮寫B(tài)OD,是表示水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo),它說明水中有機(jī)物出于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解,使之無機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總數(shù)量。其值越高,說明水中有機(jī)污染物質(zhì)越多,污染也就越嚴(yán)重。加以懸浮或溶解狀態(tài)存在于生活污水和制糖、食品、造紙、纖維等工業(yè)廢水中的碳?xì)浠衔?、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等均為有機(jī)污染物,可經(jīng)好氣菌的生物化學(xué)作用而分解,由于在分解過程中消耗氧氣,故亦稱需氧污染物質(zhì)。若這類污染物質(zhì)排入水體過多,將造成水中溶解氧缺乏,同時(shí),有機(jī)物又通過水中的分解引起腐敗現(xiàn)象,產(chǎn)生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡臭氣體,使水體變質(zhì)發(fā)臭。
污水中各種有機(jī)物得到完會(huì)氧化分解的時(shí)間,總共約需一百天,為了縮短檢測(cè)時(shí)間,一般生化需氧量以被檢驗(yàn)的水樣在20℃下,五天內(nèi)的耗氧量為代表,稱其為五日生化需氧量,簡(jiǎn)稱BOD5,對(duì)生活污水來說,它約等于完全氧化分解耗氧量的70%。
廣泛應(yīng)用于衡量廢水的污染強(qiáng)度和廢水處理構(gòu)筑物的負(fù)荷與效率,也用于研究水體的氧平衡(見河流自凈)。將試樣或經(jīng)過稀釋的水樣存放培養(yǎng)一段時(shí)間,存放前后試樣的溶解氧的差就是它的生化需氧量。存放時(shí)間的長(zhǎng)短和溫度都影響耗氧量?,F(xiàn)在各國(guó)采用的培養(yǎng)時(shí)間都是5天,溫度是20°C,故稱五日生化需氧量,用符號(hào)BOD5,20°C表示,溫度下標(biāo)常略去不寫,即用符號(hào)BOD5表示,也有只用符號(hào)BOD表示的。延長(zhǎng)存放時(shí)間,可以測(cè)得微生物降解水中有機(jī)物所需的全部氧量,稱總生化需氧量,一般則按生化耗氧規(guī)律以BOD5推算。生化需氧量的檢測(cè)不易準(zhǔn)確。水樣的儲(chǔ)放、稀釋、接種等檢測(cè)程序都應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。對(duì)于有毒的工業(yè)廢水常采用專門的設(shè)備處理,有時(shí)甚完全無法測(cè)定。高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的BOD5可達(dá)數(shù)千、數(shù)百萬毫克/升。城市污水的BOD5在200毫克/升左右。未受廢水污染的水體,BOD5常低于2毫克/升。
標(biāo)準(zhǔn)
一般清凈河流的五日生化需氧量不超過2毫克/升,若高于10毫克/升,就會(huì)散發(fā)出惡臭味。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)用水等要求生化需氧量應(yīng)小于5毫克/升,而生活飲用水應(yīng)小于1毫克/升。 我國(guó)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在工廠排出口,廢水的生化需氧量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的最高容許濃度為60毫克/升,地面水的生化需氧量不得超過4毫克/升。
城鎮(zhèn)污水處理廠 一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn) 10mg/L 一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn) 20mg/l 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 30mg/l 三級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 60mg/l
測(cè)定方法
微生物電法原理
測(cè)定水中生化需氧量的微生物傳感器是由氧電和微生物菌膜構(gòu)成,其原理是當(dāng)含有飽和溶解氧的樣品進(jìn)入流通池中與微生物傳感器接觸,樣品中溶解性可生化降解的有機(jī)物受到微生物菌膜中菌種的作用,而消耗一定量的氧,使擴(kuò)散到氧電表面上氧的質(zhì)量減少。當(dāng)樣品中可生化降解的有機(jī)物向菌膜擴(kuò)散速度(質(zhì)量)達(dá)到恒定時(shí),此時(shí)擴(kuò)散到氧電表面上氧的質(zhì)量也達(dá)到恒定,因此產(chǎn)生一個(gè)恒定電流。由于恒定電流的差值與氧的減少量存在定量關(guān)系,據(jù)此可換算出樣品中生化需氧量。測(cè)定水和污水中生化需氧量的微生物傳感器快速測(cè)定法。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的生物化學(xué)需氧量是指水和污水中溶解性可生化降解的有機(jī)物在微生物作用下所消耗溶解氧的量。
適用范圍
該測(cè)定方法適用于地表水、生活污水和不含對(duì)微生物有明顯毒害作用的工業(yè)廢水中生化需氧量的測(cè)定。
干擾及消除
水中以下物質(zhì)對(duì)該方法測(cè)定不產(chǎn)生明顯干擾的最大允許量為:CO2+ 5毫克/升;Mn2+ 5毫克/升;Zn2+ 4毫克/升;Fe2+ 5毫克/升;Cu2+ 2毫克/升;Hg2+ 5毫克/升;pb2+ 5毫克/升;Cd2+ 5毫克/升;Cr6+ 0.5毫克/升;CN- 0.05毫克/升;懸浮物250毫克/升。對(duì)含有游離氯或結(jié)合氯的樣品可加入1.575克/升的亞硫酸鈉溶液使樣品中游離氯或結(jié)合氯失效,應(yīng)避免添加過量。對(duì)微生物膜內(nèi)菌種有毒害作用的高濃度劑、農(nóng)藥類的污水不適用本測(cè)定方法。
流通式
水樣或清洗液在蠕動(dòng)泵的作用下連續(xù)不斷地將樣品或清洗液在單位時(shí)間內(nèi)按一定量比連續(xù)不斷地被送入測(cè)量池中。
加入式
將緩沖溶液加入到測(cè)量池中,使微生物傳感器(微生物菌膜)與緩沖溶液保持接觸狀態(tài),然后加入定量的被測(cè)水樣,測(cè)得被測(cè)水樣的生化需氧量值。
恒溫控制裝置
微生物電極的反應(yīng)性能依賴于一定的溫度條件,因此要求在試驗(yàn)過程中要有一穩(wěn)定的溫場(chǎng)。該裝置在儀器中稱之為恒溫控制裝置。
清洗液
清洗液(緩沖溶液)是由磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉配制而成。其主要作用是作為緩沖液調(diào)節(jié)樣品的pH值,清洗和維持微生物傳感器使其正常工作,并具有沉降重金屬離子的作用。
試劑
分析純?cè)噭┖驼麴s水,蒸餾水使用前應(yīng)煮沸2-5分鐘左右,放置室溫后使用。磷酸鹽緩沖溶液:0.5摩爾/升將68克磷酸二氫鉀(KH2PO4)和134克磷酸氫二鈉(Na2HPO4·7H2O)溶于蒸餾水中,稀釋至1000毫升,備用。此溶液的pH值約為7。磷酸鹽緩沖使用液(清洗液):0.005摩爾/升 鹽酸(HCL)溶液:0.5摩爾/升 氫氧化鈉(NaOH)溶液:20克/升 亞硫酸鈉(Na2SO3)溶液:1.575克/升,此溶液不穩(wěn)定,臨使用前配制。葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液稱取在103℃下干燥1小時(shí)并冷卻至室溫的無水葡萄糖(C6H12O6)和谷氨酸(HOOC—CH2—CH2—CHNH2-COOH)各1.705克,溶于4.2磷酸鹽緩沖溶液的使用液中,并用此溶液稀釋至1000毫升混合均勻即得250毫克/升的生化需氧量標(biāo)準(zhǔn)溶液。葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(臨用前配制)取4.6中標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00毫升置于250毫升容量瓶中,用0.005摩爾/升磷酸鹽緩沖使用液定容至標(biāo)線,搖勻,此溶液濃度為100毫克/升。
儀器
使用的玻璃儀器及塑料容器要認(rèn)真清洗,容器壁上不能存有毒物或生物可降解的化合物,操作中應(yīng)防止污染。微生物傳感器生化需氧量快速測(cè)定儀。微生物菌膜:微生物菌膜內(nèi)菌種應(yīng)均勻,膜與膜之間應(yīng)盡可能一致。其保存方法能濕法保存也可在室溫下干燥保存。微生物菌膜的連續(xù)使用壽命應(yīng)大于30天。微生物菌膜的活化:將微生物菌膜放入0.005摩爾/升磷酸鹽緩沖使用液中浸泡48小時(shí)以上,然后將其安裝在微生物傳感器上。10升聚乙烯塑料桶。
計(jì)算
生化需氧量的計(jì)算方式如下: BOD(mg / L)=(D1-D2) / P D1:稀釋后水樣之初始溶氧(mg / L)
D2:稀釋后水樣經(jīng)20 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)5天之溶氧(mg / L) P=【水樣體積(mL)】 / 【稀釋后水樣之最終體積(mL)】
化學(xué)需氧量
生化需氧量與化學(xué)需氧量(COD,ChemicalOxygenDemand)區(qū)別:COD,化學(xué)需氧量是以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量。水樣在一定條件下,以氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量為指標(biāo),折算成每升水樣全部被氧化后,需要的氧的毫克數(shù),以mg/L表示。它反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。該指標(biāo)也作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)之一。生化需氧量和化學(xué)需氧量的比值能說明水中的有機(jī)污染物有多少是微生物所難以分解的。微生物難以分解的有機(jī)污染物對(duì)環(huán)境造成的危害更大。
BOD和COD有什么區(qū)別
COD是用化學(xué)的方法進(jìn)行測(cè)定的,它基本上可以表征污水中所有的有機(jī)物濃度,這其中就包含了可被生物降解的和不可被生物降解的。而BOD測(cè)的時(shí)候一般選用五天生化需氧量來測(cè)的,它基本上就可以表征污水中可降解的有機(jī)物。同一份水質(zhì),只要不出現(xiàn)測(cè)定誤差,COD肯定大于BOD。同時(shí)又用B/C的比值來表征污水的可生化性。一般情況下城市生活污水中這個(gè)比值大于0.3就是說明污水可生化性好。
如果BOD大于COD可能是什么情況呢?
可能是水中還有較多的硝化菌,發(fā)生了硝化反應(yīng),也會(huì)消耗一部分氧氣。這樣BOD的值就是被影響,在測(cè)定BOD的時(shí)候都會(huì)添加化學(xué)藥劑抑制硝化反應(yīng)的。
潔凈飲用水
COD的數(shù)值越大,則水體污染越嚴(yán)重。一般潔凈飲用水的COD值為幾至十幾mg/L。
有機(jī)物對(duì)工業(yè)水系統(tǒng)的危害?
含有大量的有機(jī)物的水在通過除鹽系統(tǒng)時(shí)會(huì)污染離子交換樹脂,特別容易污染陰離子交換樹脂,使樹脂交換能力降低。有機(jī)物在經(jīng)過預(yù)處理時(shí)(混凝、澄清和過濾),約可減少50%,但在除鹽系統(tǒng)中無法除去,故常通過補(bǔ)給水帶入鍋爐,使?fàn)t水pH值降低。有時(shí)有機(jī)物還可能帶入蒸汽系統(tǒng)和凝結(jié)水中,使pH降低,造成系統(tǒng)腐蝕。在循環(huán)水系統(tǒng)中有機(jī)物含量高會(huì)促進(jìn)微生物繁殖。因此,不管對(duì)除鹽、爐水或循環(huán)水系統(tǒng),COD都是越低越好,但并沒有統(tǒng)一的限制指標(biāo)。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中COD(DmnO4法)>5mg/L時(shí),水質(zhì)已開始變差。
化學(xué)需氧量(COD)的缺點(diǎn)?
COD化學(xué)需氧量,其優(yōu)點(diǎn)能夠精確地表示污水中有機(jī)物的含量,并且測(cè)定時(shí)間短,不受水質(zhì)的限制,缺點(diǎn)不能像BOD測(cè)定那樣,表示出所消耗的微生物氧化的有機(jī)物量,另外還有許多無機(jī)物被氧化,并全部代表有機(jī)物含量。
化學(xué)需氧量(COD) 與生化需氧量(BOD)的關(guān)系?
BOD生化需氧量,生化需氧量是在指定的溫度和時(shí)間段內(nèi),在有氧條件下由微生物(主要是)降解水中有機(jī)物所需的氧量。一般將有機(jī)物完全降解需要100天。實(shí)際采用20℃下20天的生化需氧量BOD20為代表。往往在生產(chǎn)應(yīng)用20天時(shí)間太長(zhǎng),不利用指導(dǎo)生產(chǎn)工藝,對(duì)于城市污水。其BOD5大約為BOD20的70%--80%。生化需氧量又稱生化耗氧量,英文(biochemical oxygen demand)縮寫B(tài)OD,表示水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo),它說明水中有機(jī)物出于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解,使之無機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總數(shù)量,其單位以ppm成毫克/升表示。其值越高,說明水中有機(jī)污染物質(zhì)越多,污染也就越嚴(yán)重。加以懸浮或溶解狀態(tài)存在于生活污水和制糖、食品、造紙、纖維等工業(yè)廢水中的碳?xì)浠衔铩⒌鞍踪|(zhì)、油脂、木質(zhì)素等均為有機(jī)污染物,可經(jīng)好氣菌的生物化學(xué)作用而分解,由于在分解過程中消耗氧氣,故亦稱需氧污染物質(zhì)。若這類污染物質(zhì)排人水體過多,將造成水中溶解氧缺乏,同時(shí),有機(jī)物又通過水中的分解引起fu敗現(xiàn)象,產(chǎn)生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡具氣體,使水體變質(zhì)發(fā)臭。污水中各種有機(jī)物得到完會(huì)氧化分解的時(shí)間,總共約需一百天,為了縮短檢測(cè)時(shí)間,一般生化需氧量條以被檢驗(yàn)的水樣在20℃下,五天內(nèi)的耗氧量為代表,稱其為五日生化需氧量,簡(jiǎn)稱BOD5,對(duì)生活污水來說,它約等于完全氧化分解耗氧量的70%。
一般清凈河流的BOD5不超過2毫克/升,若高于10毫克/升,就會(huì)散發(fā)出惡臭味。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)用水等要求生化需氧量應(yīng)小于5毫克/升,而生活飲用水應(yīng)小于1毫克/升。
我國(guó)規(guī)定,在工廠排出口,廢水的BOD的最高容許濃度為60毫克/升,地面水的BOD不得超過4毫克/升。 B/C是BOD5與COD比值的縮寫,該比值可以表示廢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,則廢水中不可為微生物生物降解的有機(jī)物所占的比例可用CODNB/COD表示。
當(dāng)BOD5/COD≥0.45時(shí),不可生物降解的有機(jī)物僅僅占全部有機(jī)物的20%以下,而當(dāng)BOD5/COD≤0.2時(shí),不可生物降解的有機(jī)物已占全部有機(jī)物的60%以上。
因此,BOD5/COD值常常被作為有機(jī)物生物降解性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
BOD5/COD≥0.45 易生物降解
BOD5/COD≥0.30 可生物降解
BOD5/COD≤0.30 較難生物降解
BOD5/COD≤0.20 較以難生物降解
B/C在環(huán)境工程上有著非常重要而實(shí)用的意義。
城市中的污水中COD>BOD。兩者之間的差值大致為難于生物降解的有機(jī)物量。
在城市污水中BOD/COD的比值作為可生化性指標(biāo)。當(dāng)BOD/COD≥0.3時(shí)可生化性較好,適應(yīng)于生化處理工藝。
COD高的危害是什么?
當(dāng)COD很高時(shí),就會(huì)增加處理工藝的負(fù)荷,對(duì)于工藝要求也相應(yīng)的增加,同時(shí)出水很難保證,(以上是在有處理裝置的前提下),如果沒有處理裝置的直接排放進(jìn)入自然水體的情況,你應(yīng)該聽說過小的造紙等企業(yè)的偷排行為,就會(huì)造成自然水體水質(zhì)的惡化,原因在于,水體自凈需要把這些有機(jī)物給降解,COD的降解肯定需要耗氧,而水體中的復(fù)氧能力不可能滿足要求,水中DO就會(huì)直接降為0,成為厭氧狀態(tài),在厭氧狀態(tài)也要繼續(xù)分解(微生物的厭氧處理),水體就會(huì)發(fā)黑、發(fā)臭(厭氧微生物是看起來很黑,有硫化氫氣體生成)。說到底危害就是進(jìn)入自然水體,破壞水體平衡,造成除微生物外幾乎所有生物的死亡,進(jìn)一步影響周邊環(huán)境。
什么是CODCr?
采用重鉻酸鉀(K2Cr2O7)作為氧化劑測(cè)定出的化學(xué)耗氧量表示為CODcr。
COD消減量是什么?
有機(jī)污染物排放量一般以COD計(jì)算,就是說COD消減量可以理解成有機(jī)污染物消減量。消減量一般是以噸記,指的是處理后減少的量,減排后減少的量。比如某工廠年排放有機(jī)污染物(COD),1000萬噸,經(jīng)采用先進(jìn)技術(shù)后排量減少至600萬噸,那么這一年消減量就是400萬噸,若第二年繼續(xù)技術(shù)革新,排量減少至500萬噸,那新增消減量就是100萬噸。如果排放的污染物全部被處理,那么排放量就和消減量相等。