生活污水cod

生活污水COD化学需氧量又称化学耗氧量（CHEMICALOXYGENDEMAND），简称COD。是利用化学氧化剂（如高锰酸钾）将水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它和生化需氧量（BOD）一样，是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为PPM或毫克升，其值越小，说明水质污染程度越轻。一、COD快速测定方法分光光度法分光光度法因其简便、快速、准确而在水质监测中应用广泛，近年来报道了许多关于分光光度法快速测定的应用研究。研究表明，该方法具有测试速度快，取样量少，操作方便，成本低的优点。其测定原理在酸性溶液中，试液中还原性物质与重铬酸钾反应，生成三价铬离子，三价铬离子对波长为的光有很大的吸收能力，其吸光度与三价铬离子浓度的关系服从郎伯一比尔定律，三价铬离子与试液中还原性物质的量有关。因而通过测定三价铬的吸光度可以间接测出试液的值。密封消解法微波密封快速法和国标回流法一样，采用硫酸一重铬酸钾消解体系。在硫酸银催化下，采用高能量的电磁波来加热反应液。在高频微波的作用下，反应液的分子产生高速摩擦运动，使其温度迅速升高，且采用密封消解方式，使消解罐内部压力迅速提高，在高温高压下达到快速消解的目的。消解后过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁按标准溶液回滴，根据硫酸亚铁钱的消耗量，计算出的值。方法的优点是试剂用量少、快速、简便，无需特殊仪器，在恒温烘箱中消解样品，即使很简陋的实验室亦可进行，易于普及。电化学法库仑法是我国的试行方法，该方法的理论依据是法拉第定律。在酸性介质中刃几，作氧化剂，样品消化巧而，用电解产生的亚铁离子作库仑滴定剂对余量的，进行库仑滴定，根据消耗的电量计算。研究表明周，该方法不需用标准溶液，操作简单，速度快，氧化率高，测定范围宽，可基本实现分析半自动化。速测仪近年来，各种型号的速测仪不断开发成功，并投人市场，已在许多监测站、实验室应用。兰州炼化环保仪器研究所与青岛唠山电子仪器总厂生产了一及一型智能速测仪。速测仪国家环保局监测仪器研究所应用于排污收费监测，研究表明该仪器极适用于值大于的收费监测。研制出每小时可测个样的值自动分析仪。高氯化物废水的测定氯离子对化学需氧量测定的影响，主要是针对氯离子浓度低而言的。测定中，一是主要的无机干扰物之一，标准方法采用步稍除一的影响。氯对环境的影响十分严重。对于高氯化物废水如氯化法环氧乙烷、环氧丙烷和环氧氨丙烷废水，天然气开采废水和沿海地区使用海水的工业废水等所含氯离子一般高。其测定方法主要采用吸收法、密封法、硝酸银法和碘量法。二、COD、BOD、TOC及相关关系1化学需氧量CODCHEMICALOXYGENDEMOND指水体中被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量，以每升水样消耗氧的毫克数表示。COD测试是一个氧化还原过程。这样，一些还原物质如硫化物、亚硫酸盐和亚铁离子将被氧化，并记作COD，而NH3N在COD的测试中不被氧化。当前测定COD常用的方法有A高锰酸钾法CODMN采用001NKMNO4溶液为氧化剂，一般用于测定清洁水样。B重铬酸钾法CODCR以025NK2CRO7液为氧化剂，同时采用银盐作为催化剂，此法的氧化程度较前者为大，用于污染严重及工业废水的水样。国际标准化组织（ISO）规定，化学需氧量指CODCR，而CODMN为高锰酸盐指数。2生化需氧量（BOD）BIOCHEMICALOXYGENDEMAND在人工控制的条件下、使水样中的有机物在微生物作用下进行生物氧化，在一定时间内所消耗的溶解氧的数量，可以间接地反映出有机物的含量，这种水质指标称为生物化学需氧量。以每升水消耗氧的毫克数表示（MG/L）。生化需氧量越高，表示水中耗氧有机污染越重。通常情况下，水体中的BOD34MG/L则表示已受到有机物的污染。由于微生物分解有机物是一个缓慢的过程，通常微生物将耗氧有机物全部分解需20天以上，并与环境温度有关。生化需氧量的测定常采用经验方法，目前国内外普遍采用在20条件下培养5天的生物化学过程需要氧的量为指标，记为BOD5。1、BOD与时间的关系在去除有机物的反应上，它们基本上符合一级动力学反应，即有机物浓度降低的速度同某一时间剩余有机物的浓度成正比BOD测试得到的需氧量是以下各量的总和。1废水中有机物用于合成新的微生物细胞所需要的氧量。2微生物细胞的内源呼吸需氧量，有机污染物的生物化学氧化作用分为两个阶段完成图为耗氧有机物在水温20时的累积耗氧曲线，在这条曲线的中部出现变化，这是由于有机物中含碳化合物先发生氧化分解，而后含氮化合物发生分解所致。曲线前半部称为第一阶段BOD，或称碳化阶段；曲线后半部称为第二阶段BOD，或称氮化阶段或硝化阶段。通常测定的BOD5，往往只是反映一阶BOD，因为从第一阶段反应结束到第二阶段反应开始约需1014天。第一阶段主要是有机物转化为无机物的二氧化碳、水和氨等，反应式RCH（NH2）COOHO2RCOOHCO2NH3第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐，反应式2NH33O22HNO32H2O2HNO2O22HNO3当延长图A的第一阶段反应曲线，其趋于一定值。该值被称为第一阶段最终BOD，或称最终生化耗氧量（UOD或BODU）。当把图A作一变换画成图B，BODU即为LO，它随着时间的推移而降低，其与河流中所测的BOD衰减过程是一致的。（备注大部分污染物在水体中迁移和转化的同时发生衰减变化。水中污染物经转化、衰减而降低，同时水体恢复清净，由此构成水体的自净过程。）2、与菌种及水质的关系许多工业废水很难氧化，处理这些废水往往需要适应这些特种废水的菌种，如水中不存在此类细菌，则BOD就有滞后期。此时，会得到错误的5天BOD值。曲线A是正常BOD曲线，曲线B是对污水驯化较慢的代表性曲线，曲线C和曲线D是未加驯化菌种或有毒物废水曲线的特征。结构特征对生物驯化的影响1含羧基、羟基和酯基的无毒脂肪族化合物易于驯化小于4天即可驯化）；2含羰基和双键的有毒化合物驯化时间为710天，且对未驯化的乙酸菌有毒；3氨基功能团驯化困难并且分解慢；4双羧基基团比起单羧基基团，其菌种驯化时间长；5功能团的位置影响使驯化周期滞后正丁醇4天；仲丁醇14天；叔丁醇不被驯化三、理论COD（THOD）、TOC的计算对含有某一特定有机化合物的废水来说，THODTHETHEORETICALOXYGENDEMAND,理论耗氧量）可通过氧化有机物变成最终产物所需的氧来计算获得。例如对于葡萄糖对于大多数有机化合物（除含芳烃和氮化合物以外），其COD值等于THOD值。对于易降解的废水，例如奶制品厂的废水，其COD值等于BOD最终/092。当废水同时含有不易分解的有机物时，那么总COD与BOD最终/092之间的差表明存在不易分解的有机含量。当鉴别化合物时，可通过碳一氧平衡建立TOC与COD的相关关系注根据有机物种类不同，COD/TOC比值的变化很大，从不能被重铬酸钾氧化的有机物到甲烷，COD/TOC的比值可由0变化到533由于生物氧化期间的有机质含量变化，COD/TOC的比值也变化。例12某一废水含有以下成分150MG/L乙二醇；100MG/L苯酚；40MG/L硫化物；125MG/L乙二胺水合物（乙二胺基本上不易生物降解）。（1）计算COD和TOC。（2）计算BOD5（设K1002D。3在处理后，BOD525MG/L，估算COD（K1001D。总的CODCOD640MG/L解（1）COD计算乙二醇苯酚乙二胺总的TOC174MG/L2最终BOD计算如下BOD最终（19423880）092471MG/L；BOD5BOD最终（110（502）47109424MG/L（3）废水的BOD最终计算如下由于COD36/09239MG/L故COD12839由生物产生的残留量（MG/L四、BOD与COD的关系由于BOD与COD在测定过程中的差异，因此人们常用两者之间的比值来获取一定有用的信息，如废水的可生化性问题；但需注意的是COD测试测定的是可在酸性条件下被重铬酸钾氧化的废水中有机物的总量。当采用硫酸银作催化剂时，大多数有机化合物的回收率可超过92。然而，一些芳烃化合物如甲苯仅部分氧化。实际上，由于COD反映的几乎全部有机化合物中很多是部分生物降解甚至完全不降解的，因此只有在对易生物降解有机物（如糖类）的情况下，COD才与BOD成正比。由于未处理废水和处理过的出水5天的BOD值的总耗氧量显示不同的比例，因此常用BOD与COD的比值BOD/COD来比较处理过的出水与未处理废水。在BOD试验中，当废水中有机悬浮颗粒物慢慢地生物降解时，BOD与COD间不存在相关性。因此，应该采用已过滤或可溶性的样品来做试验。造纸厂废水中的纸浆和纤维废水就是其中的一个例子。在含有难降解物如ABS的复杂废污水中，BOD和COD之间也没有相关性。为此，处理过的出水几乎不含BOD，而仅含有COD。在生物处理过程中，难降解物质会逐步累积，这些物质包括废水中有机物、生物氧化的副产物和内源代谢的产物，可称为SMPSOLUBLEMICROBIALPRODUCTS,可溶性微生物产物）。因此，如图所示，通过生物处理出水的COD值将受废水中难降解有机物的影响而增高。五、生活污水COD检测分析条件控制生活污水处理过程中，对水质COD的监测浓度大致可分为4个范围较高浓度的原水，COD约为1000MG/L；处理后的中等浓度出水，COD约为500MG/L；处理后的低浓度出水，COD约为150MG/L；处理后基本达标的出水，COD约为30MG/L。除了和为基本均匀的水质外，和中都含有大量难以分散的悬浮物，在对这样的污水进行监测分析时，必须采取特殊的控制方式。1关键性因素样品的代表性由于生活污水处理中被监测的水样极不均匀，要想得到准确的COD监测结果，关键是取样要有代表性。要达到这一要求，需要注意以下几点。11充分振摇水样对原水和处理后水的测定，取样前应将样瓶塞塞紧充分振摇，使得水样中的粒、块状悬浮物尽量分散开，以便移取到较为均匀、有代表性的水样。对处理后已变得较清的出水和，也要将水样摇匀后再取样测定。对大量的生活污水水样进行COD测定时发现，充分振摇后水样的测定结果不易出现较大偏差。说明取样较有代表性。12水样摇匀后立即取样由于污水中含有大量不均匀的悬浮物，若摇匀后不快速取样，悬浮物会很快下沉。取样的移液管吸口在样瓶的上、中、下不同位置取得的水样浓度，特别是悬浮物的组成会大不一样，都不能代表该污水实际状况，测得的结果也没有代表性。摇匀后立即快速取样，虽然由于振摇产生了气泡在移取水样的过程中部分气泡会消散，取样的体积会因残余气泡的存在而在绝对量上存在一点误差，但这点绝对量上的减少所引起的分析误差与样品代表性的不符所造成的误差相比可以忽略不计。摇样后放置不同时间的水样与摇样后立即快速取样分析的测定对照实验发现，前者测出的结果与实际水质状况有较大偏差。13取样量不能太少取样量太少，污水特别是原水中某种导致高耗氧的颗粒因分布不均很可能移取不上，这样测出的COD结果与实际污水的需氧量会相差很大。对同一样品采用200、1000、2000、5000ML取样量做同等条件测定实验，发现取200ML原水或最终出水所测定的COD结果与实际水质往往不符，统计数据的规律性也很差；取1000、2000ML水样测定的结果规律性大有改善；取5000ML水样测定的COD结果规律性非常好。所以对于COD浓度较大的原水不应一味采用减少取样量的方法去满足测定中重铬酸钾加入量及滴定液浓度的要求，而应该在保证样品有足够的取样量、有充分代表性的前提下去调整重铬酸钾的加入量及滴定液的浓度来满足样品特殊水质的要求，这样测定的数据才准确。14改造移液管，修正刻度线由于水样中悬浮物粒径一般都大于移液管的出口管口径，因而用标准移液管移取生活污水样时，水样中的悬浮物总是很难取上。这样测定的只是部分去除悬浮物的污水COD值。另一方面，即使移取到一部分细小的悬浮物，由于移液管吸口太小，取满刻度需要的时间较长、污水中已摇均匀的悬浮物逐渐下沉，移取出的也是极不均匀、并不代表实际水质状况的水样，这样测出的结果势必误差很大。因此用细吸口的移液管吸取生活污水样品测定COD无法测出正确的结果。所以移取生活污水水样特别是有着大量悬浮大颗粒的水样时，一定要将移液管稍加改造，将细孔的口径加大，使悬浮物可以快速吸入，再将刻度线进行校正，使测定更加方便。2调整重铬酸钾标准溶液的浓度或加入量在标准COD分析方法中，重铬酸钾的浓度一般为025MOL/L，在样品测定时的加入量为1000ML，污水取样量为2000ML。当污水的COD浓度较高时，一般采用少取样品或稀释样品的方法来满足以上条件对实验的限制。但对于生活污水特别是原水来说，无论是少取样还是稀释水样都不能保证所取样品有足够的代表性，这时应该适当调整重铬酸钾标准溶液的浓度或加入量，以提供充分的氧化剂。对于上述出水和来说，即使将取样量提高到5000ML，加入1000ML浓度为025MOL/L的重铬酸钾标准溶液时，对二者较低的COD水质来说仍显过大。此时应适当调低重铬酸钾标准溶液的浓度或加入量，以使反应后样液中剩余的重铬酸钾适量。实验发现，当重铬酸钾浓度降低到0025MOL/L时，分析的滴定终点不易观察，色变不显著，所以对COD较小的出水和，建议用浓度为005MOL/L的重铬酸钾标准溶液；对于高浓度的原水用浓度为05MOL/L的重铬酸钾标准溶液，适当地调整加入量使最后样品的滴定体积与滴定空白的体积有显著的差减量。3调整滴定液硫酸亚铁铵标准溶液的浓度硫酸亚铁铵浓度计算公式如下CNH42FESO4202501000/VNH42FESO42当硫酸亚铁铵浓度为01MOL/L时，1000ML、025MOL/L的重铬酸钾一点都不被消耗，需滴定硫酸亚铁