水体OCCODBOD相关性及应用

水体TOC、COD、BOD相关性分析及应用族专业轿名称量环境班工程其研究户方向每固体呀废弃控物处敢理及孔利用仗研究蛾生姓僚名兵周兰到影穗导开似师稻王春驱荣教望授、刘赵静圾高级莫工程枯师败单爽位橡吉林催农业搭大学焰毕业养时间代20色02客年6企月摘要：随着化学工业的发展，排向水体中的有机污染物质种类增多，组成成分日益复杂。水体中的有机污染物质根据其对环境的影响和污染危害可分为易被生物降解的耗氧有机污染物质(多为碳氢化合物、蛋白质、脂肪等)与难降解的有机污染物(酚、苯、多环芳烃等)。国内外最初均采用以氧当量表示的生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)等作为评价水体耗氧有机污染物污染程度的综合指标。难降解有机污染物的主要污染特征是在环境中的半衰期长，且都有害于人体健康，一般地以化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)作为评价其有机污染程度的综合指标[22]。TOC是继BOD、COD之后出现的表征水体有机污染物的综合指标，用有机污染物的含碳总量来表示。其概念严密，测定结果有良好的可靠性、重现性、仿真性，容易实现自动、快速、在线监测。与TOC相比较而言，COD、BOD两项指标测定时间长，操作繁杂，试剂用量大，易受干扰，尤其BOD的测定，要受培养温度、接种液的驯化、稀释倍数等诸多因素的影响。在水体相对稳定的情况下，TOC与COD、TOC与BOD之间有一定的相关性，国外从五六十年代就开始对这三项指标之间的相互转换作了研究，同时完成了部分行业的TOC代替COD的测定。我国从七十年代末开始分析不同类型水体的有机碳的生物化学行为以及这三项指标之间的相关性。为了实现我国排污总量的控制以及环境标准的制定，本文针对长春市的具体情况，选取典型的地表水、生活污水、污染源进行TOC与COD、TOC与BOD的相关分析，通过数据处理，得出长春市的地表水、生活污水，玉米加工行业的污染源的TOC与CODcr、TOC与BOD5之间有较好的相关性，为我国TOC排放标准的制定提供科学的依据。通过本实验，确定了长春市地表水、生活污水、玉米加工行业废水生化处理前后TOC与COD、TOC与BOD之间有较好的相关性，为我国TOC排放标准的制定提供了科学依据。关键词：TOCCODBOD相关分析应用RelationAnalysisbetweenTOC,CODandBODanditsApplicationABSTRACT:Accompaniedbythechemicalindustryincreasing,moreandmoreorganicpollutantsaredrainedtothewater.Intheearlyperiod,chemicaloxygendemand(COD)andbiochemicaloxygendemand(BOD)hadbeenusedassyntheticindicesforestimatingorganicpollutantlevelinthewater.Buttheseindiceshavemuchshortagesuchaslongtimeofdetermination,complexoperation,andalargemountofreagent,andsoon..EspeciallyBOD,itsdeterminationwillbeaffectedbymanyfactorssuchasthetimeofcultivation,thetemperatureofcultivationbox,andthedilutemultipleofthewatersample,andsoon.Later,totalorganiccarbon(TOC)isusedasanothersyntheticindexforestimatingorganicpollutantlevelinthewater.Itsconceptisstrictly,itsresultpossessesofreliability,stabilityandveracity.Inthestablewater,thereisasatisfactorylinerrelationbetweenTOC,CODandBOD.Theresearchoftherelationofthembeganin1950sintheothercountry.Atthesametime,TOCwasusedinthepartofindustriesinsteadofCOD.Thesameresearchbeganlateinthe1970sinourcountry.ThisresearchdeterminedtherelationbetweenTOC,CODandBODofthegroundwater,livewastewaterandthewastewaterofmaizemanufactureinChangchuncity.ThisresearchprovidedscientificevidenceforTOCdischargecriterioninourcountry.Keyword:TOCCODBODrelationanalysisapplication1前言1.1研究目的和意义水体中的有机污染物质来源于天然有机污染物质及其产物以及化学工业迅速发展带来的各种有机污染物质。有机污染物质根据其对环境的影响和污染危害可分为易被生物降解的耗氧有机污染物质(多为碳氢化合物、蛋白质、脂肪等)与难降解的有机污染物(酚、苯、多环芳烃等)。耗氧有机污染物质其主要污染特征是消耗水中的溶解氧，因此国内外最初均采用以氧当量表示的生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)等作为评价水体有机污染程度的综合指标。COD/BOD5在污水处理过程中还用来表征废水特性、评价废水处理效果[1]。难降解有机污染物的主要污染特征是在环境中的半衰期长，且都有害于人体健康，一般地以化学需氧量(COD)，总有机碳(TOC)作为评价其有机污染程度的综合指标[22]。生化需氧量(BOD)是指在有溶解氧存在的情况下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧的量，此项指标在水污染控制中是研究污染可生化降解性和生化反应效果以及生化处理流程设计和动力学研究的重要参数[11]。化学需氧量是利用氧化剂氧化水中的还原性物质(主要是有机物)，然后以氧的量计算。TOC是继BOD、COD之后出现的表征水体有机污染物的综合指标，用有机污染物的含碳总量来表示。相比较而言，BOD主要是对耗氧有机污染物而言，如果水体中难降解和有毒物质多，BOD的测定误差会很大。对于COD的测定，国标法为重铬酸钾法[29]，其氧化率BOD较高，但直链的脂肪族、芳香族碳氢化合物和吡啶等不能被完全氧化或难氧化[22]。总之，与TOC相比较而言，二者只能将水体中的有机污染物部分氧化，且操作程序繁杂，所用时间长、试剂用量大、氧化率低、易受干扰，而TOC不但可以弥补二者的不足，还可以通过专用仪器，实现自动、快速、在线监测。及时反映水质的变化。近年来，在环境质量影响评价、重大污染事故、环境污染纠纷、污染源监控及日常监测、科研中常用TOC指标来评价[25]。一般地，在水体相对稳定的情况下，TOC、COD、BOD之间有一定的相关性，因此，为了实现我国排污总量的控制以及环境标准的制定，本文针对长春市的具体情况，选取典型的地表水、生活污水、污染源进行TOC与COD、TOC与BOD的相关性分析，以便通过快速测定TOC值就可得到COD与BOD的值，从而及时反应出各类水体的变化，同时为我国推广使用TOC自动监测仪进行可行性研究，为我国TOC排放标准的制定提供科学的依据。也1.攻2液国内皱外发近展状忘况尖TO高C指块标概将念严络密，诸在好脖氧、哄厌氧丘条件枝下都冲可以式准确塑地描赚述有丈机物购降解雾及耗惜氧两寺行为娘过程鸡，它晨的测亿定值煌有良堤好的算可靠怜性、友重现培性、恢仿真粗性、赛先进未性。予国外拆从六驰十年钉代开爱始对徒各种瓜有机死物T阅OC团、C敢OD冠、B朗OD现之间朗的转竖化率领以及脱各种姓不同菊水体宝TO闲C、耐CO窝D、虹BO劣D的州相关蛋性作赖研究母，对束制定白各自停所研椅究水找体的速排放星标准仔提供虑依据庄[筑11们-1夏2企]缘。一依些发誓达国辽家二杂十世廉纪六赔、七搅十年焰代就窄已经絮完成卵了部撇分行描业T垄OC把代替喝CO障D苍[束23责-2钳4弊]挽。我姑国从滋八十败年代剃初开鬼始对作不同具类型伴水体勇中的佩有机帝碳的腔生物物化学霞行为诸进行斥研究肾，对费TO戚C、站CO忠D、唐BO承D油割份等射各指鸟标间型的相杀关性具进行因分析扁[例1-好20这]处。溉对于蹈国内乒外的垃研究洁从分阿析模麦型上慕看，杯通常姿是运潮用实抱际运还转试平验资框料和受数据蓄，来辨建立考各因摊素或送指标陵之间些的相探关关蛮系(辈在实悄际工削作当是中，崭这些仍相关敞方程菊也的报确起着着有通益的章作用波)，验很少绸有人赤从其舟内在外联系许上研纲究诸算因素严或指馋标之猴间的候相关秃性以宝及这警种相醒关分势析在换水污宰染控酱制当章中的远应用扑[1弦]电。文驻献圈[1库]呜建议皆这方溪面的泊工作寸可以矛从其店降解孕规律尊入手编，运员用线之性或获非线统性回三归方欲程，意找出姥其精吐确的谎相关左关系凳。从菠地理离位置史上看盖，不总同地石区的蜂水体公组成卫不尽顷相同巡，建腥立的拜相关芦方程眉有其售各自各的适闹用范爷围和打条件榜。研2板理论挡分析婆TO粉C与韵BO周D吩、挠TO什C与守CO掘D相惨关的肯可能坊性浅2.斑1理撒论分自析T净OC她与B像OD隆相关歇的可融能性通划负如果陡水体找中的击有机死物用冈TO抖C指抢标来坑表示示，则经TO皱C基虫本由妻二部挺分组闪成，惨一部旗分是面易微宿生物堆降解闹的T马OC遇B裁，另继一部愚分是失较难亚降解毁的T替OC扯N垒B真，在哈微生旨物代弦谢中修，前赛者在葡特定命酶的酸参与尤下，牌一部演分通述过呼段吸将绢其氧尺化分见解，卡转化赔为C集O李2假、浸H盒2症O绞等最帅终产策物，啊并释死放出吩能量锡，另侄一部薪分则站被分扎解转俘化为邪新的就细胞着物质忘，已蹈合成沫的细尺胞物渠质又经有一柜部分弹在内控源呼菜吸过近程中达吸入粉氧，哥分解剃自身块物质胆，释陷放能统量，拉另一捧部分予则作刮为细抱胞残叨存物给质保侄留下陪来，财其过败程可惭如下张图所拒示荐：室式中愧a、碍b、静c、扇d分辅别表敬示分锻解代珍谢产夺物、猫合成顶代谢液产物与、内玩源呼脆吸比两例系颂数、喊残存尘细胞班系数牌。由黑上图额可建碧立下宅列关气系式啊：六如果挽用B秆OD农指标牛来表绒示水水中的坡有机富物，字则可烘降解菊的有服机物泡在水纠体中犹的反管应可丙分为经碳氧钞化阶蒜段和训氮氧烈化阶私段，权在碳米氧化必阶段茫(一陡般在萍5天闹左右择，所垒以用鹊BO饮D熟5汇来表三示)养BO枪D的鲁变化惧属于常一级牛动力御学变腹化，担所以厌在水偏质相烈对稳澡定的烈情况余下，究BO功D择5突/k哄=讽BO络Du塑，从蒙而由旧上图窃可建芹立如战下方桐程式距：而TO专C=妥TO币C沉B讽+漫T痒OC远NB嗓BO段D窑U烦=[忆O也2催]熄1同+[退O宜2扭]摄2抚=(捧aT碍OC临B碑+b缎.c道TO右C荒B滩)=枪(a触+b较.c拴)T统OC骑B戚TO贯C围B淘=B兄OD疑5告/(贫a+登b.克c)病k映TO肆C=傍BO珍D澡5估/(碰a+盖b.污c)脖k恢+刑T格OC浪NB能鲁蹈式中较旗走BO哗Du三：有晃机物贯完全捆生化沾需氧株量(里mg恨/L限)轮K堡：完络全生解化需做氧量确的当钱量系耐数贪自绞可以波说，有TO既C给旅出的恩是水虑样中溪所有曲含碳汗有机普物的播质量捎浓度寸，B守OD极5通则是企以受票控生枝化培剥养过达程中招所伴巾随的孤氧耗恶来间存接表车示水普样中哀可生案化降裹解的美有机睁物，脚二者漆有共授同的么内涵员，故发理论军上在野a、坦b、泡c、它k相希对稳墙定的躁情况波下T妈OC慈与B励OD简5静具有零相关忧性。闭2.号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