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BOD与COD方法、仪器的内在缺陷
点击次数:947 发布时间:2015-06-11
一.为什么需要BOD与COD无疑,污水中多数污染物是有机物。人类已经发现的有机物有几千万种,未发现的不知有多少种。一一表达不现实,有必要用一个简单易行的统一指标。

1.1目前污水重要的处理方法是生化法特别是好氧法。用微生物在好氧条件下降解有机物的氧气消耗来表达有机物浓度,可行且有很强的实战意义。因此需要BOD。
1.2无疑,BOD应用无穷长时间来测定,即BODu。这也不现实。由于有实际意义的HRT不会太久,因此可以用几十天的BOD来近似代替BODu。为避免硝化影响,时间还要再短一些,因此一般使用20日BOD。
1.3 20日BOD测定周期也很长。目前流行的是5日BOD。
1.4 为和社会工作周期吻合,欧洲习惯用7日BOD。
1.5 5日BOD时间也不短,因此需要更快捷的方法。COD用激烈的化学氧化法,可以相对迅速获得结果,弥补时间缺陷。
1.6高锰酸钾氧化性强,且自身颜色鲜明,可用作COD方法。高锰酸钾颜色鲜明,特别适合在低浓度下准确测定,因此在给水领域盛行。日本在污水领域也很流行。(所以日本废水BOD经常表达得比COD还高,包括生活污水)。
1.7重铬酸钾在强酸条件下,加热回流时氧化能力更粗暴,多数场合氧化充分。世界范围内流行。
1.8在更暴力的反应氛围下,一把火烧掉有机物,测定氧消耗量或二氧化碳产量,测定更可靠。此即TOD与TOC。
1.9明确知道污水中各主要污染物构成与比例,可以根据分子式直接计算,即理论COD。不过实际过程中往往不易实现或没有必要实现。

一.BOD与COD方法、仪器的内在缺陷
2.1 BOD方法、仪器内在缺陷
BOD测定方法决定了,实际使用水样只能消耗一部分DO,对应有机物浓度范围大约是几个mg/L。有些污染物在这一浓度范围内生化性不坏,但是实际废水中因污染物浓度高,产生新的物理、化学、生化性质,导致BOD假阳性。上述性质变化可能是渗透压、pH、表面性质(有表面活性剂效应的物质超过临界浓度后影响传质)等。这类废水启动难,但只要反应器内不积累,很容易对付。
例1:渗透压—糖。糖生化性 ,但高浓度糖水的渗透压高,直接生化性极差。(南方的蜜饯就是用高浓度糖水来保鲜的)。因BOD测定方法缺陷,必须稀释到几个ppm水平才能测定,因此渗透压问题被绕过去了。当然不会有人直接排放这么高浓度的糖水,且即使蜜饯浓度高,进入生化系统后只要糖可以在低浓度下降解,体系中始终不会出现积累渗透压问题。
例2:pH—柠檬酸可直接进入三羧酸循环,生化性远超过葡萄糖。但到了一定浓度,废水明显为酸性,可以放几个月都不臭。做过油脂工厂废水的朋友们对酸性缓冲溶液型废水一定有有印象。当然用上一段所提解决方法也好用。
例3:蛋白质变性—甲醛。甲醛测定BOD奇高。但高浓度甲醛别名是福尔马林,可泡标本!
例4:极少数有机物因‘锁钥效应’,浓度越高,越不利于降解。大家有兴趣不妨查阅专业生物化学。
例5:界面性质—洗涤剂。这与BOD测定方法的另外一项内在缺陷有关。BOD测定水样的DO变化不可以太小,否则测定缺乏重现性。如果真能准确测定ppb级别的DO消耗值,其实直链型洗涤剂—LAS的生化性至少不是很差。问题是LAS浓度稍微高一点儿,就达到临界浓度,改变界面性质,严重影响实际生化。
例6:咸菜也难直接生化。向糖水中加入大量盐分,测定BOD很高,但持续进入生化系统后,虽然糖可降解,盐却几乎没有变化,后果是高BOD废水把微生物腌制成了咸菜。此类废水特点是:废水中有一些生化惰性物质,低浓度下不影响生化甚至是微生物必不可少的物质(例如氯离子、硫酸根离子等),一定浓度下影响废水整体物理、化学性质。与前面的5个例子不同,这类废水不可能直接用生化法处理,但测定B/C也可能很高。此类废水算是一种特殊变例。
例7:油脂。各位水友可注意过油脂的BOD?生物油脂的生化性至少是不差,做过屠宰废水的都知道,可是油脂实际平均降解周期并不短,5日BOD并不高。然而屠宰废水的处理一般有几个小时就可以获得满意效果,且反应器内不严重积累。因为有些有机物可以被微生物先吸附,相当于含在嘴里,虽然消化时间可能像吞吃了羚羊的蟒蛇一样长,但是—出水没有羚羊。这一例子对于BOD电极来说是个坏事:SS态有机物如何能被电极迅速测定?
2.2 COD方法、仪器内在缺陷。
2.2.1物理缺陷:常规生化处理,水温顶多三十度出头。重铬酸钾法COD测定,加热回流时,沸点70度以下的有机物会损失很多。现在开始流行的160度高温降解,影响更大。
2.2.2化学缺陷:银盐催化对直链脂肪烃效果还可以,对芳香烃效果不是一般的差。
例8:吡啶实际生化性很差,可是测定B/C>>1!
例9:常见有机物:苯(注意取样前充分震荡、乳化)、甲醛、盐酸二甲胺、DMF、汽油(震荡、乳化)、氯仿、醋酸、甲醇、醋酸铵,COD与理论值都差很远,且缺少重现性,数据可以令人崩溃!
2.2.3选择性缺陷:重铬酸钾法的氧化性在一些场合不够强,不能代表全部有机物;然而对无机物,有时也一锅端氧化。
例10:亚铁。当然可以被氧化,否则如何用亚铁盐滴定?可是这是一种常见无机物。
例11:双氧水。也是无机物,且理论上双氧水的COD是负值。实际上会被重铬酸钾一锅煮掉,而且是缺少重现性的正值。搞Fenton的水友有体会吧.

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