王 婷 姜 姍 海 燕 王 晨 薛 婷
(寶雞市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站陜西寶雞721006)
COD與BOD之間關(guān)系的探討
王 婷 姜 姍 海 燕 王 晨 薛 婷
(寶雞市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站陜西寶雞721006)
水是人類賴以生存的條件之一,沒有了水,人類將無法生存,世間萬物也都將不復(fù)存在。因此,合理的利用水資源、治理廢水、保護(hù)環(huán)境是分析工作者的責(zé)任和使命。廢水的分析項(xiàng)目有很多,其中耗氧量是水被污染的檢驗(yàn)指標(biāo)之一,耗氧量又分為化學(xué)耗氧量和生化耗氧量(即COD與BOD5),二者之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。
水;COD;BOD;耗氧量
化學(xué)需氧量即COD和生化需氧量BO5D是用來表明廢水特性的重要指標(biāo),通常用作評(píng)價(jià)廢水處理構(gòu)筑物效率的高低,對(duì)COD與BOD5的關(guān)系進(jìn)行探討有利于優(yōu)化廢水評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 COD測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理
在COD實(shí)驗(yàn)中首先需要對(duì)水樣進(jìn)行處理,加入定量的重鉻酸鉀以及特定的催化劑硫酸銀等,通過對(duì)強(qiáng)酸性物質(zhì)中進(jìn)行加熱回流,水樣中的重鉻酸鉀就可以被氧化物所還原,從而生成相應(yīng)的還原物質(zhì),再通過對(duì)廢水殘液中的重鉻酸鉀進(jìn)行回收、稱重,計(jì)算出水樣中COD的值與含量。
2.2 BOD5測(cè)定實(shí)驗(yàn)原理
稀釋與接種法結(jié)合碘量法。目前國內(nèi)外普遍采用20℃培養(yǎng)5d所需溶解氧含量作為指標(biāo),簡稱BOD5。首先通過對(duì)水樣的稀釋,將廢水中含有的溶解氧含量形成生化需氧的特性,供微生物培養(yǎng)5d,再對(duì)水樣分成兩份,其中一份用作含量測(cè)定培養(yǎng),要達(dá)到溶解氧的標(biāo)準(zhǔn),另外一份要放入恒溫箱培養(yǎng)5d,保持恒溫箱溫度在20℃,通過對(duì)兩組溶解氧的測(cè)定與差值對(duì)比就可以得到BOD5的含量,完成對(duì)BOD5的測(cè)定。
3.1 COD實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與步驟
3.1.1 COD的實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)的第一步要進(jìn)行硫酸亞鐵銨標(biāo)定,將量好的10.00mL的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入標(biāo)準(zhǔn)的錐形瓶中,對(duì)錐形瓶中液體進(jìn)行稀釋,并加入35mL的濃硫酸進(jìn)行反應(yīng),通過搖勻與冷卻,用亞鐵靈指示液進(jìn)行顯色與滴定,該指示液是用硫酸亞鐵銨溶液配制而成的,反應(yīng)的現(xiàn)象是溶液顏色的變化,一般表現(xiàn)為黃色—藍(lán)綠色—紅褐色的變化過程。
3.1.2 樣品測(cè)定與含量計(jì)算
該實(shí)驗(yàn)過程中重鉻酸鉀是氧化劑,用于原性廢水中的硫酸介質(zhì),尤其是對(duì)回流消解樣品的處理。該實(shí)驗(yàn)中的催化劑是硫酸銀,一般采用過量的重鉻酸鉀作為回滴溶液。反應(yīng)結(jié)束后可以根據(jù)硫酸亞鐵銨的用量進(jìn)行還原性物質(zhì)量的計(jì)算,從而確定廢水中的COD值,可以用公式表達(dá)為(mg/L)=(V0-V1)/C×8.0×1000/V,其中C表示反應(yīng)中硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,V表示水樣的使用體積,V0指的是空白滴定中硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。
3.2 BOD5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟
3.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)水樣的采集、存儲(chǔ)和預(yù)處理。采集水樣于適當(dāng)大小的玻璃瓶中,用玻璃塞塞緊,且不留氣泡。采樣后,需在2h內(nèi)測(cè)定;否則應(yīng)在4℃或4℃以下保存,且應(yīng)在采集后10h內(nèi)測(cè)定。(2)水樣的稀釋。根據(jù)確定的稀釋倍數(shù),將稀釋的污水緩慢注入兩個(gè)標(biāo)碼碘量瓶中,直到溢出少量污水。(3)對(duì)照樣的配置與培養(yǎng)。另取兩個(gè)有編號(hào)的碘量瓶加入稀釋水或接種稀釋水作為空白,將各水樣,稀釋水空白各取一瓶放入20+1℃的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)5天,培養(yǎng)過程中需每天添加封口水。
3.2.2 樣品的測(cè)定與計(jì)算
根據(jù)公式計(jì)算BOD5,并以表格形式表示測(cè)定數(shù)據(jù)和結(jié)果。
BOD5(以O(shè)2計(jì))(mg/L)=[(D1-D2)-(B1-B2)]其中D1表示稀釋前水樣的溶解氧量;D2表示稀釋后培養(yǎng)5天后的剩余溶解氧量;B1、B2分別表示稀釋水前、培養(yǎng)5天后的溶解氧量;f1、f2分別表示稀釋水占水樣中的比例、水樣占培養(yǎng)液中的比例。
4.1 實(shí)驗(yàn)分析
通過實(shí)驗(yàn)可以得到被檢測(cè)點(diǎn)的COD與BOD5數(shù)據(jù),COD、BOD5的含量指標(biāo)都可以表示水樣中的污染程度,我們可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)推斷COD與BOD5之間也存在著聯(lián)系,因此我們可以利用數(shù)學(xué)建模、線性函數(shù)的方式對(duì)兩者的線性關(guān)系進(jìn)行分析。由于水樣中的相關(guān)參數(shù)與影響因素都與原本的水質(zhì)相關(guān),不同水樣的參數(shù)相差較大;如果是通一處水源的取樣,也會(huì)因?yàn)槟撤N原因的細(xì)微變化導(dǎo)致相關(guān)參數(shù)的改變。因此對(duì)于不同種類、不同環(huán)境的廢水,我們需要對(duì)其參數(shù)進(jìn)行不同的設(shè)定與設(shè)計(jì),考慮到水樣本身的特性,合理地運(yùn)用COD與BOD5的回歸方程進(jìn)行回歸分析,減少實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差,提高結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性,得出COD與BOD5的線性關(guān)系。
4.2 實(shí)驗(yàn)總結(jié)
通過對(duì)COD與BOD5關(guān)系的實(shí)驗(yàn),我們可以斷定COD與BOD5之間存在線性關(guān)系。線性關(guān)系的程度是受水樣與水源的影響的。一般對(duì)于水質(zhì)穩(wěn)定的污染源,能維持幅度較小的變化程度,COD與BOD5之間的線性關(guān)系會(huì)更為顯著,另外對(duì)于水質(zhì)差的地表面與污水處理廠所排出的水,COD與BOD5之間的線性關(guān)系也會(huì)明顯增強(qiáng),我們可以通過COD的測(cè)定實(shí)驗(yàn),借助回歸方程計(jì)算出BOD5的值;而對(duì)于水質(zhì)變化幅度較大的水樣,往往水樣中定COD與BOD5之間的線性關(guān)系不太明顯。
然而對(duì)于水質(zhì)變化顯著的水體,COD與BOD5之間不具備較為明顯的線性關(guān)系。如果繼續(xù)利用回歸方程進(jìn)行推導(dǎo)、計(jì)算,利用COD值計(jì)算BOD5的含量,所得出來的結(jié)果會(huì)與實(shí)際有很大的偏差。因此要根據(jù)具體的實(shí)際情況進(jìn)行方程參數(shù)的設(shè)定,盡量縮小數(shù)學(xué)計(jì)算中的誤差,得到更為準(zhǔn)確的BOD5含量。
[1]王子玲,COD與BOD相關(guān)性及其應(yīng)用探討[J].遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技,2005(2).
[2]馮麗鑫,COD與BOD之間關(guān)系的探討[J].中國甜菜糖業(yè),1999(1).