王 婷 姜 姍 海 燕 王 晨 薛 婷
(寶雞市環(huán)境監(jiān)測中心站陜西寶雞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存在。因此,合理的利用水資源、治理廢水、保護環(huán)境是分析工作者的責任和使命。廢水的分析項目有很多,其中耗氧量是水被污染的檢驗指標之一,耗氧量又分為化學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,通常用作評價廢水處理構(gòu)筑物效率的高低,對COD與BOD5的關(guān)系進行探討有利于優(yōu)化廢水評價標準。
2.1 COD測定的實驗原理
在COD實驗中首先需要對水樣進行處理,加入定量的重鉻酸鉀以及特定的催化劑硫酸銀等,通過對強酸性物質(zhì)中進行加熱回流,水樣中的重鉻酸鉀就可以被氧化物所還原,從而生成相應的還原物質(zhì),再通過對廢水殘液中的重鉻酸鉀進行回收、稱重,計算出水樣中COD的值與含量。
2.2 BOD5測定實驗原理
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,簡稱BOD5。首先通過對水樣的稀釋,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,再對水樣分成兩份,其中一份用作含量測定培養(yǎng),要達到溶解氧的標準,另外一份要放入恒溫箱培養(yǎng)5d,保持恒溫箱溫度在20℃,通過對兩組溶解氧的測定與差值對比就可以得到BOD5的含量,完成對BOD5的測定。
3.1 COD實驗的內(nèi)容與步驟
3.1.1 COD的實驗步驟
實驗的第一步要進行硫酸亞鐵銨標定,將量好的10.00mL的重鉻酸鉀標準溶液滴入標準的錐形瓶中,對錐形瓶中液體進行稀釋,并加入35mL的濃硫酸進行反應,通過搖勻與冷卻,用亞鐵靈指示液進行顯色與滴定,該指示液是用硫酸亞鐵銨溶液配制而成的,反應的現(xiàn)象是溶液顏色的變化,一般表現(xiàn)為黃色—藍綠色—紅褐色的變化過程。
3.1.2 樣品測定與含量計算
該實驗過程中重鉻酸鉀是氧化劑,用于原性廢水中的硫酸介質(zhì),尤其是對回流消解樣品的處理。該實驗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。反應結(jié)束后可以根據(jù)硫酸亞鐵銨的用量進行還原性物質(zhì)量的計算,從而確定廢水中的COD值,可以用公式表達為(mg/L)=(V0-V1)/C×8.0×1000/V,其中C表示反應中硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度,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準溶液的用量。
3.2 BOD5實驗內(nèi)容與步驟
3.2.1 實驗步驟
(1)水樣的采集、存儲和預處理。采集水樣于適當大小的玻璃瓶中,用玻璃塞塞緊,且不留氣泡。采樣后,需在2h內(nèi)測定;否則應在4℃或4℃以下保存,且應在采集后10h內(nèi)測定。(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標碼碘量瓶中,直到溢出少量污水。(3)對照樣的配置與培養(yǎng)。另取兩個有編號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 樣品的測定與計算
根據(jù)公式計算BOD5,并以表格形式表示測定數(shù)據(jù)和結(jié)果。
BOD5(以O2計)(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 實驗分析
通過實驗可以得到被檢測點的COD與BOD5數(shù)據(jù),COD、BOD5的含量指標都可以表示水樣中的污染程度,我們可以根據(jù)經(jīng)驗推斷COD與BOD5之間也存在著聯(lián)系,因此我們可以利用數(shù)學建模、線性函數(shù)的方式對兩者的線性關(guān)系進行分析。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,也會因為某種原因的細微變化導致相關(guān)參數(shù)的改變。因此對于不同種類、不同環(huán)境的廢水,我們需要對其參數(shù)進行不同的設定與設計,考慮到水樣本身的特性,合理地運用COD與BOD5的回歸方程進行回歸分析,減少實驗結(jié)果的誤差,提高結(jié)果的準確性與科學性,得出COD與BOD5的線性關(guān)系。
4.2 實驗總結(jié)
通過對COD與BOD5關(guān)系的實驗,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)系會更為顯著,另外對于水質(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)系也會明顯增強,我們可以通過COD的測定實驗,借助回歸方程計算出BOD5的值;而對于水質(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)利用回歸方程進行推導、計算,利用COD值計算BOD5的含量,所得出來的結(jié)果會與實際有很大的偏差。因此要根據(jù)具體的實際情況進行方程參數(shù)的設定,盡量縮小數(shù)學計算中的誤差,得到更為準確的BOD5含量。
[1]王子玲,COD與BOD相關(guān)性及其應用探討[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).