如何判斷污水可生化性-好氧呼吸參量法
如何判斷污水可生化性-好氧呼吸參量法
微生物對有機(jī)污染物的好氧降解過程中,除COD(Chemical Oxygen Demand化學(xué)需氧量)、BOD(Biological Oxygen Demand生化需氧量)等水質(zhì)指標(biāo)的變化外,同時伴隨著O2的消耗和CO2的生成。 好氧呼吸參量法是就是利用上述事實(shí),通過測定COD、BOD等水質(zhì)指標(biāo)的變化以及呼吸代謝過程中的O2或CO2含量(或消耗、生成速率)的變化來確定某種有機(jī)污染物(或廢水)可生化性的判定方法。根據(jù)所采用的水質(zhì)指標(biāo),主要可以分為:水質(zhì)指標(biāo)評價法、微生物呼吸曲線法、CO2生成量測定法。
水質(zhì)指標(biāo)評價法
BOD5/CODCr比值法是最經(jīng)典、也是目前最為常用的一種評價廢水可生化性的水質(zhì)指標(biāo)評價法[7]。 BOD是指有氧條件下好氧微生物分解利用廢水中有機(jī)污染物進(jìn)行新陳代謝過程中所消耗的氧量,我們通常是將BOD5(五天生化需氧量)直接代表廢水中可生物降解的那部分有機(jī)物。CODCr是指利用化學(xué)氧化劑(K2Cr2O7)徹底氧化廢水中有機(jī)污染物過程中所消耗氧的量,通常將CODCr代表廢水中有機(jī)污染物的總量。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為BOD5/CODCr,即B/C比值體現(xiàn)了廢水中可生物降解的有機(jī)污染物占有機(jī)污染物總量的比例,從而可以用該值來評價廢水在好氧條件下的微生物可降解性。目前普遍認(rèn)為,BOD/COD<0.3的廢水屬于難生物降解廢水,在進(jìn)行必要的預(yù)處理之前不易采用好氧生物處理;而BOD/COD>0.3的廢水屬于可生物降解廢水。該比值越高,表明廢水采用好氧生物處理所達(dá)到的效果越好[8,9,10]。 在各種有機(jī)污染指標(biāo)中,總有機(jī)碳(TOC)、總需氧量(TOD)等指標(biāo)與COD相比,能夠更為快速地通過儀器測定,且測定過程更加可靠,可以更加準(zhǔn)確地反映出廢水中有機(jī)污染物的含量。隨著近幾年來上述指標(biāo)測定方法的發(fā)展、改進(jìn),國外多采用BOD /TOD及BOD /TOC的比值作為廢水可生化性判定指標(biāo),并給出了一系列的標(biāo)準(zhǔn)[11]。但無論BOD/COD、BOD/TOD或者BOD/TOC,方法的主要原理都是通過測定可生物降解的有機(jī)物(BOD)占總有機(jī)物(COD、TOD或TOC)的比例來判定廢水可生化性的。 該種判定方法的主要優(yōu)點(diǎn)在于:BOD、COD等水質(zhì)指標(biāo)的意義已被廣泛了解和接受,且測定方法成熟,所需儀器簡單。
但該判定方法也存在明顯不足,導(dǎo)致該種方法在應(yīng)用過程中有較大的局限性。首先,BOD本身是一個經(jīng)驗(yàn)參數(shù),必須在嚴(yán)格一致的測試條件下才能比較它們的重現(xiàn)性和可比性。測試條件的任何偏差都將導(dǎo)致極不穩(wěn)定的測試結(jié)果,稀釋過程、分析者的經(jīng)驗(yàn)以及接種材料的變化都可以導(dǎo)致BOD測試的較大誤差,同時,我們又很難找到一個標(biāo)準(zhǔn)接種材料來檢驗(yàn)所接種的微生物究竟帶來多大的誤差,也不知道究竟哪一個測量值更接近于真值。實(shí)際上,不同實(shí)驗(yàn)室對同一水樣的BOD測試的結(jié)果重現(xiàn)性很差,其原因可能在于稀釋水的制備過程或不同實(shí)驗(yàn)室具體操作差異所帶來的誤差[12];其次,國內(nèi)外學(xué)者對各類工業(yè)廢水和城市污水的BOD與COD數(shù)值做了大量的測定工作,并確定了能表征兩者相關(guān)性的關(guān)系式:
COD=a+bBOD (1)
式(1)中 a=CODnB,b=CODB/BOD
CODnB — 不能被生物降解的那部分有機(jī)物的COD值;
CODB — 能被生物降解的那部分有機(jī)物的COD值。
根據(jù)公式1可以看出,BOD/COD值不能表示可生物降解的有機(jī)物占全部有機(jī)物的比值,只有當(dāng)a值為零時廢水的BOD/COD比值才是常數(shù);最后,廢水的某些性質(zhì)也會使采用該種方法判定廢水可生化性產(chǎn)生誤差甚至得到相反的結(jié)論,如:BOD無法反映廢水中有害有毒物質(zhì)對于微生物的抑制作用,當(dāng)廢水中含有降解緩慢的有機(jī)污染物懸浮、膠體污染物時,BOD與COD之間不存在良好的相關(guān)性。
待續(xù)