BOD——生活污水處理的重要指標(biāo)

　　生活污水是居民日常生活中排放的污水。主要來(lái)源于住宅和公共建筑，如工業(yè)企業(yè)的房屋、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店、公共場(chǎng)所和廁所。生活污水中的污染物主要是有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等)和大量病原微生物(如寄生蟲卵和腸道感染性病毒)。生活污水中存在的有機(jī)物極不穩(wěn)定，容易腐爛產(chǎn)生惡臭。細(xì)菌和病原體大量繁殖，以生活污水中的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)，可導(dǎo)致傳染病的傳播。因此，生活污水必須在排放前進(jìn)行有效處理。

　　生活污水帶來(lái)的危害不容忽視

　　1、病原物污染

　　主要來(lái)自城市生活污水、醫(yī)院污水、垃圾和地表徑流。病原微生物的特點(diǎn)是：①數(shù)量大。②分布廣泛。③存活時(shí)間長(zhǎng)。④繁殖速度快。⑤很容易產(chǎn)生耐藥性，難以消除。⑥傳統(tǒng)二級(jí)生化污水處理和氯化消毒后，一些病原微生物和病毒仍能大量存活。這些污染物會(huì)通過(guò)各種方式進(jìn)入人體，并在體內(nèi)生存，導(dǎo)致疾病。

　　2、需氧有機(jī)物污染

　　有機(jī)物的共同特點(diǎn)是，這些物質(zhì)直接進(jìn)入水體后，通過(guò)微生物的生化作用分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物二氧化碳和水。在分解過(guò)程中，需要消耗水中的溶解氧。在缺氧條件下，污染物會(huì)分解并惡化水質(zhì)。這些有機(jī)物通常被稱為需氧有機(jī)物。水體中需氧有機(jī)物越多，耗氧量越大，水質(zhì)越差，說(shuō)明水體污染越嚴(yán)重。

　　3、富營(yíng)養(yǎng)化污染

　　富營(yíng)養(yǎng)化是由氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)素含量過(guò)高引起的水污染現(xiàn)象。通過(guò)化學(xué)污染物，水生生態(tài)系統(tǒng)的富營(yíng)養(yǎng)化可以通過(guò)兩種方式發(fā)生：一種是在正常條件下限制植物無(wú)機(jī)養(yǎng)分的增加。二是通過(guò)增加有機(jī)物作為分解劑。

　　4、惡臭

　　惡臭是一種常見的污染危害，在受污染的水中也會(huì)發(fā)生。人們可以聞到4000多種惡臭，還有幾十種有害的惡臭。惡臭的危害如下：①妨礙正常呼吸功能，降低消化功能。精神易怒，工作效率降低，判斷力和記憶力下降。長(zhǎng)期在惡臭環(huán)境中工作和生活會(huì)導(dǎo)致嗅覺(jué)障礙，損害中樞神經(jīng)和大腦皮層的興奮和調(diào)節(jié)功能。②一些水產(chǎn)品被惡臭污染，不能食用或出售。③惡臭的水體不能用于游泳、養(yǎng)魚和飲用，這破壞了水的用途和價(jià)值。④它還會(huì)產(chǎn)生硫化氫和甲醛等有毒危害。

　　5、酸、堿、鹽污染

　　酸堿污染會(huì)改變水體的pH值，破壞其緩沖作用，消除或抑制微生物的生長(zhǎng)，阻礙水體的自凈，腐蝕橋梁、船舶和漁具。酸和堿經(jīng)常同時(shí)進(jìn)入同一水體，中和后會(huì)產(chǎn)生一些鹽。從pH值來(lái)看，酸堿污染因中和作用完成自身凈化，但會(huì)在水體中產(chǎn)生各種鹽，成為新的污染物。無(wú)機(jī)鹽的增加會(huì)提高水的滲透壓，對(duì)淡水生物和植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，地表水和地下水中的鹽分將進(jìn)一步危害鹽堿地區(qū)的土壤質(zhì)量。

　　6、地下水硬度升高

　　高硬度水的危害表現(xiàn)在很多方面：難以飲用。會(huì)導(dǎo)致胃腸功能障礙、腹瀉和懷孕動(dòng)物流產(chǎn)。能源消耗高。影響水壺和鍋爐的使用壽命。鍋爐水結(jié)垢容易引起爆炸。需要軟化和凈化。酸、堿和鹽流失到環(huán)境中會(huì)增加地下水的硬度，形成惡性循環(huán)。

　　7、有毒物質(zhì)污染

　　有毒物質(zhì)污染是水污染的一個(gè)特別重要的類別。有很多種，但共同的特點(diǎn)是對(duì)生物有機(jī)體的毒性危害。

　　其中，污水中含有多種有機(jī)物。有些污水含有十幾種、幾十種甚至數(shù)百種有機(jī)物質(zhì)。如果對(duì)污水中的有機(jī)物逐一進(jìn)行定性和定量分析，將耗費(fèi)時(shí)間和藥物。那么，我們能否只用一個(gè)污染指數(shù)來(lái)代表污水中所有有機(jī)物和其他物質(zhì)的數(shù)量?這個(gè)指標(biāo)就是生化需氧量——BOD。

　　BOD——生活污水處理的重要指標(biāo)

　　BOD的定義

　　生化需氧量或生化耗氧量是水中有機(jī)物等需氧污染物含量的一個(gè)綜合指標(biāo)。在懸浮或溶解狀態(tài)下，生活污水和工業(yè)污水(如糖、食品、造紙和纖維)中存在的碳?xì)浠衔?、蛋白質(zhì)、油和木質(zhì)素是無(wú)機(jī)污染物，可通過(guò)好氧細(xì)菌的生化作用分解。它也被稱為好氧污染物，因?yàn)榉纸膺^(guò)程中會(huì)消耗氧氣。如果這些污染物過(guò)多地排入水體，就會(huì)導(dǎo)致水中溶解氧的缺乏。同時(shí)，水中的厭氧菌會(huì)分解無(wú)機(jī)物，造成腐敗，產(chǎn)生甲烷、硫化氫、硫醇、氨氣等惡臭氣體，使水體變質(zhì)發(fā)臭。

　　BOD5的定義

　　指5日的生化需氧量。由于微生物氧化過(guò)程非常緩慢，因此在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量生化需氧量，并規(guī)定5日內(nèi)消耗的氧氣為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前，污水處理重要的方法是生化法，尤其是好氧法。利用好氧條件下降解有機(jī)物的微生物的耗氧量來(lái)表示有機(jī)物的濃度是可行的，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。因此，需要BOD。毫無(wú)疑問(wèn)，BOD應(yīng)該用無(wú)限時(shí)間來(lái)測(cè)量，即BODu。這也是不現(xiàn)實(shí)的。由于具有實(shí)際意義的HRT不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，BODu一般都用幾十天的BOD進(jìn)行估算。為了避免硝化作用的影響，時(shí)間需要更短一些，所以通常使用20天的BOD表示。

　　20日的BOD測(cè)量周期也很長(zhǎng)。目前，5日BOD更流行。一般下文沒(méi)有特別說(shuō)明，BOD一般為5日。為了配合社會(huì)工作周期，許多歐洲國(guó)家習(xí)慣于使用7天BOD。5日BOD時(shí)間并不短，因此需要更快的方法。COD采用強(qiáng)化學(xué)氧化法，可以較快地得到結(jié)果，彌補(bǔ)了時(shí)間上的缺陷。

　　化學(xué)需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)是以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量。污水、污水處理廠出水和受污染的水中，能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)(一般為有機(jī)物)的氧當(dāng)量。在河流污染和工業(yè)污水性質(zhì)的研究以及污水處理廠的運(yùn)行管理中，它是一個(gè)重要的而且能較快測(cè)定的有機(jī)物污染參數(shù)，常以符號(hào)COD表示。

　　BOD與COD同樣都是表示水體中有機(jī)質(zhì)的參數(shù)，那么二者有什么關(guān)系與區(qū)別呢?

　　通過(guò)研究，環(huán)境保護(hù)學(xué)院等環(huán)境科學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，所有有機(jī)物質(zhì)都有兩個(gè)共同點(diǎn)：一是它們至少由碳?xì)浠衔锝M成。二是大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)可以被化學(xué)氧化或被微生物氧化，碳和氫形成無(wú)毒無(wú)害的二氧化碳和水。

　　污水中的有機(jī)物在化學(xué)氧化和生物氧化過(guò)程中都消耗氧氣。有機(jī)物越多，消耗的氧氣越多。它們之間存在正比例關(guān)系。因此，污水化學(xué)氧化消耗的氧氣稱為COD(化學(xué)需氧量)，污水中微生物氧化消耗的氧氣稱為BOD(氣體需氧量)。

　　習(xí)慣上，COD(化學(xué)需氧量)基本上代表污水中的所有有機(jī)物，而BOD(氣體需氧量)是污水中可生物降解的有機(jī)物。因此，COD和BOD之間的差異可以代表污水中不可生物降解的有機(jī)物。對(duì)于相同的水質(zhì)，只要沒(méi)有測(cè)量誤差，COD就大于BOD。同時(shí)，用B/C比值表征污水的可生化性。城市污水生化率一般大于0.3時(shí)就說(shuō)明污水可生化性好。

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