排污口污水BOD與COD關(guān)系探討

谷彥彬 田海洋

排污口污水BOD與COD關(guān)系探討

谷彥彬 田海洋

1 前言

生化需氧量（BOD）主要用于監(jiān)測(cè)水體中有機(jī)物的污染狀況。一般有機(jī)物都可以被微生物所分解，但微生物分解水中的有機(jī)化合物時(shí)需要消耗氧，用生物的這種耗氧量反映水中有機(jī)物的含量。

化學(xué)需氧量（COD）水體中能被氧化的物質(zhì)在規(guī)定條件下進(jìn)行化學(xué)氧化過(guò)程中所消耗氧化劑的量。水中各種有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)氧化反應(yīng)的難易程度是不同的，因此化學(xué)需氧量只表示在規(guī)定條件下，水中可被氧化物質(zhì)的需氧量的總和。當(dāng)前測(cè)定化學(xué)需氧量常用的方法有KMnO4和K2CrO7法。

由于BOD測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)定條件苛刻，對(duì)環(huán)境條件和儀器設(shè)備要求高，而且干擾程度高，不易準(zhǔn)確測(cè)定。本文從連續(xù)5年的排污口污水BOD5和CODcr實(shí)測(cè)資料，總結(jié)出了BOD5和CODcr得相關(guān)關(guān)系，以求得BOD快速測(cè)定。

2 BOD5和CODcr相關(guān)關(guān)系

2.1 實(shí)測(cè)資料

通過(guò)連續(xù)五年對(duì)許昌市10個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的BOD5和CODcr數(shù)據(jù)分析，為了簡(jiǎn)化，本文對(duì)這10個(gè)監(jiān)測(cè)斷面連續(xù)5年的平均數(shù)值加以分析，通過(guò)BOD5和CODcr實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)相關(guān)方程分析，找過(guò)相關(guān)關(guān)系。10個(gè)監(jiān)測(cè)斷面分別用阿拉伯?dāng)?shù)值1～10表示。

用一級(jí)動(dòng)力學(xué)模式來(lái)描述，則：

當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行很徹底時(shí)，存在BOD5=K’COD關(guān)系，采用最小二乘法對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到回歸直線方程式：BOD5=0.55COD。

2.2 方程的線性回歸檢驗(yàn)

為檢驗(yàn)回歸直線方程，看是否能用COD的測(cè)定值預(yù)報(bào)BOD5值是研究回歸經(jīng)驗(yàn)方程重點(diǎn)。因此，把回歸直線方程進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，即檢驗(yàn)線性回歸模型是否成立，而最終歸結(jié)為回歸系數(shù)的檢驗(yàn)。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)知，檢驗(yàn)線性回歸的方法是：給定顯著水平α，計(jì)算得：

式中，L——BOD的濃度，

t——時(shí)間。

在有氧的條件下，反應(yīng)器內(nèi)剩余的BOD和COD量的降解存在如下關(guān)系式：

式中，α——有機(jī)物在生物降解時(shí)伴隨的耗氧當(dāng)量系數(shù)；

L、C——分別代表BOD和COD濃度值。

表1 BOD5和CODcr測(cè)定值

若|T|≥tα/2（n-2）則認(rèn)為線性回歸顯著。式中，T——統(tǒng)計(jì)變量；

Xi——自變量實(shí)測(cè)值；

β^——自變量算術(shù)平均值；

δ*——方差的無(wú)偏估計(jì)值；

tα/2（n-2）——自由度為（n-2）的t分布；

n——子樣容量。此處，取α=1%，經(jīng)計(jì)算T=4.623，查表 tα/2（10）=3.148[6]，因?yàn)?T>tα/2（10），所以線性回歸顯著。BOD5與COD兩者線性相關(guān)性很好。

由于城市污水性質(zhì)千差萬(wàn)別，為了驗(yàn)證這一線性關(guān)系，對(duì)不同的污水進(jìn)行了驗(yàn)證，驗(yàn)證的最大相對(duì)誤差是15.3%，因此認(rèn)為這一曲線適合所有的污水，即利用易測(cè)的COD指標(biāo)來(lái)預(yù)報(bào)廢水的BOD5。

3 結(jié)論

由于BOD測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)定條件苛刻，對(duì)環(huán)境條件和儀器設(shè)備要求高，而且干擾程度高，不易準(zhǔn)確測(cè)定。利用易測(cè)得COD，快速預(yù)報(bào)出BOD5，或者是檢查COD和BOD5的數(shù)據(jù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)和使用意義。但需要指出的是，對(duì)于污染較重的地表水、水源水、飲用水，這一曲線關(guān)系不都適合相關(guān)的系數(shù)。因此，只能利用這一關(guān)系進(jìn)行雙方數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)

河南省許昌水文水資源勘測(cè)局 461000）