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                  廢水中的碳(COD)

                  2023.09.21

                  1、廢水中的碳有什么?

                  廢水中的碳,主要有一些有機物(甲醇、乙酸、VOC等有機物)、無機鹽類(碳酸鹽等無機鹽化合物)和氣態含碳物質(二氧化碳等氣體),其中有機物在廢水中則屬于含碳的污染物;碳酸鹽無機化合物則屬于廢水中的鹽類污染物;水中的含碳氣體(不含VOC)一般為二氧化碳,在水中的含量很少,并且暫不計為污染物(CO2屬于溫室氣體,也屬于污染物)。

                  廢水中的碳有什么?

                  因此廢水中的含碳污染物,一般情況下是指廢水中的一些含碳有機物,在水質指標方面則一般采用COD、BOD、TOC、TOD等表征,其中最常用的指標為COD。

                  2、廢水中的COD是以什么形式存在水中?

                  存在于廢水中并且能貢獻COD的物質,都是廢水中的COD。主要包括了溶解性有機物、不溶性的有機懸浮物、不溶性的膠體有機物等。

                  1. 溶解性有機物
                    這類溶解性的COD是廢水處理過程中占比較大的一類污染物,主要包含了甲醇、乙酸、VOC、氨基酸等溶在水中的一些污染物質。
                  2. 不溶于水的顆粒有機物
                    不溶于水的有機物主要有一些有機顆粒,例如細菌體、生物糞便等,這類物質不溶于水,但是存在于水中。當測定廢水中的COD時,這類物質也會作為污染物檢測出來。
                  3. 膠體狀態的有機物
                    水中存在為膠體狀態的有機物主要有一些不易溶于水的大分子物質,例如生物質體在水中分解、腐化產生的一些腐殖酸類的有機物;例如牛奶類的蛋白質類物質等。

                  3、廢水處理中碳的平衡?

                  廢水處理系統的變動有進水、進空氣;出水、出泥、出廢氣。所以廢水處理中碳得平衡如下圖所示。

                  廢水處理中碳的平衡?

                  因此,按照物質守恒的原則,進水中的COD只能通過以下途徑去除:

                  1. 外排水帶走部分COD。
                    此部分要保證出水達到排放標準,因此帶走的COD量不高,這里面包含少量不能被生物法去除的COD;
                  2. 排泥帶走部分COD。
                    廢水處理過程中會進行剩余污泥排放,排泥過程會帶走污泥(污泥是微生物同化COD而產生的生物菌體)、污泥吸附的COD、不溶于水的COD顆粒,以上過程都會帶走廢水中的COD,其中一些不能被生物降解的COD可以被污泥吸附并通過排泥進行去除。
                  3. 生物氧化為二氧化碳,隨尾氣排除。
                    這部分是廢水處理過程中最重要的去除途徑,可被生物降解的COD在廢水處理過程中被活性污泥中的微生物通過呼吸代謝、異化作用把COD氧化分解為二氧化碳、水等,從而降低廢水中的COD。二氧化碳通過尾氣排放,實現廢水處理中的COD降解。
                  4. 尾氣中帶走部分COD。
                    這部分主要帶走的是水溶性較差、沸點較低的COD,這類COD在廢水處理系統曝氣過程中會被吹脫而去除,當曝氣程度高時,去除效率會更高。

                  以上的4個途徑中,生物氧化為二氧化碳是COD最為重要的去除路徑;不可生化降解COD,污泥吸附是主要的去除途徑;對于易揮發且不溶于水的COD,曝氣吹脫過程也是一種重要的去除途徑。

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