1、对污水厂废水 COD 和 BOD5 分析数据进行相关性的探讨摘 要 通过对城市污水厂废水近年来 COD 和 BOD5 的平行测试和分析结果, 归纳了城市污水的特征性, 得出城市污水 COD 和 BOD5 监测分析方法相关性。根据其相关性建立 COD 和 BOD5 相关回归方程, 由该方程通过 COD 的值快速推算出 BOD5 的值,以便加快 BOD5 值的监测，提高工作效率。 关键词：城市废水、COD、 BOD5。 中图分类号： X703 文献标识码： A 文章编号： 前言 化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD5) 是目前水质监测应用中最广泛的间接表示水体中有机物的污染指标。COD 是在酸
2、性条件下用强氧化剂，将水中有机物氧化为简单稳定的无机物所消耗的氧量，其测定耗时短，不受废水水质的限制，测定设备简单。BOD5 表示水中有机物在有氧条件下，被微生物分解代谢所消耗掉的溶氧量，它间接地表示了水中可生化有机物的量。尽管 BOD5 作为评价有机物污染和生物处理已作为常规监测，但是它测定所需时间长需要 5d，不能及时迅速地反映被微生物氧化分解的有机物量。生物测定条件又要求严格，且易受到水中毒性物、Ph 值、营养条件以及菌种的干扰，因此不易操作分析。近年来，诸多环境学工作者在快速测定 BOD 方面做了许多工作。一方面用固定化微生物传感器测定 BOD5 ，另一方面试图寻求废水中 BOD 5
3、与 COD 之间的相互关系以期能根据测得的 COD 值和其相关方程预报出 BOD 5 的值。对单一稳定水质, 可生化耗氧物质占总耗氧物质的比例是基本恒定的, BOD5 与COD 值呈直线关系。 因此可以根据最小二乘法对监测的绝大多数单一水样建立线性回归方程, 根据 COD 值快速估算出 BOD5 值, 并以此值作为中间值确定合适的稀释比，测定 BOD5 值提高工作效率。 1、仪器与分析方法： BOD5: 使用 250 ml 带有水封、磨口玻璃塞培养瓶和温度控制在（202 ） 的培养箱，采样标准方法（HJ 505-2009 稀释与接种法）COD: 采样带有 24 号标准磨口 250ml 锥形瓶的
4、全玻璃回流和恒温加热装置，采样标准方法（GB/T119141989 重铬酸钾法） 2、数据处理： BOD5 的浓度计算：BOD5(mg/L) =(1-2)-( 3- 4)f1 / f2 五日生化需氧量质量浓度，mg/L； 1接种稀释水样在培养前的溶解氧质量浓度，mg/L； 2接种稀释水样在培养后的溶解氧质量浓度，mg/L； 3空白样在培养前的溶解氧质量浓度，mg/L； 4空白样在培养后的溶解氧质量浓度，mg/L； f1接种稀释水样或稀释水在培养液中所占的比例； f2原样品在培养液中所占的比例。 COD 的浓度计算：CODcr（O2，mg/L）=( V0-V1)C81000/V2 c硫酸亚铁铵标
5、准溶液的浓度（mol/L） V0滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml） V1滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml） V2水样体积（ml）8氧（1/2O）摩尔质量(g/mol) 3、回归方程的建立及相关性的分析 3.1 数据统计 COD 和 BOD5 值，y=a+bx，x 为 COD 的浓度 mg/L;y 为BOD 的浓度 mg/L。本文在测定废水的条件下,通过对城市污水厂 3 年(20102013)不同时间段及不同月份的 COD 和 BOD5（500 多组监测数据）统计筛选得出七组回归方程分别为： 2010 年 3 月的回归方程为： BOD5 = 0.9401 COD -34.085r
6、=0.9985； 2010 年 7 月的回归方程为： BOD5 = 0.7374 COD -34.619r=0.9984； 2011 年 5 月的回归方程为： BOD5 = 0.664 COD -19.655r=0.9974； 2011 年 11 月的回归方程为：BOD5 = 0.4897 COD -5.5963r=0.9976； 2012 年 2 月的回归方程为： BOD5 = 0.313 COD +2.5316 r=0.9973; 2012 年 9 月的回归方程为： BOD5 = 0.3301 COD +1.6335 r=0.9972 2013 年 1 月的回归方程为： BOD5 = 0.
7、6634 COD-10.321r=0.9983 3.2 现分别采取八个污水处理厂处理前综合性废水进行了 COD 与BOD5 的测定。测定值如下：表 1：2012 年 4 月城市污水厂水样 COD 与BOD5 实测值 （A、B、C、D、E、F、G、H）分别代表城市污水厂厂名。根据表 1污水厂水样作 COD 与 BOD5 线性相关图 （图一） 注：横坐标 y 为 BOD5(mg/l)的实测值；纵坐标 x 为 COD(mg/l)的实测值。 根据表 1 所得数据进行回归，得出 COD 和 BOD5 的相关方程（1）y=1.1397x+10.232 斜率 a=1.1397，截距 b= 10.232，线性
8、相关系数 r=0.9993。 （图二） 根据表 1 得出 COD 和 BOD5 的相关方程（2）y=0.8735x-7.9277 r=0.9993 注:方程 y-为 BOD5 值；x-为 COD 值；斜率 a=0.8735，截距 b= =-7.9277 线性相关系数 r=0.9993，以上 COD 和 BOD5 相关方程线性相关系数都在 99%以上，说明相关方程是可行的。 33 根据方程( 2) 计算 BOD5 的计算值与实测值的相对误差。 结果见表 2： 4 结论 从以上污水厂 COD 和 BOD5 相关方程中 BOD5 计算值与实测值的相对误差结果来看，用回归方程（2）反算 BOD5 值与
9、实测值比较结果, 两者相对误差在- 6.3+6.8%之间，而且中间值得变化有的还很小接近测量值。说明本文用城市污水厂的废水作 COD 和 BOD5 相关方程是可行的。但从污水厂废水中的实测数据求得回归方程, 统计方程式是具有显著的专一性和相对性, 它只适用于取得原始实测数据的废水和与之同类的废水测定时的参考，废水性质不同, 回归方程的斜率和常数项会有差别, 应分别求得。城市污水厂废水 COD 与 BOD5 的回归方程的建立, 使得监测分析工作大为简便。可根据其相关性, 确定其稀释倍数。用 COD 值估算出BOD5 值。同时对城市废水的处理工作有着重要的参考作用。 参考文献: 1、 俞宁 , 焦飞. 印染废水 BOD 与 COD 线性关系. 中国环境监测, 1997, ( 5) : 58 2、 HJ 505-2009 水质 五日生化需氧量( BOD5)的测定 稀释与接种法 3、 GB11914- 1989 水质 化学需氧量的测定 重铬酸法.
