Question

污水处理中碳源投加量计算为什么以COD或BOD代表碳的量？

污水中有机污染物的含量以COD或BOD两个指标作为常用指示参数，这个是没有问题的；但在污水处理过程中，包括除碳或者脱氮工艺中，要求碳氮磷在一个大致的比例范围，脱氮工艺要求C/N比 为4~6，这里的碳和氮都应该是质量比，碳源补充时投加量的计算则通常用的BOD5或者COD（两者选哪个这里不做讨论）。我的问题是：碳源的5日生化可降解碳量或者可化学氧化碳量和BOD5及COD 是不相等的，这个可以从碳源碳当量计算方法看出， 比方乙酸钠的COD当量为78万，但有效碳（不知道如何准确命名）的量和化学或生物需氧量是不对等的-中间有换算系数，所以问题是，为什么这里化学/生物需氧量可以代替碳当量？
基础知识不甚精通，请专业人士解答困惑，多谢

Answer 1

　　废水之所以称之为废水，主要是由于COD、BOD的含量高，废水中往往含有几十种甚至上百种有机物。而所有的有机物有两个共性：一是它们至少都是有碳氢组成;二是绝大多数的有机物能够被化学氧化或被微生物氧化成为二氧化碳和水。不过无论是化学氧化还是生物氧化，都需要消耗氧，废水中的有机物越多，则消耗的氧也愈多。通常由COD和BOD来表征废水中有机物的含量。
　　定义
　　COD：化学需氧量，是利用化学氧化剂将水中可氧化物质氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。氧化剂一般有高锰酸钾和重铬酸钾。
　　由于一般还原性物质主要是有机物，所以通常以COD作为表征水体中有机物含量的综合性指标。实际上，CODB并不是单单表示水中的有机物质，它还能表示水中具有还原性质的无机物质。
　　BOD：生化需氧量,一般指五日生化学需氧量，说明水中有机物等需氧污染物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标。
　　区别
　　COD是用化学方法测定的，基本上可以表征水中所有有机物的浓度，包括可被生物降解和不可被生物降解的。
　　而BOD表征的是水中可被生物降解的有机物浓度。
　　一般来说，同一份水样，COD肯定大于BOD。在废水处理工程中，可以用BOD/COD来表征污水的可生化性，其比值大于0.3说明污水可生化性好。
　　去除方法
　　COD的去除方法有很多种，像混凝沉淀、厌氧水解、接触氧化、臭氧氧化等都可以去除COD，要根据废水中有机物的浓度选择技术可行经济合适的方法。
　　生化法
　　在工业废水处理中*常用的当属生化法。
　　当BOD/COD大于0.3时，可生化性好，采用好氧生物处理如活性污泥法好氧处理(SBR法)和生物膜法(生物接触氧化)等。好氧处理一般适用于COD浓度在1000-1500mg/L，COD去除率一般在50%-80%。好氧处理不仅应用于中低浓度有机废水的处理，还应用于厌氧处理的后续处理。
　　而厌氧生物处理法主要包括UASB(升流式厌氧污泥床)、AF(厌氧滤池)、AFB(厌氧流化床)等，一般处理高浓度、生物难降解的有机废水，COD浓度约为4000-10000mg/L。
　　实际工作中，往往把好氧和厌氧生化法结合起来利用，例如A/O、A2/O法等。A/O(厌氧好氧工艺法)：A就是厌氧段，主要用于脱氮除磷;O就是好氧段,主要用于去除水中的有机物。它不仅可以去除废水中的有机污染物外，还可同时去除氮、磷。对于高浓度有机废水及难降解废水，在好氧段前设置水解酸化段，可显著提高废水可生化性。
　　化学混凝法
　　对于生化处理后中低浓度或者是可生化性差的有机废水科采用化学混凝法。向废水中投加絮凝剂，利用絮凝剂的吸附架桥，压缩双电层及网捕作用，使水中胶体及悬浮物失稳、相互碰撞和凝聚转而形成絮凝体，再用沉淀或气浮工艺使颗粒从水中分离出来从而达到净化水体的方法。使用化学药剂的氧化作用分解有机物，分解效率高，处理时间快，操作简单，无二次污染。
　　吸附法
　　可以通过活性炭、大孔树脂、膨润土等活性吸附材料，吸附处理污水里的颗粒有机物、色度，可以作为前处理，降低比较容易处理的COD。
　　臭氧氧化法
　　臭氧具有强氧化性，在常规净水工艺前增设臭氧工艺，可用来去除COD和BOD。O3/UV联合氧化技术是一种在可见光或紫外光作用下进行的光化学过程，因其反应条件温和(常温、常压)、氧化能力强而迅速发展，主要用于处理废水中有毒有害且无法生物降解的物质。
　　电化学法
　　实质就是直接或间接的利用电解作用，把水中污染物去除，或把有毒物质变成无毒或低毒物质。按照去除对象以及产生的电化学作用来区分，又可分为电化学氧化，电化学还原，电气浮等法。
　　电化学氧化还原法是指电解质溶液在电流的作用下，在阳极和电解质溶液界面上发生反应物粒子失去电子的氧化反应、在阴极和电解质溶液界面上发生反应物粒子与电子结合的还原反应的电化学过程。电化学的氧化原理分为两类:一种是直接氧化，即让污染物直接在阳极失去电子而发生氧化，在含氰化物、含酚、含醇、含氮的有机废水处理中，直接电化学氧化发挥了十分有效的作用;另一种则是间接氧化，即通过阳极反应生成具有强氧化作用的中间产物或发生阳极反应之外的中间反应来氧化污染物，*终达到氧化降解污染物的目的。这种方法占地面积少、易操作;但是效率低，影响的因素多。
　　微电解法
　　微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。
　　反渗透法
　　反渗透法指的是在半透膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程。该法原理是利用只允许溶剂透过，不允许溶质透过的半透膜，可以从水中除去90%以上的溶解性盐类和99%以上的胶体微生物及有机物等，主要用海水淡化。