对污水处理厂中进出水的COD、BOD5以及水温变化的测定，显示进水COD与BOD5浓度值分别在58.0mg/L～84.0mg/L、17.2mg/L～28.4mg/L之间。经过污水处理后，出水COD、BOD5浓度值分别在4mg/L～12mg/L 0.6mg/L～2.4mg/L之间，COD去除率在81%～95%之间，BOD5去除率在90%～98%之间，平均水温在7.8℃～19.6℃之间。研究显示随着温度的升高，污水处理厂中COD去除率及BOD5去除率与平均水温呈正相关关系，其中COD去除率除了受温度影响外，在实验范围内进水COD浓度越高COD去除率也越高。

关键词：

        COD；BOD5；温度

 

        2020年，全国供水总量5812.9亿立方米，占当年水资源总量的18.4%，生活用水达863.1亿立方米，占用水总量的14.9%。2019年，全国供水总量为6021.2亿立方米，其中生活用水占到871.7亿立方米，全国人均综合用水量为431立方米。2018年中国水利部在《中国水资源公报》上发表报告指出，全国人民在2018年全年用了6015.5亿立方米的水，包括生活用水859.9亿立方米，占比高达14.3%。“十二五”期间，乡镇的污水处理厂，处理污水效率为85.22%。生活污水通过污水处理厂处理之后，成为再次使用的水资源，可以有效缓解淡水资源短缺的问题。在2017年，我国对一些重要水环境进行了水质监测，得出的数据如下：水质属I、II、III类有67.9%，水质为IV、V类的有23.8%，劣V类的占比8.3%。

       全国调查数据可以看出，在2017年水环境所要监测的主要污染物为悬浮物、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总氮和总磷。2019年梁凯宇通过对某污水处现厂进水特征与运行稳定性分析，累计统计4年污水处理厂的进水、出水的水质分析，得出从2013-2017年的季节变化、降雨量大小和人们生活规律的变化影响进水水质和去除率有一定关系。2015年，城镇污水处理厂全年COD削减量为1264万吨，全年氨氮削减量为118万吨，全年COD削减量比2010年增加364万吨，城镇污水处理厂为实现国家减排目标和污染控制做出了重要贡献。

        我国对水资源的再生利用非常重视，不仅致力于水环境的保护与治理，还大力推行污水的再生利用、循环利用，达到资源、经济、社会的可持续发展目标。2020年02月21日中国产业信息网公布了全国排污系统的相关数据，截止2020年1月底，我国一共有10113个污水处理厂拥有我国水利部正式核发排污的相关许可证，其中1～5万吨/日规模的污水处理厂是量最大的高达3147座；其次是日处理量在5000～10000吨/日的，一共有989座。由此可见，污水可再次重复利用，污水通过污水处理厂处理之后，成为再次使用的水资源，解决了我国淡水资源短缺的问题。而且，处理后的循环利用水所需经费要小于重新去挖掘一处水源的经费，因此能节约资源开发的费用。刘书燕在2007年认为水力停留时间、温度和进水浓度是影响生活污水中COD去除效果的因素，但温度的变化对COD的去除效果影响较小。漆渔江等2011年认为污水温度的变化范围在4～12℃会降低微生物的活性。张少磊等在2012年认为出水COD受温度影响较大，水温在25℃以下时，出水COD稳定于较低浓度，在15～20mg/L之间波动，当温度高于25℃时，出水COD明显增加。在2020年，黄攀等学者发现在一定范围内升高温度有助于提高处理效果，但高于55℃后将使废水COD去除率出现明显降低。

        前人的研究中，大多局限于温度的变化对污水COD去除的研究，对BOD5去除的研究较少。而且，温度变化对污水处理中COD除去的影响，结论也不一致。基于此，本文以贵州省安顺市某污水处理厂为研究对象，利用厂区进水和出水水质的变化中COD、BOD5去除效率高低和水温变化，来判断城镇污水经过污水处理厂处理后的COD、BOD5去除效率的影响因素。分析该污水处理厂进出水的主要水质指标测定数据，研究此处城镇水质变化规律，为该厂的进水水质、水量变化、出水达标、去除率等优化工艺运行提供依据。探讨污染物的去除率是否与温度有直接联系，为污水处理厂主要污染物处理效果提供依据，并为其他污水处理厂的稳定运行、优化管理提供参考价值。本次监测实验的时间周期为八周，从2019年10月9日到2019年11月25日。在这八周中气温变化明显，有相对的低温和高温日，能够有效地研究在此温差范围内水质中COD、BOD5的去除效率受温度变化的影响。

1.     研究区概况及采样

        采样地点为贵州省安顺市某污水处理厂，厂内污水处理工艺有粗细格栅、初沉池、氧化沟，沉砂池、消毒间，日平均处理污水量为0.45万立方米，平均污水停留时间为14h，去污工艺处理后，再按一级B标排放。采样时间为秋冬季10月至12月，每周固定时间采集一次水样，共8周。分别在污水的进水口布点每次采集500mL，14h后在出水口布点采集500mL。样品需要测定BOD5与COD，因此采用避光，4℃保存以延缓生物反应，且加入一定量的H2SO4使水样pH小于2，调节酸碱度以防止待测组分沉淀、挥发或被吸附。

2.    实验方法

      (1)COD测定方法

       取10mL水样在锥形瓶中，加5mL硫酸汞溶液和5mL的0.25mol/L重铬酸钾溶液，再加几颗玻璃珠，混合摇匀。再加2mL硫酸汞、15mL硫酸-硫酸银，恒温炉上先大火沸腾后转至小火加热2h。冷却后冷凝管上端口缓缓加入蒸馏水冲洗一般加45mL，再加2～3滴试亚铁灵，拿硫酸亚铁铵标准溶液滴定，滴定到锥形瓶中的颜色为红褐色为止，记录数据，代入公式计算。按照HJ828-2017环境检测方法执行。

(2)   BOD5测定方法

        主要检测仪器用生化培养箱，型号及编号为LRH-250F/FX-3502。先取水样曝气15min，震荡，根据表稀释，再加2mL丙烯基硫脲，加稀释水至刻度待测。装满试样于溶解氧瓶中，上盖、水封、于20℃培养箱中5d，测溶解氧。按照HJ505-2009环境检测方法执行。

(3)    采样水温测定

         每次采样时，直接用温度计放入已采集的水样中测量水样温度。

3.     数据结果

        如表1所示，测定的进水COD、BOD5在11月13日均出现峰值为84mg/L和28.4mg/L，进水COD与BOD5浓度值分别在58.0mg/L～84.0mg/L、17.2mg/L～28.4mg/L之间。经过污水处理后，出水COD、BOD5浓度值分别在4mg/L～12mg/L0.6mg/L～2.4mg/L之间。去除率的计算为进水浓度减去出水浓度的值除以进水浓度，COD去除率在81%～95%之间，BOD5去除率在90%～98%之间（表1）。进水温度与出水水温最高差值为6.2℃，平均水温最高为11月13日的19.6℃，平均水温最低为12月4日的7.8℃（表1）。

4.     讨论

        (1)COD处理效果与温度的关系由表1可看出COD的进、出水浓度变化规律，11月13日出现进水浓度最大值为84mg/L，10月30日COD进水浓度最小值为54mg/L。期间COD的出水浓度在4mg/L～12mg/L之间，根据城镇二级污水处理厂污染物排放标准判定，COD浓度值标准为小于60mg/L达标，因此处理后的出水COD浓度值达标，且出水COD浓度值稳定。

 

          

         从表1可知，除12月4日水温在10℃以下外，其余几次测定水温均在15℃以上。刚开始进入冬季水温保持在15℃以上，对微生物维持活性产生了积极的作用。图1可知COD的去除率与平均水温的散点图，呈近似线状的关系，拟合直线y=0.0112x+0.7127与散点的相关系数R2达到0.8779，说明随着温度的升高，污水处理厂中COD去除率也不断升高，COD去除率与水温呈正相关关系。

        从表1来看，10月30日和11月6日的COD去除率均在93%，前者平均水温为18.4℃低于后者的19.2℃。10月23日和11月20日的COD去除率均在91%，前者平均水温为16.2℃低于后者的18.3℃。一般来说，污水中存在大量微生物，微生物的活性与温度有一定关系，在常温范围内，温度越高则活性越好，温度越低活性越低，高水温处理效果应比低水温处理效果稍好。但这两组数据中，前者水温明显低于后者的情况下，COD去除率却相同。有学者认为COD浓度值越大，污泥的负荷值越高，活性好，对应的去除率越高。10月30日进水COD值为74mg/L大于11月6日的60mg/L，10月23日进水COD值为70mg/L大于11月20日的58mg/L。因此，本实验中COD去除率除了受温度影响外，还和进水COD的浓度有关系，进水COD浓度越高COD去除率也有所提高。

(2)    BOD5处理效果与温度的关系

        如表1所示，可以看出：在10月14日到12月4日期间，进水BOD5浓度值在17.2mg/L～28.4mg/L之间，出水BOD5浓度在0.6mg/L～2.4mg/L之间，根据污染物BOD5最高允许排放浓度标准20mg/L，均达标。

BOD5分解反应速率的增加有可能会因为温度的不断上升，有机物的氧化速率加快，水中溶解氧（DO）消耗量变大。秋冬季节的温度偏低于生化培养所需温度，低温溶解氧饱和度偏大，因此在生化培养时，会因DO过饱和度较大从而产生大量气泡，对测定结果会产生影响。本次实验均属于在秋冬季节取样，由表1平均水温度表可知，除了12月4日，其他测定的平均水温均在15℃以上及20℃以下，DO饱和度不会对此次研究造成较大不准确性，因此BOD5的去除率可信。

 

           

       从表1知道BOD5的去除率在90%～98%之间。BOD5的测定过程是生物氧化过程，微生物的生长发育及其繁殖，离不开都营养元素，影响BOD5测定的影响因素较多，但影响最为明显的因素是温度。

          
        由图2可知BOD5的去除率与温度的散点图，呈近似线状的关系，拟合直线y=0.0062x+0.8457与散点的相关系数R2达到0.8911，说明随着温度的升高，污水处理厂中BOD5的去除率也不断升高，BOD5的去除率与水温呈正相关关系。

 

5.    结论

       该污水处理厂出水水质的浓度均是在正常允许浓度排放范围之内，出水水质均达标。对污水监测结果显示：COD去除率在81%～95%之间，BOD5去除率90%～98%之间。在本研究中，随着温度的升高，污水处理厂中COD去除率与BOD5去除率也不断升高，COD及BOD5去除率与水温呈正相关关系，其中COD去除率除了受温度影响外，还和进水COD的浓度有关系，进水COD浓度越高COD去除率也有所提高。

 

 

 

原标题：污水处理厂COD与BOD5去除率受温度影响分析

原作者：黄兰椿    陈敏   王恩文