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）。
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。
- 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。 - 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。 - 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。
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：
- 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； - 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。 - 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。 - 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。
