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27

2022

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什么是：TOD、TOC、COD、BOD？

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污水處理中有機(jī)物含量的綜合指標(biāo)有兩類，一類是以與水中有機(jī)物量相當(dāng)?shù)男柩趿?O2)表示的指標(biāo)，如生化需氧量BOD、化學(xué)需氧量COD和總需氧量TOD等;另一類是以碳(c)表示的指標(biāo)，如總有機(jī)碳TOC。對(duì)于同一種污水來(lái)講，這幾種指標(biāo)的數(shù)值一般是不同的，按數(shù)值大小的排列順序?yàn)門(mén)OD>COD>BOD5>TOC。
 
1、總需氧量TOD
 
總需氧量TOD是指水中的還原性物質(zhì)在高溫下燃燒后變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需要的氧量，結(jié)果以mg/L計(jì)。TOD值可以反映出水中幾乎全部有機(jī)物(包括碳C、氫H、氧O、氮N、磷P、硫S等成分)經(jīng)燃燒后變成CO2、H2O、NOx、SO2等時(shí)所需要消耗的氧量。
 
TOD比BOD、COD和高錳酸鹽指數(shù)更接近于理論需氧量值。但它們之間也沒(méi)有固定的相關(guān)關(guān)系。有的研究指出，BOD5/TOD=0.1~0.6，COD/TOD=0.5~0.9，具體比值取決于廢水的性質(zhì)。

總需氧量TOD的測(cè)定，是在特殊的燃燒器中，以鉑為催化劑，于900℃下將有機(jī)物燃燒氧化所消耗氧的量，該測(cè)定結(jié)果比COD更接近理論需氧量。TOD用儀器測(cè)定只需約3min可得結(jié)果，所以，有分析速度快、方法簡(jiǎn)便，干擾小、精度高等優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的重視。如果TOD與BOD5間能確定它們的相關(guān)系數(shù)，則以TOD指標(biāo)指導(dǎo)生產(chǎn)有更好的實(shí)用意義。
 
2、總有機(jī)碳TOC
 
總有機(jī)碳TOC是間接表示水中有機(jī)物含量的一種綜合指標(biāo)，其顯示的數(shù)據(jù)是污水中有機(jī)物的總含碳量，單位以碳(C)的mg/L來(lái)表示。一般城市污水的TOC可達(dá)200mg/L，工業(yè)污水的TOC范圍較寬，最高的可達(dá)幾萬(wàn)mg/L，污水經(jīng)過(guò)二級(jí)生物處理后的TOC 一般<50mg/L。
 
總有機(jī)碳TOC的測(cè)定類似于TOD的測(cè)定，是在900℃高溫下，以鉑作催化劑，使水樣氧化燃燒，測(cè)定氣體中CO2的增量，從而確定水樣中總的含碳量，表示水樣中有機(jī)物總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測(cè)定采用高溫燃燒，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD或COD 更能直接表示有機(jī)物的總量。因此常被用來(lái)評(píng)價(jià)水體中有機(jī)物污染的程度。
 
3、化學(xué)需氧量COD
 
化學(xué)需氧量COD是指在一定條件下，水中有機(jī)物與強(qiáng)氧化劑(如重鉻酸鉀、高錳酸鉀等)作用所消耗的氧化劑折合成氧的量，以氧的mg/L計(jì)。
 
當(dāng)用重鉻酸鉀作為氧化劑時(shí)，水中有機(jī)物幾乎可以全部(90%一95%)被氧化，此時(shí)所消耗的氧化劑折合成氧的量即是通常所稱的化學(xué)需氧量，常簡(jiǎn)寫(xiě)為CODcr。污水的CODcr值不僅包含了水中的幾乎所有有機(jī)物被氧化的耗氧量，同時(shí)還包括了水中亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無(wú)機(jī)物被氧化的耗氧量。
 
用高錳酸鉀作為氧化劑測(cè)得的化學(xué)需氧量被稱為高錳酸鉀指數(shù)或耗氧量，英文簡(jiǎn)寫(xiě)為CODMn或OC，單位為mg/L。
 
 
由于高錳酸鉀的氧化能力比重鉻酸鉀要弱，同一水樣的高錳酸鉀指數(shù)的具體值CODMn一般都低于其CODCr值，即CODMn只能表示水中容易氧化的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物的含量。因此，我國(guó)及歐美等許多國(guó)家都把CODCr作為控制有機(jī)物污染的綜合性指標(biāo)，而只將高錳酸鉀指數(shù)CODMn作為評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)海水、河流、湖泊等地表水體或飲用水有機(jī)物含量的一種指標(biāo)。
 
由于高錳酸鉀對(duì)苯、纖維素、有機(jī)酸類和氨基酸類等有機(jī)物幾乎沒(méi)有氧化作用，而重鉻酸鉀對(duì)這些有機(jī)物差不多都能氧化，因此使用CODCr作為表示廢水的污染程度和控制污水處理過(guò)程的參數(shù)更為合適。但由于高錳酸鉀指數(shù)CODMn測(cè)定簡(jiǎn)單、迅速，在對(duì)較清凈的地表水進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)仍使用CODMn來(lái)表示其受到的污染程度，即其中的有機(jī)物數(shù)量。
 
4、生化需氧量BOD
 
生化需氧量全稱為生物化學(xué)需氧量，簡(jiǎn)寫(xiě)為BOD，它表示在溫度為20℃和有氧的條件下，好氧微生物分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過(guò)程中消耗的溶解氧量，也就是水中可生物降解有機(jī)物穩(wěn)定化所需要的氧量，單位為mg/L。BOD不僅包括水中好氧微生物的增長(zhǎng)繁殖或呼吸作用所消耗的氧量，還包括了硫化物、亞鐵等還原性無(wú)機(jī)物所耗用的氧量，但這一部分的所占比例通常很小。
 
在20℃的自然條件下，有機(jī)物氧化到硝化階段、即實(shí)現(xiàn)全部分解穩(wěn)定所需時(shí)間在100d以上，但實(shí)際上常用20℃時(shí)20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量。生產(chǎn)應(yīng)用中仍嫌20d的時(shí)間太長(zhǎng)，一般采用20℃時(shí)5d的生化需氧量BOD5作為衡量污水中有機(jī)物含量的指標(biāo)。

 

5、BOD5與COD的關(guān)系
 
BOD5不僅僅是一個(gè)重要的水質(zhì)指標(biāo)，更是污水生物處現(xiàn)過(guò)程中的一個(gè)極為重要的控制參數(shù)。但是由于測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)(5d)，不能及時(shí)反映和指導(dǎo)污水處理裝置的運(yùn)行，只能用于工藝效果評(píng)價(jià)和長(zhǎng)周期的工藝調(diào)控。對(duì)于特定的污水處理廠，可以建立BOD5和COD的相關(guān)關(guān)系，用COD粗略估計(jì)BOD5值來(lái)指導(dǎo)處理工藝的調(diào)整。有時(shí)會(huì)因?yàn)槟承┥a(chǎn)污水不具備微生物生長(zhǎng)繁殖的條件(如存在有毒有機(jī)物)，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定其BOD5值。
 
化驗(yàn)污水的化學(xué)需氧量COD值可以較準(zhǔn)確地測(cè)定水中有機(jī)物含量，但化學(xué)需氧量COD不能區(qū)別可生物降解有機(jī)物和不可生物降解的有機(jī)物。人們習(xí)慣于利用測(cè)定污水的BOD5/COD來(lái)判斷其可生化性，一般認(rèn)為，污水的BOD5/COD大于0.3就可以利用生物降解法進(jìn)行處理，如果污水的BOD5/COD低于0.2則只能考慮采用其他方法進(jìn)行處理。
 
化學(xué)需氧量COD值一般高于生化需氧量BOD5值，其間的差值能夠大概反映污水中不能被微生物降解的有機(jī)物含量。對(duì)于污染物成分相對(duì)固定的污水來(lái)說(shuō)，COD與BOD5之間一般都有一定的比例關(guān)系，可以互相推算。加上COD的測(cè)定所用時(shí)間較少，按回流2h的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)化驗(yàn)，從取樣到出結(jié)果，只需要3~ 4h，而測(cè)定BOD5值卻需要5d時(shí)間，因此在實(shí)際污水處理運(yùn)行管理中，常利用COD作為控制指標(biāo)。

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