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什么是TOD、TOC、COD、BOD?

发布时间:2022-04-28 点击量:203

污水处理中有机物含量的综合指标有两类,一类是以与水中有机物量相当的需氧量(O2)表示的指标,如生化需氧量BOD、化学需氧量COD和总需氧量TOD等;另一类是以碳(c)表示的指标,如总有机碳TOC。对于同一种污水来讲,这几种指标的数值一般是不同的,按数值大小的排列顺序为TOD>COD>BOD5>TOC。


1、总需氧量TOD


总需氧量TOD是指水中的还原性物质在高温下燃烧后变成稳定的氧化物时所需要的氧量,结果以mg/L计。TOD值可以反映出水中几乎全部有机物(包括碳C、氢H、氧O、氮N、磷P、硫S等成分)经燃烧后变成CO2、H2O、NOx、SO2等时所需要消耗的氧量。

TOD比BOD、COD和高锰酸盐指数更接近于理论需氧量值。但它们之间也没有固定的相关关系。有的研究指出,BOD5/TOD=0.1~0.6,COD/TOD=0.5~0.9,具体比值取决于废水的性质。
总需氧量TOD的测定,是在特殊的燃烧器中,以铂为催化剂,于900℃下将有机物燃烧氧化所消耗氧的量,该测定结果比COD更接近理论需氧量。TOD用仪器测定只需约3min可得结果,所以,有分析速度快、方法简便,干扰小、精度高等优点,受到了人们的重视。如果TOD与BOD5间能确定它们的相关系数,则以TOD指标指导生产有更好的实用意义。


2、总有机碳TOC


总有机碳TOC是间接表示水中有机物含量的一种综合指标,其显示的数据是污水中有机物的总含碳量,单位以碳(C)的mg/L来表示。一般城市污水的TOC可达200mg/L,工业污水的TOC范围较宽,高的可达几万mg/L,污水经过二级生物处理后的TOC 一般<50mg/L。

总有机碳TOC的测定类似于TOD的测定,是在900℃高温下,以铂作催化剂,使水样氧化燃烧,测定气体中CO2的增量,从而确定水样中总的含碳量,表示水样中有机物总量的综合指标。由于TOC的测定采用高温燃烧,因此能将有机物全部氧化,它比BOD或COD 更能直接表示有机物的总量。因此常被用来评价水体中有机物污染的程度。


3、化学需氧量COD


化学需氧量COD是指在一定条件下,水中有机物与强氧化剂(如重铬酸钾、高锰酸钾等)作用所消耗的氧化剂折合成氧的量,以氧的mg/L计。

当用重铬酸钾作为氧化剂时,水中有机物几乎可以全部(90%一95%)被氧化,此时所消耗的氧化剂折合成氧的量即是通常所称的化学需氧量,常简写为CODcr。污水的CODcr值不仅包含了水中的几乎所有有机物被氧化的耗氧量,同时还包括了水中亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物被氧化的耗氧量。

用高锰酸钾作为氧化剂测得的化学需氧量被称为高锰酸钾指数或耗氧量,英文简写为CODMn或OC,单位为mg/L。

由于高锰酸钾的氧化能力比重铬酸钾要弱,同一水样的高锰酸钾指数的具体值CODMn一般都低于其CODCr值,即CODMn只能表示水中容易氧化的有机物或无机物的含量。因此,我国及欧美等许多国家都把CODCr作为控制有机物污染的综合性指标,而只将高锰酸钾指数CODMn作为评价监测海水、河流、湖泊等地表水体或饮用水有机物含量的一种指标。

由于高锰酸钾对苯、纤维素、有机酸类和氨基酸类等有机物几乎没有氧化作用,而重铬酸钾对这些有机物差不多都能氧化,因此使用CODCr作为表示废水的污染程度和控制污水处理过程的参数更为合适。但由于高锰酸钾指数CODMn测定简单、迅速,在对较清净的地表水进行水质评价时仍使用CODMn来表示其受到的污染程度,即其中的有机物数量。



4、生化需氧量BOD


生化需氧量全称为生物化学需氧量,简写为BOD,它表示在温度为20℃和有氧的条件下,好氧微生物分解水中有机物的生物化学氧化过程中消耗的溶解氧量,也就是水中可生物降解有机物稳定化所需要的氧量,单位为mg/L。BOD不仅包括水中好氧微生物的增长繁殖或呼吸作用所消耗的氧量,还包括了硫化物、亚铁等还原性无机物所耗用的氧量,但这一部分的所占比例通常很小。

在20℃的自然条件下,有机物氧化到硝化阶段、即实现全部分解稳定所需时间在100d以上,但实际上常用20℃时20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量。生产应用中仍嫌20d的时间太长,一般采用20℃时5d的生化需氧量BOD5作为衡量污水中有机物含量的指标。


5、BOD5与COD的关系


BOD5不仅仅是一个重要的水质指标,更是污水生物处现过程中的一个极为重要的控制参数。但是由于测定时间较长(5d),不能及时反映和指导污水处理装置的运行,只能用于工艺效果评价和长周期的工艺调控。对于特定的污水处理厂,可以建立BOD5和COD的相关关系,用COD粗略估计BOD5值来指导处理工艺的调整。有时会因为某些生产污水不具备微生物生长繁殖的条件(如存在有毒有机物),无法准确测定其BOD5值。

化验污水的化学需氧量COD值可以较准确地测定水中有机物含量,但化学需氧量COD不能区别可生物降解有机物和不可生物降解的有机物。人们习惯于利用测定污水的BOD5/COD来判断其可生化性,一般认为,污水的BOD5/COD大于0.3就可以利用生物降解法进行处理,如果污水的BOD5/COD低于0.2则只能考虑采用其他方法进行处理。

化学需氧量COD值一般高于生化需氧量BOD5值,其间的差值能够大概反映污水中不能被微生物降解的有机物含量。对于污染物成分相对固定的污水来说,COD与BOD5之间一般都有一定的比例关系,可以互相推算。加上COD的测定所用时间较少,按回流2h的国家标准方法来化验,从取样到出结果,只需要3~ 4h,而测定BOD5值却需要5d时间,因此在实际污水处理运行管理中,常利用COD作为控制指标。

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