COD、BOD、TOC及相關(guān)關(guān)系 

一、化學(xué)需氧量COD (Chemical oxygen demond)： 

指水體中被氧化的物質(zhì)在規(guī)定條件下進(jìn)行化學(xué)氧化過程中所消耗氧化劑的量，以每升水樣消耗氧的毫克數(shù)表示。 

COD測試是一個(gè)氧化還原過程。這樣，一些還原物質(zhì)如硫化物、亞硫酸鹽和亞鐵離子將被氧化，并記作COD，而NH3-N在COD的測試中不被氧化。 當(dāng)前測定COD常用的方法有： 

a).高meng酸鉀法CODMn：采用0.01NKMnO4溶液為氧化劑，一般用于測定清潔水樣 。 b).重鉻酸鉀法CODCr：以0.25NK2CrO7液為氧化劑，同時(shí)采用銀鹽作為催化劑，此法的氧化程度較前者為大，用于污染嚴(yán)重及工業(yè)廢水的水樣。 

*際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）規(guī)定，化學(xué)需氧量指CODCr，而CODMn為高錳酸鹽指數(shù)。  

二、生化需氧量（BOD） (biochemical oxygen demand) 

在人工控制的條件下、使水樣中的有機(jī)物在微生物作用下進(jìn)行生物氧化，在一定時(shí)間內(nèi)所消耗的溶解氧的數(shù)量，可以間接地反映出有機(jī)物的含量，這種水質(zhì)指標(biāo)稱為生物化學(xué)需氧量。 以每升水消耗氧的毫克數(shù)表示（mg/L）。 

生化需氧量越高，表示水中耗氧有機(jī)污染越重。通常情況下，水體中的BOD<1mg/l表示水體清潔，BOD>3~4mg/l則表示已受到有機(jī)物的污染。  

由于微生物分解有機(jī)物是一個(gè)緩慢的過程，通常微生物將耗氧有機(jī)物全部分解需20天以上，并與環(huán)境溫度有關(guān)。 

生化需氧量的測定常采用經(jīng)驗(yàn)方法，目前*內(nèi)外普遍采用在20℃條件下培養(yǎng)5天的生物化學(xué)過程需要氧的量為指標(biāo)，記為BOD5。 1、BOD與時(shí)間的關(guān)系 

在去除有機(jī)物的反應(yīng)上，它們基本上符合yi級動力學(xué)反應(yīng)，即有機(jī)物濃度降低的速度同某一時(shí)間剩余有機(jī)物的濃度成正比： 

BOD測試得到的需氧量是以下各量的總和。 

(1)廢水中有機(jī)物用于合成新的微生物細(xì)胞所需要的氧量。 (2)微生物細(xì)胞的內(nèi)源呼吸需氧量，  

有機(jī)污染物的生物化學(xué)氧化作用分為兩個(gè)階段完成： 

圖為耗氧有機(jī)物在水溫20℃時(shí)的累積耗氧曲線，在這條曲線的中部出現(xiàn)變化，這是由于有機(jī)物中含碳化合物先發(fā)生氧化分解，而后含氮化合物發(fā)生分解所致。 

曲線前半部稱為**階段BOD，或稱碳化階段；曲線后半部稱為di二階段BOD，或稱氮化階段或硝化階段。 

通常測定的BOD5，往往只是反映一階BOD，因?yàn)閺?*階段反應(yīng)結(jié)束到di二階段反應(yīng)開始約需10—14天。**階段：主要是有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物的二氧化碳、水和氨等，反應(yīng)式： RCH（NH2）COOH+O2=RCOOH+CO2+NH3 

di二階段：主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，反應(yīng)式：      2NH3+3O2=2HNO3+2H2O      2HNO2+O2=2HNO3 

當(dāng)延長圖a的**階段反應(yīng)曲線，其趨于一定值。該值被稱為**階段**終BOD，或稱**終生化耗氧量（UOD或BODu）。 

當(dāng)把圖a作一變換畫成圖b， BODu即為Lo，它隨著時(shí)間的推移而降低，其與河流中所測的BOD衰減過程是一致的。 

（備注：大部分污染物在水體中遷移和轉(zhuǎn)化的同時(shí)發(fā)生衰減變化。水中污染物經(jīng)轉(zhuǎn)化、衰減而降低，同時(shí)水體恢復(fù)清凈，由此構(gòu)成水體的自凈過程。） 2、與菌種及水質(zhì)的關(guān)系 

許多工業(yè)廢水很難氧化，處理這些廢水往往需要適應(yīng)這些特種廢水的菌種，如水中不存在此類細(xì)菌，則BOD就有滯后期。此時(shí)，會得到錯(cuò)誤的5天BOD值。 

曲線A是正常BOD曲線，曲線B是對污水馴化較慢的代表性曲線，曲線C和曲線D是未加馴化菌種或有毒物廢水曲線的特征。  

結(jié)構(gòu)特征對生物馴化的影響 

1. 含羧基、羥基和酯基的無毒脂肪族化合物易于馴化(小于4天即可馴化）； 2.含羰基和雙鍵的有毒化合物馴化時(shí)間為7～10天，且對未馴化的乙酸菌有毒； 3.氨基功能團(tuán)馴化困難并且分解慢； 

4.雙羧基基團(tuán)比起單羧基基團(tuán)，其菌種馴化時(shí)間長； 5.功能團(tuán)的位置影響使馴化周期滯后： 

  正丁醇4天；  仲丁醇14天；  叔丁醇不被馴化 三、理論COD（THOD）、TOC的計(jì)算 

對含有某一特定有機(jī)化合物的廢水來說，THOD (The theoretical oxygen demand,理論耗氧量）可通過氧化有機(jī)物變成**終產(chǎn)物所需的氧來計(jì)算獲得。例如對于葡萄糖： 

對于大多數(shù)有機(jī)化合物（除含芳烴和氮化合物以外），其COD值等于THOD值。對于易降解的廢水，例如奶制品廠的廢水，其COD值等于BOD**終/0.92。當(dāng)廢水同時(shí)含有不易分解的有機(jī)物時(shí)，那么總COD與BOD**終/0.92之間的差表明存在不易分解的有機(jī)含量。 當(dāng)鑒別化合物時(shí)，可通過碳一氧平衡建立TOC與COD的相關(guān)關(guān)系 

注：根據(jù)有機(jī)物種類不同，COD/TOC比值的變化很大，從不能被重鉻酸鉀氧化的有機(jī)物到甲烷，COD/TOC的比值可由0變化到5.33.由于生物氧化期間的有機(jī)質(zhì)含量變化，COD/TOC的比值也變化。 

例1.2某一廢水含有以下成分：150mg/L乙二醇；100mg/Lben酚；40mg/L硫化物；   125mg/L乙二胺水合物 （乙二胺基本上不易生物降解）。     （1）計(jì)算COD和TOC。 

    （2）計(jì)算BOD5（設(shè)k10＝0.2／d)。       (3)在處理后，BOD5＝25mg/L，估算COD （k10＝0.1／d)。 #p#分頁標(biāo)題#e#

總的COD：COD＝640mg/L 解（1）COD計(jì)算： 乙二醇： beng酚： 乙二胺： 

總的TOC＝174mg/l (2)**終BOD計(jì)算如下：  

BOD**終＝（194＋238＋80）×0.92＝471mg/L；  

BOD5＝BOD**終（1-10-（5×0.2））＝471×0.9＝424mg/L （3）廢水的BOD**終計(jì)算如下： 由于COD＝36/0.92＝39mg/L  

故：COD＝128＋39＋由生物產(chǎn)生的殘留量（mg/L) 四、BOD與COD的關(guān)系 

由于BOD與COD在測定過程中的差異，因此人們常用兩者之間的比值來獲取一定有用的信息，如廢水的可生化性問題；但需注意的是COD測試測定的是可在酸性條件下被重鉻酸鉀氧化的廢水中有機(jī)物的總量。當(dāng)采用硫酸銀作催化劑時(shí)，大多數(shù)有機(jī)化合物的回收率可超過92％。然而，一些芳烴化合物如甲苯僅部分氧化。實(shí)際上，由于COD反映的幾乎全部有機(jī)化合物中很多是部分生物降解甚***不降解的，因此只有在對易生物降解有機(jī)物（如糖類）的情況下，COD才與BOD成正比。  

由于未處理廢水和處理過的出水5天的BOD值的總耗氧量顯示不同的比例，因此常用BOD與COD的比值(BOD/COD)來比較處理過的出水與未處理廢水。在BOD試驗(yàn)中，當(dāng)廢水中有機(jī)懸浮顆粒物慢慢地生物降解時(shí)，BOD與COD間不存在相關(guān)性。因此，應(yīng)該采用已過濾或可溶性的樣品來做試驗(yàn)。造紙廠廢水中的紙漿和纖維廢水就是其中的一個(gè)例子。在含有難降解物如ABS的復(fù)雜廢污水中，BOD和COD之間也沒有相關(guān)性。為此，處理過的出水幾乎不含BOD，而僅含有COD。 

在生物處理過程中，難降解物質(zhì)會逐步累積，這些物質(zhì)包括廢水中有機(jī)物、生物氧化的副產(chǎn)物和內(nèi)源代謝的產(chǎn)物，可稱為SMP (Soluble microbial products,可溶性微生物產(chǎn)物）。因此，如圖所示，通過生物處理出水的COD值將受廢水中難降解有機(jī)物的影響而增高。

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