COD、BOD、TOC及相關關系 

一、化學需氧量COD (Chemical oxygen demond)： 

指水體中被氧化的物質在規定條件下進行化學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表示。 

COD測試是一個氧化還原過程。這樣，一些還原物質如硫化物、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，用于污染嚴重及工業廢水的水樣。 

*際標準化組織（ISO）規定，化學需氧量指CODCr，而CODMn為高錳酸鹽指數。  

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

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

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

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

生化需氧量的測定常采用經驗方法，目前*內外普遍采用在20℃條件下培養5天的生物化學過程需要氧的量為指標，記為BOD5。 1、BOD與時間的關系 

在去除有機物的反應上，它們基本上符合yi級動力學反應，即有機物濃度降低的速度同某一時間剩余有機物的濃度成正比： 

BOD測試得到的需氧量是以下各量的總和。 

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

有機污染物的生物化學氧化作用分為兩個階段完成： 

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

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，因為從**階段反應結束到di二階段反應開始約需10—14天。**階段：主要是有機物轉化為無機物的二氧化碳、水和氨等，反應式： RCH（NH2）COOH+O2=RCOOH+CO2+NH3 

di二階段：主要是氨被轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，反應式：      2NH3+3O2=2HNO3+2H2O      2HNO2+O2=2HNO3 

當延長圖a的**階段反應曲線，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）。 

當把圖a作一變換畫成圖b， BODu即為Lo，它隨著時間的推移而降低，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化的同時發生衰減變化。水中污染物經轉化、衰減而降低，同時水體恢復清凈，由此構成水體的自凈過程。） 2、與菌種及水質的關系 

許多工業廢水很難氧化，處理這些廢水往往需要適應這些特種廢水的菌種，如水中不存在此類細菌，則BOD就有滯后期。此時，會得到錯誤的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。  

結構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間為7～10天，且對未馴化的乙酸菌有毒； 3.氨基功能團馴化困難并且分解慢； 

4.雙羧基基團比起單羧基基團，其菌種馴化時間長； 5.功能團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的計算 

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

對于大多數有機化合物（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。當廢水同時含有不易分解的有機物時，那么總COD與BOD**終/0.92之間的差表明存在不易分解的有機含量。 當鑒別化合物時，可通過碳一氧平衡建立TOC與COD的相關關系 

注：根據有機物種類不同，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質含量變化，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）計算COD和TOC。 

    （2）計算BOD5（設k10＝0.2／d)。       (3)在處理后，BOD5＝25mg/L，估算COD （k10＝0.1／d)。 #p#分頁標題#e#

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

總的TOC＝174mg/l (2)**終BOD計算如下：  

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**終計算如下： 由于COD＝36/0.92＝39mg/L  

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

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物的總量。當采用硫酸銀作催化劑時，大多數有機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。實際上，由于COD反映的幾乎全部有機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試驗中，當廢水中有機懸浮顆粒物慢慢地生物降解時，BOD與COD間不存在相關性。因此，應該采用已過濾或可溶性的樣品來做試驗。造紙廠廢水中的紙漿和纖維廢水就是其中的一個例子。在含有難降解物如ABS的復雜廢污水中，BOD和COD之間也沒有相關性。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，難降解物質會逐步累積，這些物質包括廢水中有機物、生物氧化的副產物和內源代謝的產物，可稱為SMP (Soluble microbial products,可溶性微生物產物）。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物的影響而增高。

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