5. 反映水中有機(jī)物含量的常用指標(biāo)有哪些？

有機(jī)物進(jìn)入水體后，將在微生物的作用下進(jìn)行氧化分解，使水中的溶解氧逐漸減少。當(dāng)氧化作用進(jìn)行的太快、而水體不能及時(shí)從大氣中吸收足夠的氧來(lái)補(bǔ)充消耗的氧時(shí)，水中的溶解氧可能降得很低（如低于3~4mg/L），進(jìn)而影響水中生物正常生長(zhǎng)的需要。當(dāng)水中的溶解氧耗盡后，有機(jī)物開(kāi)始厭氧消化，發(fā)生臭氣，影響環(huán)境衛(wèi)生。

由于污水中所含的有機(jī)物往往是多種組分的極其復(fù)雜的混合體，因而難以一一分別測(cè)定各種組分的定量數(shù)值。實(shí)際上常用一些綜合指標(biāo)，間接表征水中有機(jī)物含量的多少。表示水中有機(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)男柩趿浚∣2）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OD＞CODCr＞BOD5＞TOC

6. 什么是總有機(jī)碳？

總有機(jī)碳TOC（英文Total Organic Carbon的簡(jiǎn)寫）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。TOC的測(cè)定原理是先將水樣酸化，利用氮?dú)獯得撍畼又械奶妓猁}以排除干擾，然后向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣，并將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中，在900oC～950oC的高溫下燃燒，用非色散紅外氣體分析儀測(cè)定燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO2量，再折算出其中的含碳量，就是總有機(jī)碳TOC（詳見(jiàn)GB13193--91）。測(cè)定時(shí)間只需要幾分鐘。

一般城市污水的TOC可達(dá)200mg/L，工業(yè)廢水的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，較清潔的河水TOC一般＜10mg/L。在污水處理的研究中有用TOC作為污水有機(jī)物指標(biāo)的，但在常規(guī)污水處理運(yùn)行中一般不分析這個(gè)指標(biāo)。

7. 什么是總需氧量？

總需氧量TOD（英文Total Oxygen Demand的簡(jiǎn)寫）是指水中的還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物）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。可見(jiàn)TOD值一般大于CODCr值。目前我國(guó)尚未將TOD納入水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，只是在污水處理的理論研究中應(yīng)用。

TOD的測(cè)定原理是向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣，并將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中，在900oC的高溫下瞬間燃燒，水樣中的有機(jī)物即被氧化，消耗掉氧氣流中的氧。氧氣流中原有氧量減去剩余氧量就是總需氧量TOD。氧氣流中的氧量可以用電極測(cè)定，因而TOD的測(cè)定只需幾min。

8. 什么是生化需氧量？

生化需氧量全稱為生物化學(xué)需氧量，英文是Biochemical Oxygen Demand，簡(jiǎn)寫為BOD，它表示在溫度為20oC和有氧的條件下，由于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。因此，BOD值越大，說(shuō)明水中的有機(jī)物含量越多。

在好氧條件下，微生物分解有機(jī)物分為含碳有機(jī)物氧化階段和含氮有機(jī)物的硝化階段兩個(gè)過(guò)程。在20oC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20oC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20oC時(shí)5d的生化需氧量BOD5作為衡量污水有機(jī)物含量的指標(biāo)。經(jīng)驗(yàn)表明，生活污水和各種生產(chǎn)污水的BOD5約為完全生化需氧量BOD20的70~80%。

BOD5是確定污水處理廠負(fù)荷的一個(gè)重要參數(shù)，可用BOD5值計(jì)算廢水中有機(jī)物氧化所需要的氧量。含碳有機(jī)物穩(wěn)定化所需要的氧量可稱為碳類BOD5，如果進(jìn)一步氧化，就可以發(fā)生硝化反應(yīng)，硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮時(shí)所需要的氧量可成為硝化BOD5。一般的二級(jí)污水處理廠只能去除碳類BOD5，而不去除硝化類BOD5。由于在去除碳類BOD5的生物處理過(guò)程中，硝化反應(yīng)不可避免地要發(fā)生，因此使得BOD5的測(cè)定值比實(shí)際有機(jī)物的耗氧量要高一些。

BOD測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，常用的BOD5測(cè)定需要5d時(shí)間，因此一般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)于特定的污水處理場(chǎng)，可以建立BOD5和CODCr的相關(guān)關(guān)系，用CODCr粗略估計(jì)BOD5值來(lái)指導(dǎo)處理工藝的調(diào)整。

9. 什么是化學(xué)需氧量？

化學(xué)需氧量的英文是Chemical Oxygen Demand，它是指在一定條件下，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%~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)寫為CODCr（具體分析方法見(jiàn)GB 11914--89）。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。

10. 什么是高錳酸鉀指數(shù)（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)（具體分析方法見(jiàn)GB 11892--89）或耗氧量，英文簡(jiǎn)寫為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。